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超短脉冲光纤激光器新进展及其应用 被引量:10
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作者 黄绣江 刘永智 +3 位作者 隋展 李明中 陈海燕 林宏奂 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第6期16-21,共6页
 超短脉冲光纤激光器是目前激光技术研究领域中最具有活力的研究课题,有着巨大的应用前景。本文介绍超短脉冲光纤激光器的发展概况及最新进展,论述掺稀土超短脉冲光纤激光器原理,对其关键技术及多种新型技术方案做了介绍和比较,分析超...  超短脉冲光纤激光器是目前激光技术研究领域中最具有活力的研究课题,有着巨大的应用前景。本文介绍超短脉冲光纤激光器的发展概况及最新进展,论述掺稀土超短脉冲光纤激光器原理,对其关键技术及多种新型技术方案做了介绍和比较,分析超短脉冲激光器的应用前景及发展趋势。 展开更多
关键词 超短激光脉冲 光纤激光器 超快光学技术 光子晶体光纤
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无序激光晶体及其超快激光研究进展 被引量:5
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作者 于浩海 潘忠奔 +1 位作者 张怀金 王继扬 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第4期648-668,共21页
激光是受激辐射的光放大,所辐射的波长取决于增益介质中关键电子的能级结构,特别是其最外层电子的状态决定了可能实现的激光特性。激光发展60年来,激光晶体作为激光的重要激活材料,推动了激光技术的进步和普及,是一个研究历史长而又异... 激光是受激辐射的光放大,所辐射的波长取决于增益介质中关键电子的能级结构,特别是其最外层电子的状态决定了可能实现的激光特性。激光发展60年来,激光晶体作为激光的重要激活材料,推动了激光技术的进步和普及,是一个研究历史长而又异常活跃的研究领域。当前,超短超强脉冲激光在加工、医疗、国防等关系国计民生的领域有重要需求,适合超短超强激光的激光晶体成为了本领域的研究热点,其关键是揭示最外层电子的影响因素及设计和生长具有宽波段发射性能的激光晶体。本论文从探讨影响激活离子光谱性能的关键因素出发,综述了以本课题组十余年研究的10余种无序激光晶体为主要部分的研究结果和进展,涉及晶体生长、晶体物理、激光器件设计及应用等工作,包含了高级、中级和低级对称性晶体及其获得的最短脉冲激光结果,希望能为本领域的后续研究提供一定的参考和借鉴。 展开更多
关键词 无序激光晶体 超快激光 超短脉冲 非均匀加宽
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红外飞秒激光诱导Ce^(3+)掺杂闪烁晶体的上转换发光研究 被引量:1
3
作者 汪晨 杨旅云 +3 位作者 董永军 徐军 陈丹平 邱建荣 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期526-530,共5页
本文研究了红外飞秒激光照射下Ce3+掺杂的YAP和LSO两种闪烁晶体的上转换发光现象。实验发现在飞秒激光泵浦下,这两种晶体的荧光均来自于Ce3+离子的5d-4f跃迁。荧光强度与泵浦光功率之间的依赖关系揭示了Ce3+:YAP和Ce3+:LSO晶体的上转换... 本文研究了红外飞秒激光照射下Ce3+掺杂的YAP和LSO两种闪烁晶体的上转换发光现象。实验发现在飞秒激光泵浦下,这两种晶体的荧光均来自于Ce3+离子的5d-4f跃迁。荧光强度与泵浦光功率之间的依赖关系揭示了Ce3+:YAP和Ce3+:LSO晶体的上转换过程皆由三光子吸收过程所主导。分析表明,Ce3+:YAP和Ce3+:LSO晶体中的三光子吸收是三光子同时吸收。 展开更多
关键词 超快激光 闪烁晶体 多光子过程 上转换
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Cr^(4+)激活可调谐激光晶体的研究现状和发展 被引量:1
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作者 徐军 邓佩珍 干福熹 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 1997年第2期52-55,共4页
