华中光电技术研究所—武汉光电国家研究中心, 湖北武汉 430223
针对激光陀螺冷机启辉困难问题，从辅助启辉原理出发，提出了LED 激发灯的选型原则和性能要求。通过光学软件仿真分析计算了激发灯布局以及固定位置不同时，激光陀螺阴极内表面不同区域所接收到的光照度和能量分布情况，据此提出了激发灯组件的最佳布局和最佳安装位置方案。并通过实验验证了采用新型激发灯组件后激光陀螺的冷机启辉性能得到了极大的改善，启辉电压明显降低，启辉延迟时间显著缩短，在工作温度为-50~+75 ℃条件下一次启辉成功率达到了100%，激光陀螺的可靠性进一步增强。
激光陀螺 低温启辉 启辉电压 延迟时间 激发灯 lasergyro lowtemperatureionization ionizationvoltage delaytime excitinglamp
1 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江省激光光谱技术及应用重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150086
2 哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150086
介绍了一台2 μm波段的被动调Q（PQS）模式Tm∶YAP激光器。该激光器采取直形腔结构，用输出中心波长为792 nm的激光二极管作为泵浦光源，用新型二维材料黑磷制备的可饱和吸收体作为PQS调制器件。实验结果表明：在连续波模式运转下，当泵浦功率为8.8 W时，Tm∶YAP激光器的输出功率为1.0 W，输出中心波长为1994.8 nm，相应的斜率效率为17.3%；在PQS模式运转下，当泵浦功率为8.8 W时，Tm∶YAP激光器的平均输出功率为0.9 W，输出脉冲宽度为1.3 µs，重复频率为135.8 kHz；当平均输出功率为0.9 W时，Tm∶YAP激光器的输出中心波长为1986.7 nm，相应的斜率效率为14.2%，光束质量因子=1.10、=1.06。
激光器 被动调Q Tm∶YAP激光器 黑磷可饱和吸收体 光束质量因子 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0114006
Author Affiliations
Abstract
1 College of Physical Science and Technology, Heilongjiang University, Harbin 150080, China
2 Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Laser Spectroscopy Technology and Application, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China
3 School of Data Science and Technology, Heilongjiang University, Harbin 150080, China
MXene V2CTx has great practicability because it is not easy to degrade under ambient conditions. In this paper, a V2CTx saturable absorber (SA) was firstly applied to a passively Q-switched (PQS) laser, to the best of our knowledge. The V2CTx was prepared by the spin-coating method. The linear absorption of the V2CTx in the 1000–2200 nm region and the nonlinear absorption near 2 µm were studied. With the V2CTx, a typical PQS operation at 1.94 µm was realized in a laser. The minimum pulse width produced by the PQS laser was 528 ns, and the peak power, repetition rate, and average output power were 10.06 W, 65.9 kHz, and 350 mW, respectively. Meanwhile, the maximum pulse energy was 6.33 µJ. This work demonstrates that the V2CTx can be used as an effective SA to obtain nanosecond pulses with high peak power and high repetition rate simultaneously.
passive Q-switching MXene V2CTx saturable absorber thulium doping Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 021402
浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
微纳光纤是一种直径接近或小于传输光波长的纤维波导,由于纤芯和包层折射率差较大,具有强光场约束、强倏逝场、低损耗、反常波导色散、表面均匀性好和机械性能高等特性。近年来,以纳米材料作为饱和吸收体的被动锁模激光器成为超短脉冲激光技术方向的研究热点。得益于微纳光纤的强光场约束能力及大比例倏逝场,纳米材料与微纳光纤的复合结构能显著增强光与物质的相互作用,进而降低该复合结构的饱和吸收阈值,为超短脉冲产生和非线性动力学等研究提供一个新颖而灵活的平台。同时,微纳光纤因具有反常波导色散、光谱滤波、饱和吸收和偏振敏感等特性,在激光器的色散调控、偏振锁模等方面获得应用。介绍了微纳光纤的制备和特性以及在锁模激光方面的典型应用和相关技术的最新进展,并就未来的发展方向进行了展望。
微纳光纤 锁模激光器 饱和吸收体 色散调控
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 陕西 西安 710021
