连续激光辅助激光冲击强化后TC4钛合金板的残余应力分布

对TC4钛合金板进行不同功率(40~100W)连续激光加热背面辅助脉冲激光冲击正面的强化处理,通过与未强化和传统激光冲击强化试样进行对比,研究了连续激光辅助冲击及连续激光功率对试样温度、物相、硬度和深度方向残余应力分布的影响。结果表明:随着连续激光功率增大,连续激光辅助激光冲击强化试样背面温度呈线性升高,正面温度升高但趋势变缓并趋于平稳,且温度升高未引发TC4钛合金相变;相较未强化和传统激光冲击强化试样,连续激光辅助激光冲击强化试样的正面硬度、表面残余压应力和残余压应力影响层深度增加;试样硬度不受连续激光功率影响,但残余压应力和残余压应力影响层深度随连续激光功率增加呈先增加后减小的趋势,当连续激光功率为60W时达到最大,分别为431.4MPa,470μm。

高效率大功率连续半导体激光器

从大功率半导体激光器的工作机理出发,对影响激光器电光转换效率的主要因素,如激光器的斜率效率ηd、阈值电流Ith、开启电压V0、串联电阻Rs以及工作电流I等进行了分析,进而讨论了提高电光转换效率的主要技术途径。通过对应变量子阱大光腔激光器外延材料开启特性的优化、大功率激光器芯片横向限制工艺的改进以及对大功率微通道热沉制作等技术的研究,制作了808nm连续半导体激光器阵列。在工作电流140A时,阵列工作电压为1.83V,输出功率145W,电光转换效率达到56.6%。

快反镜在高功率连续激光辐照下的热性能分析

为了研究高功率连续激光辐照过程中快反镜的热性能变化问题,文中利用多物理场仿真分析软件建立了融凝石英(fused silica)、微晶(zerodur)、碳化硅(SiC)三种材料制作的快反镜传热学和结构力学耦合非稳态模型,通过泽尼克多项式算法对高功率激光辐照快反镜热应力下的光学波前进行拟合。研究结果表明:在同等激光功率辐照条件下,微晶材料制作的快反镜温升最小,形变最小。根据仿真结果优选微晶作为快反镜镜体材料,基于泽尼克多项式对快反镜波前热畸变进行仿真分析,计算得到波前热像差以活塞、球差、离焦等为主导,可为波前校正工程应用提供理论参考。

连续半导体激光器单条阵列老化筛选系统

介绍了用于连续高功率半导体激光器单条阵列的老化筛选系统,通过对积分球采集激光功率进行理论分析,确定了积分球内壳的参数。采用水冷积分球,实现了激光功率探测部分的冷却,同时解决了激光功率采集以及球壳内部散热的问题。利用光电探测器、数据采集卡等硬件实现了激光功率信号的光电转换以及模数转换,基于LabVIEW环境开发了激光功率采集软件,实现了对高功率激光的实时采集、记录。最终建立了采集稳定性好、准确度高的老化筛选系统。

大功率激光对CCD探测器损伤研究

针对大功率激光辐照可见光成像探测器损伤机理,开展了1080 nm波段大功率连续激光对CCD探测器损伤模型仿真与实验研究。首先,基于CCD典型结构及各层材料特性,建立了连续激光对CCD探测器热效应损伤模型,仿真模拟了CCD各层瞬态温度场和应力场,分析了连续激光损伤CCD多层结构的时间演化规律;其次,开展了连续激光对CCD探测器损伤实验,获取了CCD损伤阈值,并利用金相显微镜、扫描电镜对CCD探测器各层熔融情况进行了分析;最后,对模型仿真与损伤实验结果进行了对比,并分析了损伤阈值存在差异的原因。结果表明,1080 nm连续激光辐照可见光CCD探测器400 ms时的仿真损伤阈值为1.45×10^(6)W/cm^(2),实验损伤阈值2.13×10^(6)W/cm^(2),误差约为31.9%。仿真与实验结果对探究大功率激光辐照CCD探测器损伤机理、评估干扰效果具有一定的参考意义。

金属波导连续光泵气体太赫兹激光器

针对紧凑型光泵气体太赫兹激光器(OPTL)技术,设计并研制了全金属波导结构的气体太赫兹(THz)激光器原理样机.THz激光器工作介质为CH_3OH气体,最佳工作气压30 Pa,在波长9.69μm、连续功率44 W的9P(36)支CO_2激光泵浦下,实验测得在2.52 THz频点输出功率150 m W,光子转换效率为8.4%.研究THz激光输出功率与CH_3OH工作气压、泵浦光功率的关系、以及THz激光输出稳定性,并通过压电陶瓷对THz激光腔长进行精密调节,同时测量输出功率的变化情况,讨论了金属波导THz激光器的纵模特性.实验工作与结果为下一步紧凑型折叠波导腔全金属OPTL的研制提供了参考.

