1 深圳技术大学 中德智能制造学院 先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室，深圳 518118
2 深圳大学 物理与光电工程学院 深圳市激光工程重点实验室，深圳 518060
3 大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳 518103
高功率激光器在工业应用领域的需求不断增长，提高光-光转化效率是降低其生产制造成本的关键途径。针对提高激光器光-光转化效率所面临的增益介质的热负荷问题，利用锁定波长的969 nm“零声子线”泵浦、自主研制的高性能Yb∶YAG薄片晶体和48冲程泵浦系统等，搭建了高效的连续Yb∶YAG薄片激光器系统，实现了最高输出功率373 W，光-光转化效率可达73.37%。其优异性能为后续开展千瓦级超快Yb∶YAG薄片激光器研究奠定了基础。
薄片激光器 多冲程泵浦 Yb∶YAG 高效率 Thin-disk laser Multi-pass pumping Yb∶YAG High efficiency
1 深圳技术大学先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室，广东 深圳 518118
2 深圳技术大学中德智能制造学院，广东 深圳 518118
研究了激光工艺参数的波动对钛合金表面着色稳定性的影响，以及不同激光工艺参数下钛合金表面色块的微观形貌和元素组分。在钛合金表面制备了橙、金、蓝、绿、紫等5种颜色的色块，通过重复实验获得各种成色稳定的色块对应的扫描速度、功率和线间距，实现了在20 J/cm2左右的较低激光能量密度下，在钛合金上获得欧几里得距离<7的稳定颜色。分析了激光工艺参数在等量或等比变化下的成色稳定性，结果表明，在间隔为1 μm的线间距扰动下，值的波动最大，不利于稳定成色。从样本的微观形貌、结构、元素组分等方面分析了不同色块的微观结构和元素组分差异，结果表明，激光作用后，样本表面分别形成了裂纹状、团块状有明显差异的两种微结构，且氧、碳元素含量区别明显。激光诱导钛合金表面着色是激光作用于材料表面形成的热效应导致的材料升温与表面钛氧化物形成共同作用的结果。
激光技术 激光着色 钛合金 工艺参数 纳秒激光 着色机理
1 深圳技术大学先进光学精密制造技术广东普通高校重点实验室，广东 深圳 518118
2 深圳技术大学中德智能制造学院，广东 深圳 518118
3 深圳市人民医院，广东 深圳 518020
采用线型腔结构，实现了中心波长为1939.31 nm、脉宽在0~2000 μs可调、重复频率在0~2 kHz可调、最大平均输出功率为34.2 W的准连续掺铥光纤激光器，并利用此激光器在体外环境下开展结石消融量随激光脉宽与重复频率的变化规律的研究。结果显示：在相同时间内，当单脉冲能量相近时，增大脉冲重复频率（平均输出功率）有利于提高碎石速率；当平均输出功率接近时，单脉冲能量越大，石块消融量越大。在90 s的碎石时间内，石块经过31.8 W/0.053 J（250 μs）、33.1 W/0.11 J（500 μs）、33.5 W/0.22 J（1000 μs）、34.2 W/0.45 J（2000 μs）4组参数激光照射后的消融量分别为0.333，0.480，0.697，0.723 g，结石表面的最高水温分别为30.8，35.5，38.9，41.2 ℃。
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Advanced Optical Precision Manufacturing Technology of Guangdong Higher Education Institutes, Sino-German College of Intelligent Manufacturing, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518118, China
2 College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
A stable noise-like (NL) mode-locked Tm-doped fiber laser (TDFL) relying on a nonlinear optical loop mirror (NOLM) was experimentally presented. Different from the previous NL mode-locked TDFL with NOLM, the entire polarization-maintaining (PM) fiber construction was utilized in our laser cavity, which makes the oscillator have a better resistance to environmental perturbations. The robust TDFL can deliver stable bound-state NL pulses with a pulse envelope tunable from ～14.1 ns to ～23.6 ns and maximum pulse energy of ～40.3 nJ at a repetition rate of ～980.6 kHz. Meanwhile, the all-PM fiber laser shows good power stability (less than ～0.7%) and repeatability.