本文综述了近几年新型掺Cr4+可调谐光晶体的研究现状和发展趋势,目前这类晶体的研究非常快,Mg2SiO4:Cr4+和YAG:Cr4+,Ca2+已先后商品化,而新型掺Cr4+晶体不断涌现。其实用化的激光系统将在超短脉冲... 本文综述了近几年新型掺Cr4+可调谐光晶体的研究现状和发展趋势,目前这类晶体的研究非常快,Mg2SiO4:Cr4+和YAG:Cr4+,Ca2+已先后商品化,而新型掺Cr4+晶体不断涌现。其实用化的激光系统将在超短脉冲、光通讯。 展开更多
关键词 四价格 可调谐激光晶体 超短脉冲 激光晶体
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国产大尺寸钛宝石晶体助力世界最强脉冲激光放大输出 被引量:5
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作者 杭寅 徐民 +9 位作者 张连翰 何明珠 蔡双 李善明 李晓清 梁晓燕 冷雨欣 李儒新 潘世烈 张方方 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第5期809-811,共3页
自主研发成功热交换法生长大尺寸钛宝石晶体设备,生长出完整无开裂的钛宝石激光晶体毛坯,经加工获得尺寸达φ235mm×72mm的晶体元件。在180mm口径范围内,晶体光学均匀性达到5.52×10^-5,晶体应力双折射为5.0nm/cm。大尺寸钛宝... 自主研发成功热交换法生长大尺寸钛宝石晶体设备,生长出完整无开裂的钛宝石激光晶体毛坯,经加工获得尺寸达φ235mm×72mm的晶体元件。在180mm口径范围内,晶体光学均匀性达到5.52×10^-5,晶体应力双折射为5.0nm/cm。大尺寸钛宝石晶体应用于上海超强超短激光实验装置,获得339J激光脉冲能量输出,峰值功率达10.3PW。 展开更多
关键词 钛宝石晶体 热交换法 超强超短激光 十拍瓦
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研制超高功率激光系统所需的优质大尺寸钛宝石晶体(Ti^(3+)∶Al_2O_3)
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作者 邓佩珍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期41-44,共4页
对作者采用温度梯度法(TGT)生长的钛宝石晶体与美国晶体系统公司的晶体进行了性能比较,结果表明,两者晶体质量水平相当.
关键词 高掺杂浓度钛宝石晶体、超快脉冲激光 增益放大
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超快激光在玻璃内部直写纳米晶及其应用 被引量:2
7
作者 李昕阔 谭德志 +3 位作者 刘艺 孙轲 朱铁军 邱建荣 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第11期3781-3794,共14页
超快激光直写技术由于其灵活性、高效性和良好的方向性,可以三维选择性地在材料内部进行加工,被广泛应用于玻璃的微晶化及其器件的制备中,在光储存、波导激光器、光子电路和集成光子芯片等领域有着广泛的应用前景。本文简要概述了超快... 超快激光直写技术由于其灵活性、高效性和良好的方向性,可以三维选择性地在材料内部进行加工,被广泛应用于玻璃的微晶化及其器件的制备中,在光储存、波导激光器、光子电路和集成光子芯片等领域有着广泛的应用前景。本文简要概述了超快激光在玻璃内部诱导析晶的原理,晶态/非晶态自组织周期性结构的形成机制,以及超快激光在玻璃三维空间中诱导析晶的最新研究进展,总结了通过控制激光参数和玻璃成分等实现对结晶形态、结构及光学性质调控的相关研究,并对所直写的微纳结构在非线性器件、光储存、激光器等领域的应用和发展方向进行了概述与展望。 展开更多
关键词 微晶玻璃 超快激光直写 析晶原理 自组织周期性结构 热积累效应 光存储
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超快激光加工涡轮叶片气膜冷却孔技术研究 被引量:7
8
作者 张晓兵 纪亮 +3 位作者 蔡敏 毛忠 李元成 张伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第21期14-22,共9页
