基于QCW光纤激光器的厚板陶瓷制孔工艺研究

以6 mm厚氧化铝陶瓷为研究对象,探讨基于QCW高功率光纤激光器的微孔制备工艺。研究激光峰值功率、脉冲宽度、脉冲频率和离焦量等激光工艺参数对微孔成形形貌及质量的影响规律。试验结果表明,在激光峰值功率为5.0~6.5 kW,脉宽4~8 ms,频率为50~100 Hz,离焦量为-3~-4 mm时,激光器能够在厚板陶瓷加工出高圆度、小锥度、少挂渣且无裂纹的倒锥微孔,微孔的半径可控范围为130~400μm,孔的锥度变化范围为-1.4°~-0.6°。通过对打孔过程的温度场进行仿真模拟,发现热量在微孔出口处的累积是造成加工孔形为倒锥的主要原因。

高温硬焊料准连续半导体激光器巴条叠阵的性能研究

以巴条叠阵结构及封装方法为基础,研制了一组高温硬焊料准连续半导体激光器巴条叠阵,并研究了其相关的光电性能和寿命特征。结果表明,所研制的器件在200 A的工作电流下,重复频率250 Hz、脉宽200μs时,单巴峰值功率>200 W,50%光谱宽度<3 nm,电光转换效率>50%,寿命达到4.71×109shots时的功率衰减<15%;当工作电流为150 A时,预期寿命高达1.5×1010shots。

连续和准连续激光调制谱分析技术的比对研究

为了在面对不同检测需求时,能够选取适合的调谐激光吸收光谱技术方案,对直接吸收光谱、连续调制谱和准连续调制谱三种方法进行了理论分析和实验比较。在相同实验条件下,通过同一激光器测量不同浓度CO2气体,比较了这三种方法的技术特点、信号特征、检测灵敏度。结果表明,准连续调制谱技术具有与连续调制谱相当的检测灵敏度,但是受激光能量间断和较大的寄生幅度调制影响,检测信号相对于气体吸收谱的线形失真较大,因此不太适合依赖光谱线形和线宽的压力、流速测量。为选取更加适用的激光调制谱技术,提供了参考依据。

国外隐身雷达初探

生存能力是雷达的一个重要指标。隐身雷达以其较强的生存能力得到了世界各国的关注。本文主要介绍了LPI雷达、无源雷达和QCW雷达三种典型的隐身雷达。

准连续波雷达数字信号处理机的BIT设计

设计了一种准连续波雷达数字信号处理机系统级机内测试 (BIT,built-in self-test)方法 .利用信号处理机内的伪随机 (PN,Pseudo-Noise)码序列实现处理机系统级性能检测 .给出了伪随机码序列通过各模块后的理论结果及故障分析 .

808nm大功率准连续LD阵列

采用单量子阱光电分别限制异质结(InGaAsP/GaAs)结构,研制了一种电致冷的大功率准连续激光器阵列,对器件的几个主要参数进行了理论分析。实验结果表明,器件峰值波长为807.6nm,光谱半宽为3nm,工作电流为98.7A时,输出功率达到1000W(10个Bar,占空比为2%)。

准连续脉冲光纤激光焊接铝合金工艺

采用300 W准连续脉冲光纤激光对4047和6061铝合金进行拼接焊接实验。针对工件间隙比较大的问题,采用大离焦量,得到较宽的焊缝,可以有效解决因间隙较大导致焊缝缺陷的问题。通过对离焦量、峰值功率、脉冲宽度三因素进行正交实验得到最佳的焊缝外观效果。进一步优化设计激光频率与焊接速度的关系,保证焊接光斑的重叠率,使得密封水压达到0.3 MPa,满足密封要求。

准连续LD侧面泵浦的Nd：YAG双制式脉冲激光器

报道了采用5个峰值功率为100 W的准连续激光器二极管侧面泵浦Nd:YAG棒,通过泵浦电流触发铌酸锂晶体加压式Q开关,实现宽脉冲和窄脉冲交替输出的双制式脉冲激光。当泵浦能量为239 mJ、重复频率为40 Hz、泵浦脉宽500μs时,获得长脉冲、窄脉冲交替输出的双制式脉冲激光,其中长脉冲、窄脉冲输出能量分别为33.5 mJ和18.3 mJ、脉冲宽度分别为480μs和10 ns,光光转换效率分别为14%和7.7%。

High duty cycle,highly efficient fiber coupled 940-nm pump module for high-energy solid-state lasers

Tailored diode laser single emitters with long(6 mm) resonators and wide(1.2 mm) emission apertures that operate with940 nm emission wavelength were assembled in novel edge-cooled vertically stacked arrays, and used to construct a compact and highly efficient fiber coupled pump source for Yb:YAG pulsed high-energy class solid-state lasers. The novel configuration is shown to allow repetition rates of 200 Hz at 1 ms pulse duration, at an output power of 130 W per single emitter. The emission of two stacked arrays was then optically combined to realize pump modules that deliver6 kW peak power(pulse energy 6 J) from a 1.9 mm core diameter fiber, with wall plug efficiency of 50%. This represents a significant improvement in terms of duty cycle and electro-optical efficiency over conventional sources. The pump module has been successfully tested at the Max Born Institute, Berlin during trials for pumping of disk lasers.

基于掺铥光纤激光器的体外碎石实验探究

采用线型腔结构,实现了中心波长为1939.31 nm、脉宽在0~2000μs可调、重复频率在0~2 kHz可调、最大平均输出功率为34.2 W的准连续掺铥光纤激光器,并利用此激光器在体外环境下开展结石消融量随激光脉宽与重复频率的变化规律的研究。结果显示:在相同时间内,当单脉冲能量相近时,增大脉冲重复频率(平均输出功率)有利于提高碎石速率;当平均输出功率接近时,单脉冲能量越大,石块消融量越大。在90 s的碎石时间内,石块经过31.8 W/0.053 J(250μs)、33.1 W/0.11 J(500μs)、33.5 W/0.22 J(1000μs)、34.2 W/0.45 J(2000μs)4组参数激光照射后的消融量分别为0.333,0.480,0.697,0.723 g,结石表面的最高水温分别为30.8,35.5,38.9,41.2℃。

准连续光纤激光器电源控制系统研究

从准连续光纤激光器电源设计原理出发,分析了准连续光纤激光器的电源能量需求。根据能量守恒,通过控制储能电容能量的变化量,提出并分析了激光二极管电源驱动解决方案。基于先Boost升压、后Buck恒流的二级电路拓扑结构,研制出了一款高功率密度、高效率、低纹波的准连续光纤激光器电源系统。试验及整机批量的生产验证表明,电源系统满足了瞬间大电流输出的稳定、可靠要求,实现了输出激光能量的精确可控,对后续大功率准连续(QCW)光纤激光器的开发应用具有现实的借鉴和参考意义。