高功率激光器发展趋势

对二氧化碳激光器、HF/DF化学激光器、氧碘化学激光器、光纤激光器、固体激光器、半导体泵浦碱金属激光器等高功率激光系统进行了介绍,并对高功率激光器发展趋势及内在规律进行了讨论。

流道结构对半导体泵浦流动铷蒸气激光器特性影响

为研究气体流道结构对半导体泵浦流动碱金属蒸气激光器(FDPAL)输出性能的影响,本文结合FDPAL中气体传热、流体力学和激光动力学过程建立了FDPAL理论模型,以侧面泵浦Rb蒸气FDPAL(Rb-FDPAL)为仿真对象,分析气体流动方向、流道横截面积和流道形状等对Rb-FDPAL输出性能的影响。结果表明,采用横流方式,通过提高流道横截面积并将气体流道与蒸气池连接部位设置为砌体结构时,蒸气内涡流得到有效抑制,气体流速增加,蒸气池内热效应更小,Rb-FDPAL的激光输出功率和斜率效率更高,仿真结果与实验相符。

高功率全固态激光器抽运耦合技术进展

综述了目前获得高功率激光输出的板条、薄片激光器以及运行于热容模式固体激光器抽运耦合方式的进展,分析了这几种固体激光器的抽运耦合技术路径,比较了各类抽运耦合方式在克服热效应方面的优缺点,展望了固体激光器抽运耦合技术的发展趋势。

高温高斜率效率1060 nm单模半导体激光器

1060 nm半导体激光器在高能激光系统种子源、空间激光雷达等领域具有广泛的应用,受限于砷化镓体系InGaAs量子阱材料大应力,在1060 nm波段激光器外延生长缺陷密度较高,且由于目前该波段激光器结构设计普遍采用窄波导结构,腔内损耗和非辐射复合水平较高,激光器斜率效率较低,高温特性较差。传统InGaAs压应变量子阱势垒高度较低加剧了激光器的高温特性劣化。文章通过优化激光器外延生长条件并采用应变补偿量子阱结构和厚N包层结构,精确控制材料应力和势垒高度,降低腔内损耗,减小远场发散角,研制出了一种高性能1060 nm单模半导体激光器,斜率效率在85℃时依然超过0.9 W/A。此外,通过引入分布式反馈激光器悬浮掩埋光栅结构实现了激光器波长锁定,斜率效率超过0.7 W/A。

我国激光器件的发展概况及近况

综述了我国大功率激光器、晶体激光器、半导体激光器、气体激光器、化学激光器和染料激光器的发展概况及近况,并对进一步发展我国激光器件的问题进行了讨论。

高能固体激光器现状及发展趋势

高能激光器在国防建设中发挥着重要作用.在综合调研的基础上,综述了国内外高能固体激光器的发展现状;就高能固体激光器与氧碘化学激光器的性能进行了比较;在此基础上,对高能固体激光器的应用前景进行了分析讨论.

高功率固体激光器技术研究与应用

论述了高功率固体激光技术发展历程中遇到的各种技术问题及解决方案,对目前高功率固体激光技术的研究热点——光纤激光器、热容激光器、板条激光器、薄片激光器等的技术特点、发展现状及应用前景进行了讨论。

2μm激光器国内外发展状况研究

2μm激光可通过Tm，H0双掺固体激光器、单掺Tm固体激光器、单掺Ho固体激光器、光纤激光器、光学参量振荡器等五类激光器来获得。本文从激光器类型、激光器参数、输出性能等方面全面详细地研究了国内外2μm激光器的发展状况，对国内2ixm激光器和中波3～5μm激光的发展具有重要的指导意义。

医用激光器大阅兵

医用激光机由激光器、激光电源和激光导光系统三大基本部件组成.导光系统是医用激光机的重要部件,可以把直线传播的激光束有效地传送到人体的病变部位.……

1116 nm单频脉冲Nd∶YAG激光器

针对共振荧光测风雷达的探测需求,设计和研制了种子注入的Nd∶YAG电光调Q单频1116 nm脉冲激光器,采用带偏置电压反馈的扫描-触发谐振探测技术,建立了1116 nm单纵模振荡,并对中心频率稳定性进行分析。最终实现输出1116 nm激光单脉冲能量6.48 mJ,重复频率60 Hz,输出线宽为33.2 MHZ,脉冲宽度为75.7 ns。通过波长计测量输出光波长,波长稳定在1116.2979 nm附近。利用外差拍频,测定120 min中心频率稳定性(均方根)为818.3 kHz。该激光器输出光通过三倍频可变换至372 nm,作为铁共振荧光多普勒测风激光雷达的发射光源,频率抖动量对应的风速测量误差小于1 m/s。

固体可调谐激光器的发展与展望

固体可调谐激光器的发展与展望张国威（北京理工大学光电工程系１０００８１）固体可调谐激光器是当前激光器技术固体化发展的一个重要方面，它与二极管泵浦的固体激光器是近年来最热门的研究课题，在历届ＡｄｖａｎｃｅｄＳｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＬａｓｅｒｓ年会上一直占...

翠绿宝石固体激光器研究进展(特邀)

翠绿宝石晶体是一种性能优良的宽带可调谐激光增益介质,具有荧光寿命长、饱和能量密度高、吸收带宽较宽以及热机械性能优良等特点.除闪光灯外,翠绿宝石晶体还可以使用蓝光激光二极管、红光激光二极管、绿光激光器、黄光激光器等多种可见光光源进行泵浦.随着激光二极管技术的成熟及其商业化应用,利用红光激光二极管泵浦的翠绿宝石激光器逐渐成为固体激光领域的研究热点.本文首先介绍了翠绿宝石晶体的各种特性,并着重对基于闪光灯以及各类激光二极管泵浦的翠绿宝石激光器在国内外的发展进行综述,包括翠绿宝石连续激光、翠绿宝石调Q激光、翠绿宝石锁模激光、以及基于翠绿宝石的紫外激光.最后,阐述了翠绿宝石激光光源在医疗、雷达、显微等领域中的应用并对其未来发展提出了展望.

