1 青岛科技大学数理学院, 山东 青岛 266061
2 山东省新型光电材料与技术工程实验室, 山东 青岛 266061
3 香港科技大学物理系, 中国 香港
微纳光子结构研究随着光子学、 半导体物理学及微加工技术的发展而逐渐蓬勃开展, 并在其结构、 理论、 制备技术等方面取得了系列进展。 受限于目前的微加工技术水平, 要成功制备大尺度、 高质量的光子材料仍然存在着一定挑战。 激光全息光刻技术作为一种简便快捷的微结构制作技术已经发展成为一种经济快速制作大面积微纳超材料及光子晶体模板的重要手段。 介绍了激光全息光刻技术的原理, 详细阐述了该技术在制作三维面心立方、 木堆积结构、 金刚石结构光子晶体以及光学周期类准晶、 手性超材料、 周期性缺陷结构等微纳光子结构中的应用研究进展。 激光全息光刻技术成功制作微纳光子结构为光子材料在更多领域的广泛应用提供了基础和方法。
微纳光子结构 激光全息光刻 光子晶体 超材料 Micro-nano photonic structures Holographic lithography Photonic crystals Metamaterial 光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3461
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Department of Physics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China
Diode-end-pumped continuous-wave (CW) Tm:YAP and Tm:YLF slab lasers are demonstrated. The a-cut Tm:YAP and Tm:YLF slabs with doping concentrations of 4 at.-% and 3.5 at.-%, respectively, are pumped by fast-axis collimated laser diodes at room temperature. The maximum CW output powers of 72 and 50.2 W are obtained from Tm:YAP and Tm:YLF, respectively, while the pump power is 220 W, corresponding to the slope e±ciencies of 37.9% and 26.6%, respectively.
板条激光器 激光二极管端面抽运 Tm:YAP Tm:YLF 140.3580 Lasers, solid-state 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.3380 Laser materials Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 091406
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 上海交通大学 物理系,上海 200240
利用国内生长的Tm:YLF晶体实现了在波长1910 nm处高重复频率、短脉宽激光种子输出。晶体尺寸为1.5 mm×6 mm×20 mm,掺杂原子数分数为2%。在腔长为90 mm条件下,采用不同透射率(T)和曲率半径(R)的输出镜,测得在T=10%,R=250 mm时输出激光的斜率效率最高,为25.6%。利用高功率掺铥光纤放大器,采用激光主振荡功率放大器(MOPA)方式,实现了脉冲激光放大。在抽运功率为100 W,重复频率为500 Hz时,得到峰值功率630 kW,单脉冲能量63 mJ的脉冲输出。
激光器 脉冲光纤激光器 种子注入 2 μm激光 光纤放大
Author Affiliations
Abstract
Department of Physics, Dezhou University, Dezhou 2530232 College of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Ji'nan 2500143 Qingdao 53rd middle school, Qingdao 266034
We propose a diode end-pumped passively mode-locked Nd:Gd0.42Y0.58VO4 (Nd:GdYVO4 laser at 1064 nm using a GaAs absorber grown at low temperature as the output coupler. Stable continuous-wave (CW) mode locking with a 5.1-ps pulse duration at a repetition rate of 113 MHz is obtained. The maximum average output power is 2.29 W at the incident pump power of 12 W with the slope efficiency of about 24.8%.
Nd:Gd0.42Y0.58VO4 晶体 低温生长GaAs 连续锁模 半导体激光端面泵浦激光器 140.0140 Lasers and laser optics 140.2020 Diode lasers Chinese Optics Letters
2008, 6(5): 361
山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
建立了激光晶体的热传导模型,通过求解泊松方程,得到激光晶体内温度和温度场分布,计算了由端面形变引起的光程差(OPD)和总的光程差,得到不同抽运功率下的热焦距,并通过实验进行了验证,实验结果与理论计算基本一致。当抽运功率为10 W,抽运光斑半径320 μm时,Nd:YVO4激光晶体端面形变引起的光程差占总的光程差的45%。抽运功率为24 W时,晶体热焦距为65.8 mm。提出激光晶体端面腔镜会加重激光晶体热透镜效应的结论。研究表明,对于大功率全固态激光器,由晶体端面形变引起的光程差对晶体热透镜效应有较大影响。对提高激光器的稳定性、研究晶体的热效应提供了理论依据。
激光技术 固体激光器 泊松方程 端面形变 光程差 热焦距
山东师范大学物理与电子科学学院,济南 250014
研究了激光二极管(LD)端面高功率偏心抽运矩形截面激光晶体引起的热效应，提出偏心抽运矩形截面偏心度(ERS)的定义。通过求解周边恒温冷却Nd:GdYVO4激光晶体泊松热传导方程，得出了偏心度对晶体内部温度场的影响，以及温度梯度场的分布。研究表明：与中心抽运相比，偏心抽运时，激光晶体端面的最高温度有所降低，但温度梯度最高值升高，热畸变严重。
激光器 泊松方程 端面抽运 矩形截面偏心度 温度梯度
山东师范大学物理与电子科学学院, 山东 济南 250014
通过求解泊松热传导方程，得出了端面抽运下矩形截面Nd:GdYVO4激光晶体内部温度场分布以及Nd:GdYVO4激光晶体抽运端面达到热平衡后的热形变量。当抽运功率为12 W，抽运光斑半径wp=320 μm时，Nd:GdYVO4激光晶体的热形变量为0.855 μm。根据Nd:GdYVO4晶体内部温度场分布和晶体抽运端面达到热平衡后的热形变量，进而计算出晶体热焦距随抽运功率的变化。通过ABCD矩阵进行了腔参数优化，选取了更有效压缩KTP上基模光斑半径的V腔进行腔内倍频实验。在抽运功率为6.71 W时Nd:GdYVO4获得了1.73 W稳定倍频绿光输出，光-光转换效率达到25.8%，绿光非稳度为1.13%。
激光技术 固体激光器 热效应 泊松方程 Nd:GdYVO4晶体 倍频
1 山东师范大学物理与电子科学学院, 济南 250014
2 山东大学山大鲁能信息科技有限公司, 济南 250100
在相同的实验条件下, 分别采用平平直腔和V型折叠腔对比了Nd:GdYVO4和Nd:YVO4两种晶体的基频和腔内倍频特性。采用平平直腔在抽运功率为10.64 W时分别获得了5.35 W、6.29 W的1.06 mm基频输出, 光－光转换效率达50.3％、59.1％, 斜效率达58.1％、68.8％；采用V型折叠腔KTP腔内倍频, 在抽运功率为6.71 W时分别获得了1.73 W和2.34 W的稳定倍频绿光输出, 光－光转换效率达25.8％、34.9％。比较得出, Nd:GdYVO4－KTP绿光激光器的平均输出功率及稳定性均低于Nd:YVO4－KTP绿光激光器。
全固态激光器 基频 倍频
