980nm高稳定度激光泵浦源控制系统

设计、制作了一款980nm高稳定度激光泵浦源控制系统,以满足掺铒光纤放大器(EDFA)稳定工作的需要。首先,以恒流激励原理设计了控制系统的驱动单元。接着,使用半导体制冷器(TEC)作为泵浦源的温度控制手段,设计了控制系统的温度控制单元。为了验证控制系统的有效性,选用一款激光泵浦模块组成了完整的激光泵浦源系统。最后,对激光泵浦源的激光输出进行了实验,研究了光功率与驱动电流的关系,以及系统的光功率稳定度与光谱稳定性等。对系统进行了相关测试实验,结果显示:应用了本控制系统的激光泵浦源的激光输出中心波长为975.2nm,光功率可达600mW,短期光功率稳定度为±0.008dB,长期光功率稳定度为±0.05dB,比同类激光泵浦源具有更高的稳定度。得到的结果表明:所设计的激光泵浦源控制系统满足设计要求,具有一定的实用价值。

高功率半导体激光泵浦源研究进展

高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@95μm,巴条输出功率已达1.8 kW(QCW),9xx nm单管输出功率已达35 W@100μm,巴条输出功率已达1.98 kW(QCW)。谱宽<1 nm的窄谱宽半导体激光器输出功率可达14 W。展望了未来半导体激光器泵浦源的发展趋势。

大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计

介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流。控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流。搭建了脉冲功率为28kW的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80A,脉冲电压350V,脉冲宽度100μs,重复频率100Hz。

激光泵浦系统脉冲电容器残余电压研究

激光泵浦系统的脉冲电容器在工作一段时间之后会出现一定的残余电压,而且残压会越来越大,残余电压会对激光装备造成严重影响。笔者通过充放电试验,研究了影响脉冲电容器残余电压的因素,以及残余电压产生和升高的机理。结果表明:残压与电容充电电压以及损耗都有关。损耗越大残压越大,当损耗在一定的范围内时,残余电压随着电容充电电压的升高基本呈现线性递减的趋势,损耗越大递减越慢;当损耗超出这一范围时,残余电压随着充电电压的升高不再呈现线性递减,而是在一定的水平浮动。随着充放电过程的进行,残压呈现变化越来越快的趋势,残压的升高与电容器端部金属层的腐蚀退后有关。这些研究成果为脉冲激光装备的正确应用,以及进一步改善脉冲电容器制造工艺,抑制残压过快增长,有效延长工作寿命奠定了基础。

氧化铝陶瓷激光泵浦腔的研制

采用纯度较高的白粘土、锻烧高岭土及工业氧化铝为主要原料成功地研制了氧化铝陶瓷激光泵浦腔体。采用KZJ - 30型电动抗折仪、DSDB - 1型数显白度计、日立 34 0型分光光度计及XRD ,SEM等现代测试技术测定了样品的理化性能和微观结构。结果表明 :制备的样品的反射率高达 99%以上 ,抗折强度达 5 0～ 10 0MPa。

低强度激光泵浦类Ni离子X光激光实验

在试运行的神光Ⅱ装置上，采用新设计的凸柱面透镜列阵均匀线聚焦系统，用两束激光焦线叠加和双靶对接等技术，以预主脉冲激光驱动方式，在（５～８）×１０１３Ｗ／ｃｍ２的较低强度激光泵浦条件下，观测到Ｎｉ－ｌｉｋｅＤｙ、Ｅｒ、Ｙｂ的软Ｘ光激光输出，测得波长５．０２ｎｍ类ＮｉＹｂ和波长５．８６ｎｍ类ＮｉＤｙ的软Ｘ光激光的增益系数分别为１．６ｃｍ－１和１．４ｃｍ－１。

