10.6μ激光波段镀金SiC板的反射特性

采用所研制的自反射测量系统研究了波长10.6μm激光辐照下SiC镀金反射板和不同表面颗粒镀金砂纸的双向反射率角分布特性。实验结果与根据表面光散射的辐射传输方程导出的双向反射率理论模式基本一致,表明粗糙表面的双向反射率主要由表面颗粒的单次散射、后向反射和多级散射组成。本文还讨论了影响表面双向反射率的因素及其解决的方法。

激光波段大气湍流模型初探

将射频波段大气湍流模型的精细结构模式转换到激光波段，计算结果表明：湍流常数的量级和高度变化趋势与我们对已有的了解是一致的，但是它随气象条件的变化很大，其起伏可以达到数个量级。

KTiOPO_(4)晶体和光参量振荡技术产生900 nm波段激光

利用KTiOPO_(4)(简称KTP)晶体和光参量振荡技术(Optical Parametric Oscillator,OPO),产生900 nm波段激光。利用成熟的1064 nm激光,通过LiB_(3)O_(5)(LBO)晶体倍频产生532 nm激光,再用532 nm激光泵浦KTP OPO产生调谐范围为898~911 nm,调谐分辨率优于1 nm,输出能量达1.85 mJ,重频1~10 Hz的近红外激光。利用该方案产生的900 nm波段激光,具有全固化、小型化、宽调谐、高调谐分辨率、高光束质量等优势,在光电对抗领域有着广泛的应用前景。

2μm波段激光晶体研究进展

综述了以Ho、Tm、Er为激活离子、以YAG、YAP及YLF为基质的2μm波段激光晶体的特点及应用背景,详细讨论了几种重要2μm波段激光晶体的能级结构、光谱特性及器件研究进展,指出了适合LD泵浦是今后2μm波段激光晶体的发展方向.

PC型HgCdTe光电探测器在双波段组合激光辐照下的温升计算

把传统漂移扩散模型和热传导方程相结合,模型中波段内正常探测信号激光作为背景光,波段外激光作为干扰和毁伤用激光,考虑波段内激光的本征载流子带间跃迁吸收和波段外激光的自由载流子带内跃迁吸收的光吸收机制,以及器件温升与载流子寿命、浓度、迁移率和光吸收系数等材料参数之间的相互影响,数值计算了PC型HgCdTe光电探测器在双波段组合激光辐照下的温度响应过程,得到了不同功率密度的波段内和波段外激光组合辐照对探测器温升的影响,以及使探测器达到破坏阈值温度的波段外激光辐照时间。结果证实了波段内背景激光辐照是增大波段外激光吸收系数,从而降低波段外激光破坏阈值的有效途径;较低功率密度的波段内背景激光辐照可极大缩短波段外激光的破坏时间,波段外激光毁伤存在最高效率点。

532nm波段连续激光对视网膜和脉络膜生物学作用的观察

目的 :探讨 5 32nm波段激光不同光剂量参数对眼底组织的损伤特点及损伤阈值。方法 :以新西兰兔为实验对象 ,5 32nm连续激光照射眼底 ,眼底光斑直径 1.5mm～ 2 .5mm ,功率密度从 5 0 0mW/cm2 ～ 2 4 0 0mW/cm2 ,照射时间 10 0s～ 30 0s,每组参数 10个光斑。在照射后 1h和 2 4h进行眼底观察和荧光眼底造影 ,计算三种照射时间情况下视网膜的损伤阈值。结果 :在照射后第 1h ,功率密度为 90 2mW/cm2 ,照射时间 30 0s开始出现视网膜灰色改变 ,病灶范围接近照光面积 ,在 2 4h后颜色微加重。随着照光剂量的增加 ,在功率密度达 14 79mW/cm2 ,照射时间30 0s,照射后 1h出现视网膜灰白色改变 ,在 2 4h后出现脉络膜出血 ;而且随着照光剂量的增加 ,病灶范围扩大越明显 ,出血量越多。随着照光剂量的减少 ,当功率密度 10 0 3mW/cm2 ,照射时间 2 0 0s时 ,在照光后 1h眼底没有改变 ,2 4h出现视网膜灰白色改变 ,面积接近照光面积 ;光剂量降低到 10 0 2mW /cm2 ,照射时间 10 0s时 ,在 2 4h才出现视网膜灰白色改变 ,变化的视网膜范围小于照光面积。统计学计算在照射时间为 30 0s、2 0 0s和 10 0s,照光后 1h视网膜损伤阈值分别为 911.15 6 2 8mW/cm2 ,116 7.6 4 770mW/cm2 ,15 13.89832mW/cm2 ,2 4h视网膜损伤阈值分别为 82 7.