应用超快激光制孔技术以获得更高质量的涡轮叶片气膜冷却孔已在国内外得到广泛研究。介绍了国外超快激光加工较大深径比小孔的技术动态,并描述了基于2.1ps脉冲宽度、400μJ脉冲能量的超快激光加工小孔的孔壁质量,小孔深度与加工的效率... 应用超快激光制孔技术以获得更高质量的涡轮叶片气膜冷却孔已在国内外得到广泛研究。介绍了国外超快激光加工较大深径比小孔的技术动态,并描述了基于2.1ps脉冲宽度、400μJ脉冲能量的超快激光加工小孔的孔壁质量,小孔深度与加工的效率相关性,毫秒、纳秒、皮秒激光加工小孔对单晶高温合金试样疲劳性能的对比结果;针对发动机带热障涂层的叶片、双层壁结构叶片加工气膜冷却孔以及异型气膜冷却孔等,进一步描述了相应的工艺研究结果;最后针对超快激光加工叶片气膜冷却孔技术工程化应用提出了下一步应重点开展的研究工作。 展开更多
关键词 超快激光 气膜冷却孔 涡轮叶片 单晶高温合金 热障涂层
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2~5μm中红外飞秒光学参量振荡器研究进展(特邀) 被引量:5
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作者 田文龙 韩康 +1 位作者 朱江峰 魏志义 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期64-75,共12页
自1994年首次利用克尔透镜锁模钛宝石激光器泵浦RTA光学参量振荡器实现中红外飞秒激光输出以来,在这20多年的时间内,随着高功率近红外泵浦源与各种优质非线性晶体的不断涌现,中红外飞秒光学参量振荡器在平均功率、脉冲宽度、调谐范围等... 自1994年首次利用克尔透镜锁模钛宝石激光器泵浦RTA光学参量振荡器实现中红外飞秒激光输出以来,在这20多年的时间内,随着高功率近红外泵浦源与各种优质非线性晶体的不断涌现,中红外飞秒光学参量振荡器在平均功率、脉冲宽度、调谐范围等方面都取得了长足的发展,为基础科学研究、生物医疗以及国防安全等领域提供了多样化的应用工具。文中将2~5μm中红外飞秒光学参量振荡器分为波长可调谐输出型与宽光谱输出型两类,分别重点就这两类中红外飞秒光学参量振荡器的国内外研究进展进行综述,最后对进一步发展趋势进行了展望。高功率、高光束质量中红外飞秒光学参量振荡器和大能量中红外飞秒光学参量振荡器是其中两个重要的发展方向。 展开更多
关键词 光学参量振荡器 超快激光技术 中红外飞秒激光 非线性晶体
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2μm波段超快激光晶体的研究进展
10
作者 黄郑瑜 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期593-598,615,共7页
本文综述了Tm、Ho离子掺杂的双钨酸盐类晶体、YAP晶体、Lu2O3晶体、CLNGG晶体的光谱参数和最新研究进展,以及利用它们作为基质的超快激光器的工作性能,总结了各类激光晶体的晶体性质和优点,并指出具有寻找适合LD泵浦的宽吸收和发射光谱... 本文综述了Tm、Ho离子掺杂的双钨酸盐类晶体、YAP晶体、Lu2O3晶体、CLNGG晶体的光谱参数和最新研究进展,以及利用它们作为基质的超快激光器的工作性能,总结了各类激光晶体的晶体性质和优点,并指出具有寻找适合LD泵浦的宽吸收和发射光谱特性的无序结构晶体材料将成为未来的研究方向。 展开更多
关键词 2μm波段激光器 超快激光晶体 被动锁模
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单晶金纳米真空隧道结的超快电子发射研究
11
作者 刘海洋 宋轶环 +3 位作者 周圣涵 陈科 李振军 李驰 《真空电子技术》 2022年第6期36-42,共7页
超快脉冲激光激发的纳米真空器件能够同时实现高频率和低功耗,并且有望将电子器件响应时间推进至飞秒甚至阿秒量级,从而进一步提高器件的工作频率,是未来高频电子器件的重要技术路线。本文利用原子级平整的单晶金设计并制备了一种基于... 超快脉冲激光激发的纳米真空器件能够同时实现高频率和低功耗,并且有望将电子器件响应时间推进至飞秒甚至阿秒量级,从而进一步提高器件的工作频率,是未来高频电子器件的重要技术路线。本文利用原子级平整的单晶金设计并制备了一种基于领结型(bowtie)纳米隧道结的新型电子隧穿器件。重点研究了器件静态和超快激光激发的电子发射性能,利用模拟计算研究了bowtie结构对电子发射性能的影响,深入分析了器件的光电子发射机制,实现了具有四次幂的高非线性多光子发射电流,有望实现新型超快纳米真空电子器件。 展开更多
关键词 电子隧穿器件 纳米真空隧道结 超快光激发 多光子发射 单晶金
