1 西安电子科技大学光电工程学院,陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学前沿交叉研究院,陕西 西安 710071
3 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心,北京 100190
4 航天江南集团有限公司,贵州 贵阳 550009
翠绿宝石激光器在医疗美容等领域发挥着重要的作用,其通常采用红光二极管(LD)激光器作为泵浦源,可以获得较高的转化效率,但红光LD激光器的光束质量较差,不适合直接作为克尔透镜锁模激光器的泵浦源,商用的绿光激光器以其优异的光束质量成为了克尔透镜锁模翠绿宝石激光器的首选泵浦源。报道了一种绿光泵浦的克尔透镜锁模翠绿宝石激光器。实验采用商用532 nm全固态绿光激光器作为翠绿宝石激光器的泵浦源,当泵浦光功率为10 W时,实现了稳定的锁模脉冲输出,重复频率为92 MHz,平均功率为369 mW,脉冲宽度为86 fs,中心波长为749 nm,光谱半峰全宽为6.3 nm。
激光器 全固态激光器 绿光泵浦 克尔透镜锁模 翠绿宝石
1 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,太原 030024
2 山西浙大新材料与化工研究院,太原 030000
3 太原理工大学材料科学与工程学院,太原 030024
4 陕西科技大学材料原子·分子科学研究所,西安 710021
为探究不同铟(In)组分InxGa1-xN势垒对绿光激光二极管光电性能的影响,本文采用SiLENSe(simulator of light emitters based on nitride semiconductors)仿真软件对一系列具有不同In组分InxGa1-xN势垒的激光二极管进行研究,结果发现InxGa1-xN势垒中In组分最佳值为3%,此时结构的斜率效率最高,内部光学损耗最低,光学限制因子最大,性能最优。在具有In0.03Ga0.97N势垒的多量子阱结构基础上,设计了一种组分阶梯(composition step-graded, CSG)InGaN势垒多量子阱结构,提高了激光二极管的斜率效率和电光转换效率,增加了光场限制能力。仿真结果表明,当注入电流为120 mA时,具有CSG InGaN势垒的多量子阱结构,电光转换效率从17.7%提高至19.9%,斜率效率从1.09 mW/mA增加到1.14 mW/mA,光学限制因子从1.58%增加到1.62%。本文的研究为制备高功率GaN基绿光激光二极管提供了理论指导和数据支撑。
绿光激光二极管 光电性能 In组分 组分阶梯InGaN势垒 斜率效率 电光转换效率 green laser diode photoelectric performance In composition composition step-graded InGaN barrier slope efficiency electro-optical conversion efficiency
陈邱笛 1,2,3郑为比 1,2,3张沛雄 1,2,3,*李真 1,2,3陈振强 1,2,3
1 广东省晶体与激光技术工程研究中心,广东 广州 510632
2 广东省光纤传感与通信重点实验室,广东 广州 510632
3 暨南大学 光电工程系,广东 广州 510632
本工作首次在新型Nd∶Gd0.1Y0.9AlO3(Nd∶GYAP)晶体上实现了540 nm倍频绿光激光器。Nd∶GYAP晶体产生在1 μm波段的基频激光中心波长为1 079.4 nm,在此基础上利用LBO晶体产生的倍频绿色激光的中心波长为539.4 nm,阈值为46 mW,最大输出功率为65 mW。这一激光系统产生的约为540 nm的绿色激光相较于传统Nd离子掺杂的晶体1 064 nm激光倍频而来的532 nm绿色激光,可以有效地避开Nd3+位于530 nm附近的吸收峰。因此,具有更长波长、发射峰位于约540 nm处的绿色激光器可以使激光输出更有效,并扩展绿色激光器的应用。
LBO Nd∶GYAP 倍频 540 nm激光 绿色激光器 LBO Nd∶GYAP frequency doubling 540 nm laser green laser
强激光与粒子束
2023, 35(7): 071005