飞秒激光泵浦-探测热反射系统的建立与调试

建立了用来研究超快传热现象的飞秒激光泵浦-探测热反射系统。利用该系统测量并得到了在140fs(飞秒)超短脉冲激光加热下,50nm金膜的非平衡电子温升引起的反射信号随时间的变化曲线。由于加热光单脉冲能量密度只有5×10^(-3)mJ/cm^2,估算最高温升在10K以内,这有效地减小了由于物性参数随温度变化而引起的误差。论文介绍了在系统的调试过程中,各种因素对实验结果的影响,并对实验结果及数据处理方法进行了讨论。

红外激光泵浦掺稀土固体材料直接输出蓝绿激光

介绍利用红外或红色激光泵浦掺稀土固体材料直接输出蓝绿激光的途径和研究进展;较为详细地介绍了红外激光泵浦掺稀土非线性激光晶体通过自变频过程,以及红外激光泵浦掺稀土固体块状、光纤和微珠材料通过频率上转换过程实现蓝绿激光输出的研究结果,并与其它输出蓝绿波段激光的器件和方法进行比较,着重对比分析了YAl3(BO3)4,GdAl3(BO3)4,Ca4YO(BO3)3和Ca4GdO(BO3)3等典型的非线性激光基质晶体以及氟化物光纤等典型的上转换激光介质材料。对该领域目前面临的主要问题和发展方向进行了探讨。

红宝石激光泵浦掺铬钨酸锌的激光特性

我们采用丘克拉斯基法生长出ZnWO_4:Cr^(3+)单晶,并测到该晶体从800～1100nm的宽带荧光发射,用红宝石激光器泵浦φ5mm×17mm的晶体棒,获得400μJ的0.95μm红外脉冲激光。

1565nm激光泵浦Tm^3＋：Ho^3＋共掺石英光纤激光器动态特性

利用1565nm激光作为Tm3+:Ho3+共掺石英光纤激光器的泵浦带是一项较新的研究内容,动态特性能够有效反映激光振荡机制建立过程中能级粒子数和激光功率的变化情况,为系统实验的优化提供理论依据。建立了该泵浦带下系统的理论模型,基于速率方程和功率传输方程,采用离散算法,在Matlab软件中设置泵浦功率为3W、光纤长度2.5m条件下,分别对Tm3+:Ho3+共掺石英光纤的输入端、中点处和输出端的动态变化特性进行理论研究。结果表明:不同位置处,光纤对泵浦功率的吸收程度不同;光纤中粒子数和激光功率的弛豫振荡开始和持续的时间表现出较大差异,信号光振荡峰值远大于达到稳态时的功率;系统的光-光转化效率达到56%。

半导体激光泵浦Nd:YAG固体激光器

研制了波长为800—810nm线列阵二极管激光器,脉冲输出功率50mW。泵浦单块Nd:YAG固体振荡器,得到1.06μm激光输出。脉冲能量为0.1μJ、起伏小于0.5％,斜率效率为24％。泵浦阈值功率为3.9mW,与计算结果一致。

1565nm激光泵浦Tm∶Ho共掺石英光纤激光器稳态特性

与800nm和1180nm泵浦带相比较,1565nm泵浦有效消弱了多能级快速非辐射跃迁以及能量上转换损耗。建立了1565nm激光泵浦Tm3+∶Ho3+共掺石英光纤产生2μm激光的理论模型,给出系统完整的速率方程和功率传输方程,采用数值模拟的方法对理想条件下系统稳态特性进行分析。结果表明,采用1565nm激光作为泵浦源,能够获得高效率的激光输出。在泵浦功率为3W、光纤长度2.2m时,输出功率高达1.7W、量子效率57%、斜效率67%。这是目前此类光纤获得的较好转换效率。

Nd:YAG倍频激光泵浦的染料激光器的研究

本文报道Nd:YAG倍频激光泵浦的放大式染料激光器的实验装置和实验结果。染料激光器采用Littman腔型的振荡器并带有一级放大器,其线宽小于0.04A,峰值输出功率大于300kW。