高性能锑化物中红外半导体激光器的研究进展

半导体材料体系经历了3次重要迭代,在微电子、通信、人工智能、碳中和等重要领域得到了广泛应用。随着高新技术的快速发展,锑化物半导体作为最具发展前景的第4代半导体材料之一,在开发下一代高性能、小体积、低功耗、低成本的红外光电器件领域具有独特的优势和广阔的应用前景。综述了锑化物半导体激光器的发展过程和国内外的研究现状,分析了器件结构设计、材料外延、模式选择、波长扩展等关键问题,阐述了采用分子束外延技术生长高性能锑化物量子阱激光器,实现大功率、单模、高光束质量的锑化物激光器的设计方案和关键工艺技术,并对兼具低成本、高成品率、大功率等优异特性的单模锑化物激光器的研究前景进行了展望。

高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器

针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。

全光纤结构的2.8μm增益开关激光器

波长为2.8μm的中红外脉冲激光器在科研及生物医疗领域具有重要应用.自主研制基于增益开关的976 nm高功率脉冲激光器,并以此为泵浦源,两端刻有光纤光栅的Er^(3+):ZBLAN(ZrF_(4)-BaF_(2)-LaF_(3)-AlF_(3)-NaF)光纤线型腔作为振荡器,通过级联增益开关的方式,实现了全光纤结构的2.8μm增益开关激光器.输出脉冲的重复频率为50 kHz,脉宽为1.27μs,最大输出功率为175.2 mW,相应的脉冲能量为3.54μJ.由于采用增益开关和光放大方案制备的976 nm泵浦源输出稳定性较高,与采用传统电调制泵浦源方案相比,利用本研究泵浦源方案实现的2.8μm增益开关激光器具有更高的输出脉冲稳定性.该工作从提升输出特性方面拓展了2.8μm全光纤增益开关激光器的研究,并为其他波段增益开关激光器在提高输出脉冲稳定性方面提供了有益借鉴方案.

GaAs基近红外锥形半导体激光器的研究进展

基于GaAs衬底的近红外波段半导体激光器已经取得了显著的发展。在大功率研究方面,因为可以同时实现高功率、高光束质量的优良特性,主振荡功率放大器结构的锥形半导体激光器成为了广受关注的研究热点。归纳了近年来国内外关于GaAs基锥形激光器的代表性研究成果,讨论了激光器器件结构设计(包括脊形区、锥形区以及布喇格光栅等的设计)和外延层优化在理论研究及实验方面取得的进展;围绕高功率、高光束质量、高亮度、窄线宽应用需求,总结整理了锥形激光器的研究进展与性能特征;对本团队关于锥形激光器的研究工作进行了简要介绍;并展望了锥形激光器未来的发展方向。

下一代固体激光器：陶瓷激光器

在未来的许多应用中,陶瓷激光增益介质将代替单晶介质,这被认为是固体激光器的一次真正的革命。文中评述了陶瓷增益介质的发展及其优点,介绍了美国空军和陆军研究实验室对陶瓷介质特性进行的较为系统的研究。最后评论和分析了目前美国正在研制的两种具有高束质的大功率陶瓷激光器及其关键技术。

基于WMS的可调谐半导体激光器驱动与温控电路设计

针对可调谐半导体激光器工作时,其工作电流和工作温度的波动导致激光器的输出的波长和功率不能保持恒定的问题,设计了一套基于STM32F407为主控芯片联合FPGA的半导体激光器小型化驱动与温控电路。通过与上位机交互,系统可实现激光器驱动电流和工作温度的连续可调,使半导体激光器的输出光的波长在最佳的范围内。经过测试,系统的驱动模块电流稳定度为0.075%,电流的实际值与理论值之间的相对误差平均值为0.538%;温度电路的稳定度在0.03℃,完全满足实际应用需求。

一种多波长激光器的多模式驱动研究

介绍了一种多波长半导体激光器驱动系统的设计,该系统采用了压控电流源与PicoLAS模块混合驱动的方法,具有效率高、体积小、电路简单可靠、易于系统集成等优点,为半导体激光器的驱动设计提供了一种选择和参考。

几种新体制半导体激光器及相关产业的现状、挑战和思考

半导体激光器产业体量大、辐射和带动能力强,作为激光器工业的基础,被广泛应用在光通信、光信息处理、新型加工、激光显示、生物和医学传感等工业、军事和消费生活领域。为了适应逐渐扩大的应用范围,满足不同应用场景所提出的新要求,半导体激光器领域近年来通过学科交叉渗透不断地引入了各种新机制、新概念以及新结构,大大优化了其波长覆盖范围、光束质量、器件体积和功耗、调制速度以及输出功率。本文通过对比几种新型激光器的物理内涵、结构设计及制备手段,介绍了几种应用前景广泛且发展势头强劲的半导体激光器。结合我国相关产业的发展现状指出,半导体激光器产业的发展仍然应与应用紧密结合,通过市场和强大的系统开发能力闭环优化器件性能,提升核心技术,通过交叉学科融通不断引入新概念、新结构和新工艺。同时,结合国内政策导向优势,在垂直外腔面发射激光器、微纳结构激光器以及拓扑绝缘体激光器等几个发展势头强劲的新型激光技术中加大投入,进行批量生产和可控制备研发,力争在国际相关领域的竞争中抢占战术制高点。