华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
绿光波段的飞秒激光一般使用钛蓝宝石飞秒激光器通过倍频产生, 但是钛蓝宝石激光器价格高昂, 且其固体体制稳定性较差, 限制了飞秒绿光激光器的使用范围。采用基于SESAM被动锁模的光纤飞秒种子源和啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification, CPA)技术产生1 030 nm的基频光, 经过压缩倍频后, 实现了脉宽357 fs、平均功率2.187 W的515 nm飞秒激光输出。该飞秒激光器具备基频光与倍频光双波长切换输出的能力, 且具有体积紧凑、脉冲稳定、转换效率较高、光束质量良好的优势, 可作为超快激光加工系统的光源。
被动锁模 飞秒激光 绿光 啁啾脉冲放大 倍频 passive mode locking femtosecond laser green laser chirped pulse amplification frequency doubling
红外与激光工程
2022, 51(6): 20220274
光子学报
2022, 51(10): 1014005
1 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 陕西理工大学物理与电信工程学院, 陕西 汉中 723001
激光在水下的传输很大程度上会受到海水中悬浮颗粒物的影响, 而目前对于海洋中悬浮颗粒物光散射的理论研究大多是针对单一成分的悬浮粒子而进行的, 但是在真实海洋中悬浮颗粒物都是以多种成分混合的颗粒群形式而存在的, 因此研究真实海洋中混合悬浮颗粒物对蓝绿激光的散射特性具有重要意义。 该研究选取了对蓝绿激光传输产生较大影响的浮游藻类植物、 悬浮泥沙、 碎屑、 悬浮气泡和矿物质这五种常见的悬浮颗粒物作为研究对象, 充分考虑真实海况中这五种悬浮颗粒物的不同混合情况, 构建了海水中混合球形悬浮颗粒物对蓝绿激光的散射特性模型。 数值计算了海水中五种物质混合的球形悬浮颗粒物对532 nm蓝绿激光的统计平均光散射参量和平均散射相函数, 分析不同混合悬浮颗粒物的混合比对平均散射、 吸收和消光系数以及单次反照率随着粒子有效半径和粒子数浓度变化的影响, 同时分析了不同粒子尺寸下的不同混合比对混合悬浮颗粒物的平均散射相函数随着角度变化的影响。 数值结果表明, 当悬浮泥沙在整个混合模型中占比越大时, 平均散射系数越大, 而当悬浮藻类粒子在整个混合模型中占比增大时, 平均吸收系数增大, 由此可知海洋中对光造成主要影响的五种常见悬浮颗粒物中, 悬浮泥沙对光散射作用影响最大, 悬浮藻类粒子对光吸收作用影响最大。 随着悬浮颗粒物浓度的增大, 混合粒子的单次反照率保持不变, 由此可知混合悬浮颗粒物的平均光散射参量随着粒子浓度的增长速率是一致的。 海洋中混合悬浮颗粒物的平均散射相函数随着粒子的有效半径的增大而增大, 散射作用最大的混合比下的悬浮颗粒物其平均散射相函数最大, 悬浮颗粒物的前向散射较强。 该工作对蓝绿激光在海水中传输、 信道建模, 水下无线光通信的研究以及激光探测都具有重要的理论指导意义。
蓝绿激光 混合悬浮颗粒物 统计平均光散射参量 散射相函数 Blue-green laser Mixed suspended particles Statistical average light scattering parameters Scattering phase function 光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1749
1 中国科学院上海光学精密机械研究所中科院空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
海洋探测激光雷达和水下无线光通信应用对激光发射源的波长、重复频率和峰值功率等均提出了特殊的要求。具有高峰值功率的蓝绿波段纳秒脉冲激光,尤其是在大洋水中衰减系数更小的蓝光,在海洋主动遥感和信息高速传输中有着十分重要的应用。对国内外蓝光脉冲激光器技术的发展现状进行了综述,并从高重复频率、多波长和大能量、高峰值功率两种类型的应用需求出发,详细介绍了针对486.1 nm夫琅禾费暗线的蓝光脉冲激光器的最新研究工作。
激光器 蓝绿激光 夫琅禾费暗线 光学参量振荡器 非线性频率变换 光学学报
2022, 42(17): 1714002