1 河北工业大学先进激光技术研究中心,天津 300401
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室,天津 300401
针对梯度掺杂晶体和均匀掺杂晶体,采用数值模拟的方式分析了泵浦光束腰半径、光束质量因子()与束腰位置对模式匹配效率的影响,并通过实验验证了不同束腰位置对激光器输出功率的影响。由计算结果得到,在不同的泵浦光参数下,与均匀掺杂晶体相比,梯度掺杂晶体均具有更稳定的模式匹配;当泵浦光为10和50,束腰半径为0.5 mm时,对于任意位置的束腰,梯度掺杂晶体的模式匹配效率都高于均匀掺杂晶体。在实验上对比分析了泵浦光不同束腰位置的输出功率,结果表明,梯度掺杂晶体的模式匹配效率受泵浦光束腰位置的影响较小。当晶体位于谐振腔中心时,在高于70 W的泵浦条件下,梯度掺杂晶体的输出功率高于均匀掺杂晶体,最高输出功率为44.8 W,与均匀掺杂晶体相比,提高了4.67%;当晶体紧贴输入镜时,梯度掺杂晶体的最高输出功率为34.0 W,与均匀掺杂晶体相比,提高了11.84%。因此,梯度掺杂晶体更适用于高功率泵浦。
激光器 梯度掺杂晶体 模式匹配 激光器理论 端面泵浦 高功率激光
1 河北工业大学 先进激光技术研究中心,天津 300401
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室,天津 300401
高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前,基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒子数反转激光器在产生和放大过程中需匹配激光增益介质固有的吸收和发射谱,SRS过程理论上能够在其拉曼增益介质透过光谱的全范围内工作,故只需要相互作用光束的频率差满足拉曼增益介质的固有频移,便可实现光束之间的能量直接转移。因此,拉曼放大技术能够利用常规波段的泵浦光对特殊波段的种子光进行放大,从而实现高功率、大能量、高光束质量的特殊波段激光输出。该方法具备波长选择灵活、结构简单、功率拓展性强等优点,近年来已经在钠信标光源等领域得到了应用。文中综述了高功率自由空间拉曼放大技术的主要原理、特性和研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。
受激拉曼散射 激光 放大器 脉冲 组束 stimulated Raman scattering laser amplifier pulse beam combination 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230337
强激光与粒子束
2023, 35(4): 041006
1 河北工业大学 先进激光研究中心,天津
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室,天津
全固态脉冲激光器因其大能量、短脉冲等特点在医疗、**、工业和科学研究领域都发挥着重要作用。被动调Q和锁模是产生全固态脉冲激光的两种最有效的技术,其中,饱和吸收体是对激光输出参数有很大影响的关键器件。近年来,以碳纳米管、石墨烯和黑磷等作为代表的新型低维材料饱和吸收体因其制备过程简单、制作成本低廉、光学响应带宽较宽等优点得到了广泛的研究。综述了一些新型低维饱和吸收体材料:新型过渡金属二硫化物、三元硫族化合物、MXene、单元素烯类材料以及低维纳米结构在全固态脉冲激光调制领域的研究进展,并对新型低维材料饱和吸收体的未来发展进行了展望。
饱和吸收体 全固态激光器 新型低维材料 光调制 脉冲激光 saturated absorber all-solid-state laser novel low-dimensional materials light modulation pulsed laser
1 河北工业大学 先进激光技术研究中心,天津
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室,天津
3 中国电子科技集团公司光电研究院,天津
4 哈尔滨工业大学 航天学院可调谐(气体)激光技术国家重点实验室,哈尔滨
拍瓦激光装置在粒子加速、二次粒子源产生、惯性约束聚变和放射治疗等特定研究领域体现出重大应用价值。截止2020年,全球范围超过100台超快超强拍瓦激光装置已经建成和正在建设中。为了更好地推进超快激光科学及应用的发展,充分向科研人员开放这些大型激光装置的使用权限并提供技术支持,拍瓦激光装置按照地域被划分在不同的运营组织进行管理,主要分布在北美、欧洲和亚洲等地区。将以世界上强激光科教组织机构为线索,对紧凑型拍瓦级高强度短脉冲激光装置的技术路线、激光参数和相关技术的最新情况展开综述。
拍瓦激光器 高强度短脉冲 高平均功率泵浦 petawatt laser high intensity ultrashort laser high average power pump
提出了一种基于红外特征的在役飞机电接触可靠性在线评估方法。在役飞机长期的振动、腐蚀、高温等环境负荷冲击导致电接触载体表面状况恶化,其程度往往难以定量评估。通过模型机理分析发现,斑点化特征引起接触电阻等可靠性指标下降。然后针对某型电接触载体施加一定的扭矩载荷谱,实时获取电接触部位的“热”信息。在低载荷、临近额定载荷状态下,随载荷状态变化而出现的斑点化特征较为明显。由此认为,将热力收缩线区域最高温度、等温线密集程度、连通区域面积及边界模糊化程度等作为表征指标,能够反映电接触表面施加机械载荷状态的实际衰减程度。因此,该方法可用作在役飞机接触电阻恶化程度的有效评估方法 。
红外特征 电接触 接触电阻 在线评估 在役飞机 infrared characteristics electrical contact contact resistance online assessment aircraft in service