采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备氮化硅(SiNx)和含氟氧化硅(SiOxFy)薄膜,探讨了薄膜材料的最佳制备工艺参数,明确了薄膜光学特性与气体流量、射频功率、反应压强等制备工艺参数的关系; 设计并制备了1 064 nm高反射膜, 并与PVD法制备的Ta2O5/SiO2高反膜进行对比, 结果表明, 其反射率在99.0%左右时, PECVD法制备的高反膜具有较高的抗激光损伤阈值, 约为PVD法的2倍。
薄膜 高反膜 损伤阈值 coating PECVD PECVD high reflectance coating LIDT
1 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 黑龙江工程学院, 光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150050
连续波绿光激光在光数据贮存、彩色显示、医学荧光诊断和光通信等领域具有广泛的应用。上转换方式是实现连续波绿光激光的有效途径之一，近年来成为激光技术领域研究的热点。激光二极管(LD)抽运Er3+掺杂材料是获得连续波绿光激光输出的有效途径之一，具有稳定性好、荧光寿命长、对基质材料依赖性小等优点。对国内外Er3+掺杂绿光激光的研究进行了归纳与总结，讨论了稀土离子上转换发光对基质成分的依赖性，并对稀土离子绿光上转换发光的研究及其应用进行了展望。
材料 Er3+ 掺杂 上转换 绿光 连续波 激光 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 020004
1 西安工业大学, 陕西 西安 710021
2 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 陕西 西安 710021
采用PECVD技术在BK7玻璃基底上沉积了不同厚度的单层SiO2(折射率为1.46)和SiNx(折射率为1.84)光学薄膜,并对这2种膜层进行抗激光损伤阈值(LIDT)测试,分析讨论了PECVD技术制备的单层光学薄膜与抗激光损伤特性之间的关系.实验结果表明:PECVD技术制备的单层SiO2薄膜有较高的LIDT,薄膜光学厚度在λo/4~λo/2之间时,在光学厚度为350 nm时,LIDT有最小值21.7 J/cm2,光学厚度为433 nm时,LIDT有最大值27.9 J/cm2.SiNx薄膜的LIDT随着光学厚度增加而减小,在光学厚度为λo/4时,LIDT有最大值29.3 J/cm2,光学厚度为λo/2时,LIDT有最小值4.9 J/cm2.
光学薄膜 激光损伤阈值 激光损伤特性测试装置 损伤形貌 PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition technolo optical thin films laser-induced damage thresholds laser damage testing equipment morphologies of damage
1 哈尔滨工业大学理学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 黑龙江工程学院光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150050
3 哈尔滨玻璃钢研究院, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 μm 波段激光在医疗、环境监测、激光雷达、遥感探测、测距领域具有十分广阔的应用，近年来成为中红外光源研究的热点。Tm，Ho:YAlO3晶体具有较好的机械和热性能，能实现多种2 μm 波段激光连续及脉冲输出。对国内外2 μm 波段Tm，Ho:YAlO3激光器的研究进展进行了归纳与总结，包括Tm/Ho 单掺YAlO3激光连续及脉冲振荡技术手段，Tm，Ho:YAlO3激光连续及脉冲振荡技术手段，高功率Tm，Ho:YAlO3激光器研究的最新进展等。技术手段涉及主动调Q、被动调Q、Tm 激光抽运Ho 激光等，并对Tm，Ho:YAlO3激光器的进一步发展及应用给予了展望。
激光器 2 μm 激光器 连续波 调Q 模式 Ho:YAlO3晶体 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 070003
1 哈尔滨工业大学理学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 黑龙江工程学院光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150050
3 哈尔滨玻璃钢研究院, 黑龙江 哈尔滨 150001
设计并研究了高功率和高效率2044 nm c 轴切割Tm,Ho:YAP 连续激光器。利用中心波长为794.75 nm 激光二极管双端面抽运c 轴切割Tm,Ho:YAP 晶体，晶体尺寸为4 mm×4 mm×7 mm，其中Tm3+和Ho3+掺杂原子数分数分别为5%和0.3%，晶体采用液氮制冷。激光晶体的两个端面均镀有792~796 nm 和1900~2100 nm 的高透膜。c 轴切割Tm,Ho:YAP 激光器的谐振腔由一个平凹镜和一个平镜构成平凹腔，谐振腔的物理腔长为150mm。通过改变激光二极管的温度变换抽运波长，实验获得了10.5 W 的连续输出功率和37.4%的光光转换效率。
激光器 连续波 输出功率 抽运波长 转换效率 晶体 激光与光电子学进展
2014, 51(5): 051403
浙江大学宁波理工学院 信息科学与工程分院, 浙江 宁波 315100
现代光谱仪器强大的多维光谱数据产生能力使得多维光谱数据定量分析方法成为迫切需要研究的课题。针对多维光谱定量分析中的多维光谱数据以张量模式表达的特点, 研究了基于支持张量机的多维光谱定量分析方法。该方法保留了多维光谱数据所固有的结构信息及数据的内在相关性, 减少了模型中的待定模型参数, 也克服了平行因子法、多维偏最小二乘等方法中需要预估组分数的缺点。对水体中化学耗氧量和总有机碳的检测进行了实验检验。实验结果表明: 与现有的多维光谱定量分析方法比较, 本方法提高了校正模型性能, 并且模型对需预先确定的参数C和ε的变化不敏感。
多维光谱 定量分析 支持张量机 校正模型 multi-way spectrometry quantitative analysis support tensor machines calibration model