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Blue light generation in photonic crystal fibers with 1-μm femtosecond laser pulses
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作者 张心贲 戴能利 +1 位作者 彭景刚 李进延 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第7期76-78,共3页
Using 300-fs 1039-nm Yb-doped fiber laser, we experimentally demonstrate blue light generation in a high- Δ and high nonlinear photonic crystal fiber (PCF). The zero dispersion wavelength of PCF is 793 nm, detuning... Using 300-fs 1039-nm Yb-doped fiber laser, we experimentally demonstrate blue light generation in a high- Δ and high nonlinear photonic crystal fiber (PCF). The zero dispersion wavelength of PCF is 793 nm, detuning 245.8 nm from the pump wavelength. PCF allows a frequency conversion exceeding the octave of pump wavelength. The visible component of the measured output spectrum occurs in the fundamental mode and spans from 391.3 to 492.3 nm. The peak wavelength of 441.8 nm has a frequency detuning of 390 THz from the pump wavelength of 1039 nm. 展开更多
关键词 Fiber lasers Nonlinear optics Photonic crystals PUMPS ultrafast lasers Ultrashort pulses YTTERBIUM
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Ablation and ultrafast dynamics of zinc selenide under femtosecond laser irradiation 被引量:1
13
作者 王晓峰 贾天卿 +5 位作者 李晓溪 李成斌 冯东海 孙海轶 徐世珍 徐至展 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第10期615-617,共3页
The ablation in zinc selenide (ZnSe) crystal is studied by using 150-fs, 800-nm laser system. The images of the ablation pit measured by scanning electronic microscope (SEM) show no thermal stress and melting dyna... The ablation in zinc selenide (ZnSe) crystal is studied by using 150-fs, 800-nm laser system. The images of the ablation pit measured by scanning electronic microscope (SEM) show no thermal stress and melting dynamics. The threshold fluence is measured to be 0.7 J/cm^2. The ultrafast ablation dynamics is studied by using pump and probe method. The result suggests that optical breakdown and ultrafast melting take place in ZnSe irradiated under femtosecond laser pulses. 展开更多