1 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
2 北京交通大学光电子技术研究所, 北京 100044
为了提升溶液法制备的蓝色荧光有机发光二极管(OLEDs)的效率, 采用了基于热激活延迟发光(TADF)的激基复合物作为主体材料。 TADF激基复合物主体可以利用反向系间窜跃上转换形成单线态激子并将能量传递到客体, 从而可以同时利用发光层中的三线态激子和单线态激子, 以提升蓝色荧光器件的效率。 选择蓝色荧光材料1-4-Di-[4-(N,N-diphenyl)amino]styryl-benzene (DSA-ph)作为客体发光材料, 4,4′,4″-T-ris(carbazol-9-yl)triphenylamine (TCTA) 掺杂1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl) (TPBi)作为热激活延迟荧光激基复合物主体, 通过溶液法制备了蓝色荧光OLEDs。 通过测试TCTA, TPBi以及TCTA掺杂TPBi的光致发光光谱发现, 与TCTA和TPBi相比, TCTA掺杂TPBi的光致发光谱(PL)发生了明显的红移 (峰值波长变为437 nm), 而且光谱变宽, 证明了TCTA∶TPBi激基复合物的形成。 通过对于DSA-ph掺杂激基复合物主体的薄膜与DSA-ph掺杂poly(methyl methacrylate) (PMMA) 的薄膜进行PL测试发现, 两者发光峰相同, 都是来自DSA-ph的发光, 说明激基复合物主体将能量传递到了DSA-ph; DSA-ph的吸收光谱与激基复合物主体的PL光谱存在很大重叠, 说明激基复合物主体与DSA-ph的能量传递非常有效; 通过对激基复合物主体掺杂不同浓度客体的薄膜进行瞬态PL衰减测试发现, 与纯DSA-ph的寿命相比, DSA-ph掺杂激基复合物主体之后其寿命会延长, 纯DSA-ph的寿命只有1.19 ns, DSA-ph掺杂激基复合物主体的荧光衰减曲线与激基复合物主体的荧光衰减曲线相似, 这进一步证明了激基复合物主体将能量传递到了DSA-ph。 研究了主体引入以及DSA-ph掺杂浓度对器件性能的影响。 对于器件的亮度、 电流密度、 电压、 电流效率、 电致发光光谱等参数进行了测试, 与不采用激基复合物主体的器件相比, 采用激基复合物主体的器件性能明显改善, 在DSA-ph掺杂浓度为10%时, 器件亮度从2133.6 cd·m-2提升到了3 597.6 cd·m-2, 器件效率从1.44 cd·A-1提升到了3.15 cd·A-1, 发光峰只有来自DSA-ph的发光。 采用TADF激基复合物主体的方法有潜力实现溶液法制备的高效蓝色荧光OLEDs。
有机发光二极管 激基复合物 蓝光 荧光 溶液法 Organic light-emitting diodes Exciplex Blue emission Fluorescent Solution pro-cess
哈尔滨工业大学 可调谐激光技术(气体)国家重点实验室,哈尔滨 150001
报道了一种基于Cr4+:YAG晶体被动调Q的Nd:YAG纳秒脉冲激光器,重频在1~10 Hz可调。采用II类匹配的KTP进行倍频后获得稳定的532 nm激光输出。该激光器输出1 064 nm单脉冲能量大于800 mJ,脉冲宽度7 ns;532 nm激光单脉冲能量大于500 mJ,在不同重频下的输出能量分别为551 mJ@1 Hz,553 mJ@3 Hz,546 mJ@5 Hz和518 mJ@10 Hz,脉冲能量RMS<6.2%。光源入射到直径为20 cm的毛玻璃上,CCD采集图像经计算得到,该赝热光源的二阶量子相关函数g(2)为1.963,接近理论值2。该激光系统为赝热光鬼成像提供了良好的光源。
被动调Q 倍频晶体 赝热光 二阶量子相关函数 passive Q-switched frequency conversion crystal pseudo-thermal light second-order quantum correlation function
Author Affiliations
Abstract
National Key Laboratory of Science and Technology on Tunable Lasers, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China
We report the measurements of Brillouin gain coefficients in FC-770, FC-40, FC-43, and FC-70 using a Brillouin oscillator and amplifier system. In contrast to the traditional way, the novel method provides direct measurements of these coefficients with the medium electro-strictive coefficient or with the phonon lifetime absent. Additionally, the Brillouin gain coefficient of FC-70 in this experiment is different from the theoretical work.
190.4400 Nonlinear optics, materials 290.5900 Scattering, stimulated Brillouin 160.4330 Nonlinear optical materials Chinese Optics Letters
2016, 14(4): 041902