固体激光器

TN248,1 2002064084LD 抽运的946nm Nd:YAG 激光器及其腔内倍频=LDpumped 946nm Nd:YAG laser and intracavity-doubling[刊,中]/刘伟仁,霍玉晶,何淑芳(北京清华大学电子系激光教研组.北京(100084))∥光电子·激光.—2002,13(3).—247-249分析了准三能级激光系统的特点。

高功率准连续激光二极管抽运的Q开关内腔倍频固体激光器的研究

对高功率准连续激光二极管抽运的声光调Q内腔倍频Nd∶YAG和Nd∶YVO4激光器进行了实验研究 ,分别获得了输出功率为 3.5W和 3.2W、输出波长为 5 32nm的激光脉冲 ,其重复率达 2 2kHz。

高功率准连续激光二极管抽运的Nd¨YVO_4激光器

对高功率准连续激光二极管端面抽运的 Nd:YVO4 固体激光器进行了实验研究。研究了抽运功率、温度、重复率及输出镜的透过率对激光器输出功率的影响。当激光二极管重复率达到72 0 Hz、抽运功率 33.2 W时 ,激光输出最大平均功率为

千瓦级连续激光二极管面阵及微沟道冷却组件

千瓦级连续激光二极管面阵由30个40W的808nm连续激光二极管条组成,按要求排列成5×6矩阵,发光孔径12mm×70mm。每个激光二极管条安装在微沟道冷却封装组件上,依靠高压冷却水通过微沟道维持连续运行。面阵的30个二极管条的电路串联,冷却水道并联,恒流电流50A时,发射连续1060W,808nm波长的激光,平均功率密度126W/cm2。5个K型热电偶安装在面阵不同位置测量激光二极管底部附近硅热沉的温度随耗散热功率的增加,面阵整体热阻的测量值为0.009℃/W。千瓦级连续面阵可用于抽运大功率固体激光器,也可用于材料表面热处理。

激光二极管抽运Nd∶YVO_4/LBO腔内倍频5.3W连续波激光器

报道了激光二极管双向抽运Nd∶YVO4 晶体、LBO腔内倍频、最大输出功率为 5 .3W的连续波绿光激光器。采用LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配 (NCPM) ,温度调谐 ,当抽运光功率为 2 0W时 ,获得了 5 .3WTEM0 0 模 5 32nm绿光输出 ,光光转换效率达 2 6 .5 %。并对绿光模式及输出功率随LBO晶体温度的变化关系进行了测量 ,与理论结果符合较好。

基于光谱展宽的高功率窄线宽激光器研究进展

高功率窄线宽连续光纤激光器在科学研究、工业加工和军事功防领域具有广泛的应用价值。在保证激光器输出质量的前提下,不断提升输出功率是高功率激光器不懈追求的关键目标之一。受激布里渊散射效应是制约激光功率提升的关键因素之一,本文针对受激布里渊散射效应展开,重点介绍基于光谱展宽的非线性效应抑制方法的不同方案与效果,综述利用相位调制展宽种子源光谱的发展历程,分析当前存在的问题并展望该技术的发展前景。

大直径光纤端帽的制作与熔接

为了避免高功率光纤激光器输出的激光对双包层光纤端面造成损伤,设计并制作了光纤端帽。使用新型CO2激光器光纤熔接机完成了双包层光纤与端帽的熔接,研究了双包层光纤与端帽熔接的相关工艺与方法。利用高功率连续激光对端帽的性能进行了测试,实验结果表明,熔接有光纤端帽的双包层光纤可以承受507 W连续激光的输出并且没有发生损伤。熔接有端帽的光纤激光器的斜率效率为64.05%,光束质量与未熔接有端帽时相同。

6kW单模CO_2激光器的输出光路和气体动力窗口

本文叙述了一种用于6kW单模CO_2激光器的横向耦合输出光路和小孔径喷管气体动力窗口。它具有工作气体漏泄量小,能有效阻止空气分子向激光器工作腔内扩散,大大降低工作气体消耗等优点,且能显著改善输出光束模式。