关键词 Ablation crystalS DYNAMICS IRRADIATION laser pulses MELTING Thermal stress ultrafast phenomena
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基于圆偏振的高能量波长可调谐超快光纤激光研究 被引量:1
14
作者 刘伟 李中超 +1 位作者 陈润植 常国庆 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期84-90,共7页
本文介绍了一种基于圆偏振光脉冲驱动的波长可调谐、能量可扩展的超快光纤光源。在光子晶体光纤中利用自相位调制占主导的非线性效应来展宽脉冲光谱,在输出端使用滤光片来选择特定的光谱旁瓣以满足后续实验需要。仿真及实验表明:在光谱... 本文介绍了一种基于圆偏振光脉冲驱动的波长可调谐、能量可扩展的超快光纤光源。在光子晶体光纤中利用自相位调制占主导的非线性效应来展宽脉冲光谱,在输出端使用滤光片来选择特定的光谱旁瓣以满足后续实验需要。仿真及实验表明:在光谱展宽程度相同时,输入的圆偏振光功率需要达到线偏振光功率的1.4倍,相应的滤出光谱旁瓣能量约为线偏振光的1.4倍。进一步研究表明:圆偏振脉冲的输出光谱普遍存在比线偏振脉冲输出光谱更清晰的波瓣结构,有利于后续滤波输出过程中脉冲质量的提升;适当增加脉冲的输入功率可进一步拓宽光谱的调谐范围,在输入功率为4.9 W时,可获得波长范围为930~1200 nm的高能量飞秒脉冲。 展开更多
关键词 非线性光学 圆偏振光 超快光纤激光 光子晶体光纤
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基于钛宝石的超快超强激光新进展 被引量:6
15
作者 张宝辉 徐军 +2 位作者 杨秋红 王静雅 唐慧丽 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第4期25-29,共5页
作为三大基础激光晶体之一,钛宝石晶体使激光的发展步入到超快、超强的新时代。结合近年来国内外以钛宝石为基础的超快超强激光领域的新进展作一概述。简要介绍了超快超强激光的应用领域。
关键词 激光器 钛宝石 激光晶体 超快激光 超强激光
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飞秒激光对镍基合金的损伤机制和阈值行为 被引量:14
16
作者 张伟 冯强 +1 位作者 程光华 张晓兵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期340-346,共7页
针对飞秒激光加工镍基单晶高温合金材料,在能量密度为0-12.8J/cm2和脉冲个数为0-8000范围内,对表面损伤和加工侧壁区域进行了显微形貌分析,研究了不同能量密度和脉冲个数情况下的损伤机制,不同损伤机制的损伤阈值和热效应。镍基单晶高... 针对飞秒激光加工镍基单晶高温合金材料,在能量密度为0-12.8J/cm2和脉冲个数为0-8000范围内,对表面损伤和加工侧壁区域进行了显微形貌分析,研究了不同能量密度和脉冲个数情况下的损伤机制,不同损伤机制的损伤阈值和热效应。镍基单晶高温合金经飞秒激光加工后,呈现两种损伤机制,分别为非热熔性损伤和热熔性损伤,单脉冲损伤阈值分别为0.23J/cm2和1.21J/cm2,孕育系数分别为0.90和0.92。在此基础上,建立了损伤机制和损伤阈值与能量密度和脉冲个数的定量关系,实验结果对加工无微裂纹和无再铸层的高质量镍基航空器件的工艺选择有实际指导意义。 展开更多
关键词 超快光学 飞秒激光 镍基单晶高温合金 损伤机制 损伤阈值
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超快激光在玻璃内部诱导选择性晶化技术研究进展 被引量:4
17
作者 张博 王卓 +1 位作者 孙轲 邱建荣 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1033-1045,共13页