半导体激光泵浦-固体激光诱导荧光检测装置的研制

以半导体激光泵浦-固体激光器为激发光源,采用共聚焦光学结构,研制了一种小型化激光诱导荧光检测器。整机采用模块化设计,配置了两种发射波长的激发光源(532nm、473nm),可以柱上检测或配流通池,能应用于几乎所有的液流分析系统。实验结果表明该检测器的最小检出浓度分别2?10-11mol/L,最小检出量?10-19mol,响应线性2个数量级,可满足日常生化痕量分析的要求。

半导体激光泵浦倍频掺钕钇石榴石激光仪治疗糖尿病性视网膜病变

目的 评价半导体激光泵浦的倍频Nd :YAG激光仪治疗糖尿病性视网膜病变 (DR)的临床效果。方法 对DR 2 4例 34只眼行视网膜激光光凝 ,光斑直径 2 5 0～ 40 0nm ,时间 0 .2s ,激光光斑 80 0～ 160 0点 ,分 4次 1个月内完成 ,术后随访 3～ 30个月。结果 激光光凝治疗后 ,视力增进 9只眼 ,视力无变化 16只眼 ,视力减退 9只眼。结论 激光光凝视网膜可以有效地阻止或延缓DR的发展进程 。

基于FPGA与MC8051 IP核的可调窄脉冲激光泵浦源的研制

介绍了一种基于FPGA与MC8051IP核的可调窄脉冲激光泵浦系统.该系统主要作为低重复频率光信号的放大器泵浦源.系统采用MOSFET作为功率开关管驱动半导体激光器发出的光脉冲作为激光泵浦源,可驱动大功率的LD,最大驱动功率可达30W.利用高速FPGA芯片(EP2C8)和VHDL语言,设计激光泵浦源的窄脉冲数字控制电路.利用MC8051软IP核实现智能控制,系统输出脉冲周期、脉冲宽度以及脉冲幅度都可调.系统采用多种有效保护措施,性能稳定可靠.

单透镜望远镜腔型连续锁模倍频Nd:YAG飞秒激光泵浦源

本文着重介绍了具有单透镜望远镜腔的CW(连续)锁模倍频Nd∶YAG飞秒激光泵浦源的腔型设计和动态稳定性能实验研究。在单灯3.5kW连续激励下,获得了脉宽约100ps,平均功率约1.7W的CW锁模倍频绿光输出,其稳定度优于3％。

宽带KrF激光泵浦SBS的研究

理论和实验研究了宽带 (15GHz)KrF激光泵浦的受激布里渊散射 (SBS)在SF6介质中的转换效率和脉宽压缩比的规律。介质在 1.6MPa、透镜焦距为 15cm和 30cm时 ,测得SBS最大反射率分别为 4 0 %和4 5 % ,当泵浦能量大于 6 0mJ时SBS反射率开始趋于平坦 ;介质在 0 .85MPa、透镜焦距在 30cm时 ,SBS脉宽压缩比随泵浦能量的上升而下降 ,最大压缩比为 5。建立了宽带多模KrF激光泵浦的SBS理论模型 ,假设宽带KrF激光光谱谱线由若干窄带谱线组成 ,这些窄带谱线之间在产生SBS过程中有一定程度的耦合。给出了理论模型结果 。

激光泵浦受电容残压影响及容限分析

分析了激光泵浦系统中储能电容残压的产生原因,并通过长期试验研究,给出了电容残压的产生和增长规律。综合考虑电容残压增长规律和激光装备实际应用情况,明确提出了激光装备的实际残压容限值和维修决策原则;并依据电容残压增长规律和激光器泵浦氙灯工作特性,指出调高储能电容工作电压是一种不仅无益而且有损于激光装备工作寿命的维修方法。

短脉冲激光泵浦的光热偏折光谱理论

普遍应用的光热偏折光谱通常采用对连续激光调制变为ｍｓ级脉冲光作泵浦光，这里我们首次讨论了当泵浦光为δ函数时，光热偏折光谱在平行检测情况下的理论效应。结果表明，后者具有更高的灵敏度和更为简单的表达式。文中还讨论了把短脉冲视为δ函数的条件。