2μm波段陶瓷激光器的进展

介绍了在2μm波段陶瓷激光器的实验研究进展，主要包括高功率、高效率的Tm：YAG陶瓷激光器，半导体直接泵浦的Ho：YAG陶瓷激光器和Tm光纤激光泵浦的Cr^2＋：ZnSe烧结成型的陶瓷激光器，这些激光器的输出涵盖了2-2．4μm波段。由于2μm波段的激光陶瓷具有较长的上能级寿命和相对较低的声子能量，不仅在连续波输出时，而且在脉冲输出时具有潜在的高转换效率。还讨论了2μm波段陶瓷的光谱特性，以及这些特性对于2μm波段激光输出性能的影响。

中远红外双波段激光器增益介质匹配

对中远红外双波段激光器中DF和CO2两种增益介质的匹配进行了研究。根据对DF和CO2两种增益介质分布的理论分析,发现DF相比于CO2介质增益峰值位置更靠前,激活区长度更短,据此设计加工了一台双波段激光器,使CO2气体注入孔位置可调,通过D2和CO2注入孔位置的差别来实现两种介质增益峰值位置的匹配。实验证明了这种设计是有效的,并确定了激光器共同光轴的最佳位置位于D2气注入孔下游3mm,CO2注入孔下游33mm处,此处双波段激光的输出功率均接近最大值。

多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法

为了获得大气颗粒物的质量浓度廓线,提出一种基于多波段激光雷达回波信号的大气气溶胶消光系数与颗粒物质量消光效率相结合的新型算法。该方法利用覆盖紫外到近红外波段的激光雷达作为遥感探测工具,获取气溶胶的消光与后向散射系数,反演得到气溶胶粒子谱分布;同时,根据米散射理论算出气溶胶消光效率,结合粒子谱分布,提出颗粒物质量消光效率模型,从而建立基于消光系数与质量消光效率相结合的反演颗粒物质量浓度的新型数学模型与算法。采用该算法对两组不同天气条件多波段激光雷达实测数据进行反演,并与地表采用的颗粒物浓度对比,证明该方法的可行性,为实现颗粒物质量浓度空间分布的探测提供科学依据和方法论。

中、远红外双波段激光器发射光谱测量与评估

在分析中远红外双波段(氟化氘与一氧化碳)激光器发射光谱的基本特征和分光型谱仪存在高级次光谱混叠等问题的基础上,选定Tensor37干涉型遥测光谱仪并利用黑体标定出仪器响应函数;对中、远红外双波段激光器光谱进行了模拟测量和实际测量,分析评估了双波段激光器的谱线成分、峰值变化、测量精度和相对强度等,为双波段激光器的介质参数计算、运转参数优化以及红外应用提供有效数据。

光导型碲镉汞探测器在波段外连续激光辐照下的载流子输运

利用连续波段外激光辐照光导型碲镉汞探测器.实验表明,探测器对波段外激光有响应,且存在一个特定拐点温度T0.当探测器温度T<T0时,响应电压随温度升高而增大;当T>T0时,响应电压随温度的升高而减小.研究表明,探测器胶层的热瓶颈作用会导致响应电压存在两个响应时间尺度,拐点温度由芯片掺杂浓度决定.当T<T0时,响应电压主要由随温度变化的载流子迁移率决定;当T>T0时,响应电压主要受热激发载流子的影响.

光纤回音壁模式的三波段激光辐射研究

将石英光纤浸入低折射率的激光染料溶液中构成圆柱形微腔.采用沿光纤轴向光抽运的消逝波激励增益方式,获得了沿光纤轴向长距离的激光染料增益,受激辐射光在圆柱形微腔中回音壁模式的支持下形成激光振荡.在直径为288μm的同一根光纤外分三段分别填入罗丹明6G、罗丹明610和罗丹明640激光染料乙二醇溶液,实现了波长分别在567～575nm、605～614nm和656～666nm三个不同波段的回音壁模式激光振荡,用一根光纤同时获得了红、橙、黄三种不同颜色的激光辐射.对实验所获得的回音壁模式激光光谱做了模式标定,依据标定的模式数计算了各种模式以及抽运光在光纤截面的强度分布.计算结果表明,激光增益区域总是局限在圆柱形微腔回音壁模式的模场区域内,由此可以显著地提高抽运效率,增加抽运光沿光纤轴向的增益长度.

中、远红外双波段激光器的性能优化

对两根放电管驱动的中、远红外双波段（3～5 μm＆8～ 12 μm）激光器的输出镜透过率、输出窗口等器件与参数进行了优化,试验获得了25.5 W的中、远红外双波段激光输出,两个单波段的输出功率均大于10 W,中红外波段DF激光为TEM00模,远红外波段CO2激光为TEM20模.利用φ8 mm光阑对双波段激光器的横模进行了选择,试验获得了15.4 W的TEM00基横模双波段激光输出.为红外双/多波段探测器阵列及相关系统的应用研究提供了激光光源.