近几年迅速发展的光量子技术对全无机透明介质内部先进功能结构的制造提出了更高的要求。利用超快激光与物质相互作用,选择性修饰玻璃网络并快速产生功能各异的微晶结构无疑为制造各种新型光子元件提供了一种重要手段。首先介绍了超快... 近几年迅速发展的光量子技术对全无机透明介质内部先进功能结构的制造提出了更高的要求。利用超快激光与物质相互作用,选择性修饰玻璃网络并快速产生功能各异的微晶结构无疑为制造各种新型光子元件提供了一种重要手段。首先介绍了超快激光选择性晶化的基本原理以及该技术所需要的激光参数和材料特性,比较了该技术与传统晶化方法的优势与局限,重点讨论了在不同类型玻璃材料中诱导功能晶体结构的新现象、新机制、新应用,包括超快激光诱导的非线性晶体、晶体型纳米光栅、量子点等前沿领域的最新成果。最后提出了对超快激光选择性晶化加工的展望。 展开更多
关键词 超快激光 玻璃 选择性晶化 微纳制造
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不同烧蚀条件下飞秒激光脉冲诱导ZnO纳米结构研究 被引量:8
18
作者 郭晓东 李儒新 +1 位作者 余昺鲲 马洪良 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1017-1020,共4页
烧蚀条件对飞秒激光脉冲诱导氧化锌纳米结构有重要影响。研究了800nm,150fs,250kHz的飞秒激光脉冲分别在空气中,去离子水中以及无水乙醇中垂直聚焦于氧化锌晶体表面,诱导形成不同形态的纳米结构。实验结果表明,在空气中利用飞秒激光脉... 烧蚀条件对飞秒激光脉冲诱导氧化锌纳米结构有重要影响。研究了800nm,150fs,250kHz的飞秒激光脉冲分别在空气中,去离子水中以及无水乙醇中垂直聚焦于氧化锌晶体表面,诱导形成不同形态的纳米结构。实验结果表明,在空气中利用飞秒激光脉冲辐照样品表面,形成了周期为180nm的纳米线;在去离子水中辐照诱导形成了由氧化锌纳米线聚集而成的"纳米球";在无水乙醇中形成出现分叉结构的纳米线。拉曼光谱分析辐照前后晶体晶相结果表明,形成的纳米结构相对于辐照前特征峰437cm-1强度有所下降,在570cm-1处的峰值则显著增强。分析了在各种烧蚀条件下诱导形成纳米结构的演化过程以及物理机理。 展开更多
关键词 超快光学 飞秒激光 纳米结构 ZNO晶体 半导体材料
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激光晶体材料的发展和思考 被引量:20
19
作者 徐军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2006年第9期17-24,共8页
在分析激光晶体研究现状的基础上,指出其未来应用及主要发展趋势:高功率、大能量激光晶体;中红外激光晶体;蓝绿紫和可见光激光晶体;LD抽运超快激光增益和放大介质晶体。以上四个方向中,高功率、大能量全固态激光晶体材料和LD抽运超快激... 在分析激光晶体研究现状的基础上,指出其未来应用及主要发展趋势:高功率、大能量激光晶体;中红外激光晶体;蓝绿紫和可见光激光晶体;LD抽运超快激光增益和放大介质晶体。以上四个方向中,高功率、大能量全固态激光晶体材料和LD抽运超快激光晶体材料又是覆盖其他方向、带有共性基础科学问题的关键方向。着重报道了LD抽运超快激光晶体材料的最新研究进展。 展开更多
关键词 激光晶体 全固态激光 超快激光
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基于高重复频率飞秒激光直写技术制作衍射光栅的研究 被引量:2
20
作者 王伟 梁志强 陈建中 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期380-384,共5页
基于由光子晶体光纤飞秒激光器产生的高重复频率飞秒激光搭建了飞秒激光微加工系统,利用LabVIEW编写程序精密控制三维移动平台的移动路径和高速快门,在加工功率为1.5W、移动速率为1mm/s时,利用直写技术在无胶铬版上得到了微米量级的任... 基于由光子晶体光纤飞秒激光器产生的高重复频率飞秒激光搭建了飞秒激光微加工系统,利用LabVIEW编写程序精密控制三维移动平台的移动路径和高速快门,在加工功率为1.5W、移动速率为1mm/s时,利用直写技术在无胶铬版上得到了微米量级的任意形状的平面衍射光栅。利用CCD相机对光栅制备过程进行实时监视,保证了光栅的加工质量。制备的光栅在显微镜下观察,条纹边缘清晰、线纹粗细均匀。使用He-Ne激光照射加工的光栅,可以获得清晰、稳定、与理论符合很好的夫琅和费(Frauhofer)衍射图样,显示了所加工的光栅具有良好的光学性能。实验结果也表明了光子晶体光纤飞秒激光在光栅制作过程中所具备的良好的加工性能。 展开更多
关键词 超快光学 光子晶体光纤 飞秒激光加工 光栅
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