Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Luminescence and Applications, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Changchun University of Science and Technology, Changchun 130021, China
4 TRUMPF GmbH + Co. KG, Ditzingen 71254, Germany
We report a wavelength-tunable multi-point pump scheme of the semiconductor disk lasers (SDLs). By designing an external cavity of SDL with an intra-cavity transmission grating, multiple pump gain regions share the same resonator. The effect of the intra-cavity grating on the output laser power, wavelength, and beam quality was investigated. The emission wavelength could be tuned over a bandwidth of . With multi-point pumping, we achieve the laser output power with almost no loss, and further improvement is limited by the thermal effect. The changes in the beam are due to the mode selectivity by the intra-cavity grating.
semiconductor disk laser wavelength tuning transmission grating multi-point pump Chinese Optics Letters
2023, 21(2): 021401
1 重庆师范大学物理与电子工程学院，重庆 401331
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
3 北京工业大学应用数理学院，北京 100124
4 重庆师范大学重庆国家应用数学中心，重庆 401331
利用半导体增益介质中的非线性克尔效应，结合增益芯片上泵浦光斑形成的软光阑，在外腔面发射激光器中实现了重复频率为1.1 GHz、脉冲宽度为4.3 ps的连续自锁模。通过在谐振腔内插入不同厚度的双折射滤波片，实现了可连续调谐的激光波长输出。当双折射滤波片的厚度为2 mm时，获得的波长调谐范围为30 nm，最大输出功率为129 mW，激光器可在964～979 nm波段内维持连续锁模状态，获得的锁模调谐波长范围为15 nm。本文还分析了外腔面发射激光器中启动克尔锁模的机理和条件，同时就双折射滤波片对锁模激光波长的调谐范围进行了讨论。
激光器 垂直外腔面发射激光器 克尔锁模 双折射滤波片 调谐 中国激光
2022, 49(21): 2101004
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室,吉林 长春 130033
2 吉光半导体科技有限公司, 吉林 长春 130031
高功率半导体激光器在固体或光纤激光器泵浦、材料加工、激光雷达、空间通讯及**等领域具有重大需求，但传统器件面临发散角大、光束质量差、亮度低的难题，限制了其直接应用。宽区半导体激光器具有输出功率和转换效率高的优点，但其侧向模式受多种物理效应的影响，高电流下激射模式数很大，导致远场宽度随电流增大迅速展宽，光束质量非常差，成为制约半导体激光亮度提高的关键瓶颈难题。因此，需要对半导体激光器的侧向模式进行控制。本文首先从半导体激光器的侧向模式影响机制出发，分析了其侧向模式特性及光场分布与器件结构的关联关系；接着，介绍了目前主要的侧向模式控制技术，通过抑制高阶模式及侧向远场展宽，实现光束质量的改善及激光亮度的提升。采用先进的侧向模式控制技术，可从芯片层次发展新型的高亮度半导体激光器，有利于拓展半导体激光器应用领域及降低应用成本，具有重要的研究意义。
半导体激光 侧向模式 光束质量 高亮度 低发散角 diode laser lateral mode beam quality high brightness low divergence angle
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院，北京 100049
功率低是限制中红外光纤激光器实际应用的一个关键因素，功率提升对于拓展其应用范围具有非常重要的意义。报道了2 W级近单模3.5 μm光纤激光实验装置，即采用976 nm和1973 nm两个波长的泵浦光源级联泵浦铒掺杂氟化物光纤(Er∶ZBLAN)，实现了3.5 μm激光输出。为了进一步提升激光输出功率，采用双向抽运方法，最终实现的室温下连续输出的最高功率为2.32 W。激光激射阈值约为1.5 W，激光器工作时总的光光转换效率为10.33%，中心波长为3.54 μm，激光器工作模式为近单模，光束质量因子(M2)小于1.5。
激光器 中红外激光 光纤激光 双向泵浦 氟化物光纤 中国激光
2022, 49(18): 1801001
1 重庆师范大学 物理与电子工程学院, 重庆 401331
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 长春130033
水下无线光通信作为一种新兴的高速水下无线通信技术, 在海洋生态环境监测、资源勘测以及**作战等方面的作用不可小觑, 并已成为全世界竞相争夺的关键性技术。对目前常用的3种水下无线通信方式进行比较, 介绍了水下无线光通信的信道特性, 并阐述水下无线光通信系统中光源、调制、信道编码以及探测等关键技术的研究进展。总结了水下无线光通信技术的发展趋势, 为未来水下无线光通信系统的深入研究和实用化提供了参考。
光通信 水下无线通信系统 光源 调制技术 信道编码 探测 optical communication underwater wireless communication system light source modulation scheme channel coding detection
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033；中国科学院大学 材料科学与光电研究中心，北京 100049
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有低成本、低阈值、高速率和低功耗等优点，在短距离光互连中有着重要的应用。随着大数据、超级计算机技术的发展，短距离光互连性能需求越来越高，从而对高速调制的850 nm VCSEL技术提出了更高要求。从带宽限制机理、调制新方法两方面详细回顾了高速850 nm VCSEL技术最新进展，对技术发展趋势进行了总结与展望。
垂直腔面发射激光器 高速 脉冲幅度调制 VCSEL high speed PAM modulation 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201077
1 中国科学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学材料科学与光电研究中心, 北京 100049
光子晶体面发射激光器(PCSEL)是一种可以实现极低发散角(小于1°)、高功率激光输出的新型半导体激光器,在激光雷达、空间通讯、传感和激光加工等领域有着重要的应用前景。由于产生谐振的方式不同,其可分为缺陷模式和带边模式两种类型,其中带边模式光子晶体面发射激光器具有更好的单模特性且易于二维集成等优点。鉴于此,简述带边模式光子晶体面发射激光器的基本原理与研究进展,在理论推导和几个实例的基础上,对如何提高带边模式光子晶体面发射激光器的输出功率进行论述,并提出一种新的功率增强方法,最后对带边模式光子晶体面发射激光器的发展趋势进行展望。
激光器 光子晶体 带边模式 面发射激光器 高功率
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Luminescence and Applications, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A modified spectral beam combining (SBC) approach based on double asymmetrical filters was proposed. By using this scheme, the high-order lateral modes at the edge of the far-field pattern can be suppressed in the external cavity, and the beam quality in the slow-axis direction was improved from 16.1 to 13.4 compared to the conventional SBC. In the meanwhile, the electrical-to-optical efficiency from the modified SBC was more than 40% with an output power of 34.1 W, which is similar to that of the conventional SBC.
140.3298 Laser beam combining Chinese Optics Letters
2019, 17(1): 011401