noise-like pulse all-polarization-maintaining fiber nonlinear loop mirror Tm-doped fiber laser Chinese Optics Letters
2021, 19(9): 091402
1 深圳大学光电工程学院, 深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳大学物理科学与技术学院, 广东 深圳 518060
透明和纯白热塑性塑料是激光透射焊接中最难焊接的两类塑料品种。为将透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或纯白聚丙烯(PP)焊接在一起, 利用这两种塑料在2 μm波段具有适度透过率和吸收率的光学特性, 使用自主研发的2 μm光纤激光器在不添加任何吸收剂的情况下, 分别对这两种塑料进行搭接焊, 并将其与0.808 μm激光采用添加吸收剂方法的焊接效果进行对比。结果表明, 在无吸收剂的条件下, 2.0 μm激光可成功焊接透明PET和纯白PP, 其样品的破坏拉伸力分别达到母材的57.8%和93.3%, 且相对于0.808 μm激光的焊接效果, 2.0 μm激光焊接得到的样品的力学性能较佳, 外观较清洁、美观。
激光技术 2.0 μm激光 激光透射焊接 热塑性塑料 力学性能 laser technology 2.0 μm laser transmission laser welding thermoplastic mechanical properties
Author Affiliations
Abstract
1 Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Sino-German College for Intelligent Manufacturing, Shenzhen Technology University, Shenzhen 518060, China
3 Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
4 Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
Supercontinuum generation (SC) of more than one octave spectrum spanning covering from 400 nm to 820 nm was achieved by pumping a piece of aluminum nitride (AIN) single crystal using a nanosecond 355 nm ultraviolet laser. The AlN with a thickness of ～0.8 mm was grown by an optimized physical vapor transport technique and polished with solidification technology. Compared to previously reported ones, the achieved visible SC exhibited the broadest spectrum spanning from bulk materials pumped by a nanosecond pulse laser. The visible supercontinuum in AlN presents new opportunities for bulk material-based white light SC and may find more potential applications beyond typical applications in integrated semiconductive photoelectronic devices.
320.6629 Supercontinuum generation 190.2640 Stimulated scattering, modulation,etc. 190.4720 Optical nonlinearities of condensed matter Chinese Optics Letters
2018, 16(4): 043201
深圳大学电子科学与技术学院, 深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
采用四级主振荡功率放大（MOPA）结构，研制了高功率全光纤掺镱皮秒光纤激光器。种子源采用基于非线性偏振旋转（NPR）效应的被动锁模光纤激光器，中心波长为1062.8 nm，重复频率为17.51 MHz，谱线宽度为5 nm，平均功率为7.14 mW。为了抑制功率放大过程中的非线性效应，通过全光纤重复频率扩展器将种子脉冲激光的重复频率提高到281.7 MHz。主功率放大级以长度为4.8 m的大模场面积掺镱双包层光纤作为增益介质。在抽运功率为60 W时，获得的最大平均输出功率为31.2 W，光光转换效率为52%。输出激光脉冲的中心波长为1063.7 nm，脉冲宽度为10.2 ps，重复频率为281.7 MHz，谱线宽度为7 nm，并对激光脉冲的时域和频域特性进行了分析。
激光器 皮秒光纤激光器 主振荡功率放大 掺镱双包层光纤 被动锁模光纤激光器 全光纤
1 深圳大学电子科学与技术学院深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 长飞光纤光缆有限公司研发中心光纤光缆制备技术国家重点实验室, 湖北 武汉 430073
对半导体激光器进行调制得到了中心波长为1060.14 nm、谱宽为0.63 nm、重复频率为1.55 MHz、脉宽为11 ns的纳秒种子激光，进而对其进行三级主振荡功率放大（MOPA），实现了18.2 W高功率、高重复频率纳秒光纤激光器。利用此纳秒光纤激光器及自主研制的光纤模场适配器，抽运145 m锥形光子晶体光纤，实现了最大输出功率为2.2 W的全光纤化白光超连续谱光源，光谱范围为440~1700 nm，在整个光谱可探测范围内具有15 dB的光谱平坦度。
激光器 主振荡功率放大 纳秒光纤激光器 锥形光子晶体光纤 超连续谱
深圳大学 激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
通过在非线性偏振旋转环形腔内引入一种可旋转的在线起偏器，在保证装置的全光纤化结构的前提下，简化了被动锁模光纤激光器的结构.通过联合调节可旋转的在线起偏器、1/2波片和1/4波片的角度实现了掺饵光纤锁模脉冲20 nm间隔的双波长调谐输出，调谐过程中观察到了锁模脉冲双波长状态.另外，从装置中去掉1/2波片后，仅调谐可旋转的在线起偏器和1/4波片也能够实现锁模脉冲的单波长稳定输出.
在线旋转起偏器 可调谐 被动锁模 光纤激光器 Rotatable in-line polarizer Tunable Passively mode-locked Er-doped fiber laser