连续激光对太阳能电池辐照效应的波段性研究

为了研究太阳能电池在连续激光辐照下的波段性效应,使用位于波段内外的3种波长连续激光对单晶硅太阳能电池的辐照效应和损伤效应进行了实验研究,采用观察电池对激光的响应,对比电池的损伤形貌和太阳能电池组成材料的吸收曲线差异的方法,得到了太阳能电池对本征吸收长波限附近波长激光的吸收机制,分析了10.6μm激光和1064nm激光对太阳能电池的损伤效果差异的原因。结果表明,玻璃盖片和硅对不同波长激光的吸收系数的很大差距是造成它们对太阳能电池的损伤效果差异的原因。

波段外10.6μm激光辐照中红外PV型HgCdTe光电探测器机理分析

用波长为10.6μm的波段外连续波激光辐照PV型HgCdTe中红外光电探测器,得到了不同辐照功率密度下探测器的响应输出随激光功率密度变化的一系列实验结果。观察到探测器对波段外激光的电压响应方向与波段内激光的电压响应方向相同,随波段外激光功率密度升高,探测器的电压响应值先增大后减小。分析认为:该现象是由于探测器材料的弱吸收和基底材料的强吸收在不同时刻产生的不同的温度梯度,与材料的整体温升共同作用的结果。该温度梯度在探测器内产生温差电动势,而热激发的电子空穴对在温度梯度的作用下定向运动被结电场分离,产生热生电动势,热生电动势是波段外激光辐照下PV型探测器中电动势产生的主要机制。

波段外激光辐照PC型探测器的反常响应机制

提出了PC型半导体探测器对波段外激光辐照的热电子光电导响应机制。响应波段外激光辐照PC型半导体探测器时,探测器有响应且输出电压信号迅速增大,与波段内激光辐照时的响应规律截然不同,这是由光激发能带内热电子而引起的光电导现象。当较强功率的激光辐照时还应考虑热效应。依据该机制进行了模拟计算,计算结果表明当PC型HgCdTe探测器被波段外激光辐照时,热电子的产生使得电导率减小,进而导致探测器的电阻增大。

高重频大能量1.6μm波段全固态激光的研究进展(特邀)

1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换技术获得1.6μm附近波段的激光在重复频率、能量和光束质量等方面都得到了很大进展。首先,介绍了直接泵浦掺Er3+晶体、受激拉曼频移和光参量振荡产生1.6μm附近波段激光的原理和研究进展;其次,总结了三种方案在获得1.6μm附近波段激光的优点和缺点;最后,分析了它们在获得高重频、大能量1.6μm附近波段激光的应用前景。针对光参量振荡输出激光光束质量较差的问题,文中进行分析并给出相应解决方法,最后对通过光参量振荡获得较好光束质量、高重频、大能量1.6μm附近波段激光的发展前景进行了展望。

医用多波段激光器的研制及应用

目的研制便于临床使用的多波段医用激光器,以探讨其在生物医学领域中的应用。方法利用激光光学原理和激光光谱技术,选用Nd:YAG晶体作为工作物质,采用脉冲氙灯泵浦,再通过倍频输出四种波段的激光。结果激光光源为四波段激光组成,终端输出紫外370 nm激光,也可独立提供其他三波段激光,激光输出稳定,并可通过调节工作电压来控制激光的输出能量。结论多波段激光器在设计上结构布局合理,性能稳定,抗干扰性强,为研究激光在生物医学领域中的应用提供了一种有效的手段。

多波段激光检测光源模块设计

利用特定波长的激光信号模拟激光脉冲信息是评价激光装备接收性能的一种主要手段,为满足不同波长激光装备检测集成化的需求,设计了一种多波段激光检测光源模块。通过激光光源的选型,基于透反镜的共轴光路设计和光纤准直镜头的设计,实现了905、1064和1550 nm波长的多波段激光的共光轴匀化输出。为满足激光光源的窄脉冲驱动需求,选用超高速器件将脉冲上升沿转换成窄脉冲驱动信号,控制RC充放电电路进行功率放大,实现激光光源的窄脉冲发射。分别进行了光斑质量、波长、发射功率等参数的实验验证,结果表明多波段激光检测光源能够满足应用要求。

多波段激光防护织物和手套研究

目的为实现多波段激光的手部有效防护,进行了激光防护布料及手套的技术研究。方法对阻燃基布的配方进行优化,在此基础上覆合金属反光层和隔热舒适层,制定出激光防护覆合织布和手套的制作工艺。结果激光防护覆合织物对532 nm、1064 nm、10600 nm这3个波长的光密度(optical density,OD)值大于6.0,阻燃性能达到国家标准A级水平,防护手套适手性能满足国标要求。结论该激光防护手套可实现对532 nm、1064 nm、10600 nm多波段激光的手部防护。