1 南京邮电大学电子与光学工程学院, 微电子学院, 江苏 南京 210046
2 南京先进激光技术研究院先进全固态激光技术研发中心, 江苏 南京 210046
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
随着医学光声成像和荧光探测技术的迅速发展,波长为1197 nm的激光光源,特别是拉曼激光器受到了人们的关注。但目前1197 nm拉曼激光器存在的主要问题是输出能量低、稳定性较差等。为此提出了一种结构紧凑、高效率、大能量拉曼激光器的设计方案和原型样机制备。当300 mJ的1064 nm激光注入到腔外的硝酸钡晶体时,可获得能量为137 mJ、脉宽为7.4 ns的1197 nm激光输出,拉曼转换效率最高达到46.6%,1 h内能量稳定度为0.48%。该样机的输出特性优良,已成功用于医学光声成像,具备良好的产业化前景。
激光器 固体激光器 受激拉曼散射 Ba(NO3)2晶体 高效率 中国激光
2021, 48(20): 2001001
1 南京先进激光技术研究院, 江苏 南京 210000
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
研究了晶体材料、腔长、抽运功率等对调Q脉冲宽度的影响，研制了一台基于Nd∶YVO4晶体的高效率、结构紧凑的双波长激光器。该激光系统采用主振荡功率放大（MOPA）结构，振荡级产生重复频率为5 kHz、脉冲能量为400 μJ、脉冲宽度为1.1 ns的1064 nm基横模激光，通过878.6 nm零线抽运的Nd∶YVO4级联放大器，脉冲能量和脉冲宽度变为2.72 mJ和1.03 ns；通过三硼酸锂（LBO）晶体腔外倍频，获得了脉冲能量为1.54 mJ，倍频效率大于56%，激光脉冲宽度小于910 ps，峰值功率为1.7 MW的532 nm绿光激光输出。
激光器 亚纳秒 电光调Q 激光放大器 双波长 激光与光电子学进展
2018, 55(8): 082804
1 南京邮电大学 光电工程学院, 江苏 南京 210023
2 南京先进激光技术研究院, 江苏 南京 210038
3 光学信息技术科学教育部重点实验室 南开大学, 天津 300071
设计并搭建了一套基于CCD测量激光光束质量M2的系统。采用CCD测量激光光束在不同位置处的光束直径, 通过非线性最小二乘法拟合测量数据获得光束腰斑直径和远场发散角, 再通过公式计算得到激光光束质量M2。利用本系统测量多组数据, 并与专业M2仪所测的数据进行对比, 二者一致性较好, 表明采用本实验装置测量激光光束质量M2可以有效地替代M2仪。
激光光束质量M2 双曲线拟合 laser beam quality M2 CCD CCD method hyperbolic beam fit
1 军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
2 中国科学院 上海光学精密研究所 南京先进激光技术研究院, 南京 210038
为了讨论三腔镜近似或耦合腔近似两种等效腔模型对计算光纤光栅外腔半导体激光器等效反射率等参量的近似程度, 挑选出最优的理论模型, 采用数值计算的方法进行模拟仿真, 得到了两种模型在采用切趾光纤Bragg光栅和非切趾光纤Bragg光栅情况下的阈值增益等特性曲线。结果表明, 在采用切趾光纤Bragg光栅, 特别是切趾深度较大的情况下, 采用三腔镜近似模型更加符合实际情况。此研究结果对分析和设计单纵模光纤光栅外腔半导体激光器具有一定的参考价值。
激光器 外腔半导体激光器 数值计算 光纤Bragg光栅 等效反射率 lasers external cavity laser diode numerical caculation fiber Bragg gratin equivalent reflectivity
1 军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 南京先进激光技术研究院, 南京 210038
光纤光栅外腔半导体激光器一般采用波导-光纤的直接耦合方式, 光纤与增益芯片的耦合效率对光纤光栅外腔半导体激光器性能影响较大。为了讨论在采用不同类型光纤微透镜时对准误差对耦合效率的影响, 寻找最佳微透镜类型, 指导器件的设计和装配, 分析了锥形和半球形光纤透镜的光线最大接收半角, 利用ZEMAX软件进行模拟仿真, 得到了两种光纤微透镜分别在位置误差和角度误差下的耦合效率曲线图。结果表明, 锥形光纤透镜耦合效果更好, 更适合应用于光纤光栅外腔半导体激光器。
激光技术 外腔半导体激光器 模拟仿真 耦合效率 光纤透镜 laser technique external cavity laser diode numerical simulation coupling efficiency optical fiber lens
1 军械工程学院 电子与光学工程系,河北 石家庄050003
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所 南京先进激光技术研究院,江苏 南京210038
在三腔镜近似的条件下,利用等效腔模型,完成了光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)的理论建模。利用光纤布拉格光栅相关理论,对FBG-ECL模型进行了修正,着重考虑了光纤布拉格光栅的反射率分布、中心波长偏移以及边模抑制比对FBG-ECL性能的影响。对FBG-ECL的等效反射率、阈值增益和线宽特性进行了数值分析。结果表明,在考虑光纤布拉格光栅中心波长与设计波长偏移量、光栅反射率分布以及边模抑制比后,等效腔理论模型更加符合实际情况,可以更为准确地分析实际情况中FBG-ECL的相关特性,对设计应用于FBG-ECL的光纤光栅有一定的指导意义。
光纤Bragg光栅 外腔半导体激光器 增益阈值 线宽 fiber Bragg grating external cavity laser diode gain threshold linewidth
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
2 南京先进激光技术研究院, 江苏 南京 210038
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
在激光器的设计及使用过程中,观察到激光器安装板的结构对激光器输出功率的稳定性能够起到关键作用.在对安装板施加一定螺钉预紧力时,安装板的变形一般会导致激光器输出功率的大小出现不同程度的变化.为了减小安装板变形对激光器输出功率稳定性的影响,设计了3 种安装板结构,采用有限元方法分别模拟了施加一定螺钉预紧力时的变形情况,并实验测量了几种情况下的输出功率.模拟和实验结果均表明,相比未作处理或螺孔侧面开孔的安装板结构,采用开侧槽安装板的激光器的功率受螺钉预紧力的影响较小,是一种更为稳定可靠的激光器安装板结构.
激光器 稳定性 有限元分析 安装板 激光与光电子学进展
2015, 52(9): 091410
根据热传导方程,对侧面泵浦复合薄片新结构的热效应进行了分析,求解出侧面泵浦薄片晶体内的温度、应力以及等效热焦距,模拟分析了晶体厚度,边界条件等对晶体热效应的影响。对比分析了同等条件下非复合晶体和复合晶体的温度、应力及热焦距。计算和数值模拟表明:同等条件下复合后晶体中心到边缘的温差、应力和非复合时相比减少了近25％,等效热焦距增大到非复合时的2倍左右,为进一步优化激光器设计,补偿热效应提供了依据,为提高激光输出的稳定性奠定了理论基础。
薄片激光器 热效应 热应力 热焦距 复合晶体 disk laser thermal effect thermal stress thermal focus length composite crystal
