本文以CVD ZnSe晶片为基质材料, 以FeSe粉末为掺杂物, 采用双温区热扩散掺杂技术获得了尺寸为22 mm×4 mm的Fe2+∶ZnSe激光晶体。通过二次离子质谱(SIMS)测试该晶体样品表面铁离子浓度为3.43×1018 cm-3, 并通过X射线光电子能谱(XPS)分析了晶体样品中铁元素的离子价态。采用UV/Vis/NIR分光光度计和傅里叶红外光谱仪测试了Fe2+∶ZnSe激光晶体的透过谱图。测试结果显示, 在3.0 μm处出现了明显的Fe2+吸收峰, 峰值透过率为5.5%。以波长为2.93 μm的Cr, Er∶YAG激光器为泵浦源, 温度77 K时抽运尺寸10 mm×10 mm×4 mm的 Fe2+∶ZnSe晶体, 获得了能量为191 mJ、中心波长4.04 μm的中红外激光输出, 光光转换效率13.84%。

利用LD直接端面泵浦技术实现的固体激光器，能很好地适用于复杂的机载环境，在工程应用上具有重要的研究价值，研究高效率LD直接端面泵浦技术的设计方法，能获得高光光转化效率的静态激光输出，对后续实现高能量的LD端泵激光光源具有重要的指导意义。针对一种纵向均匀排布的20 Bar LD阵列，利用ZEMAX软件仿真并设计了两种四棱柱光学耦合系统，将端泵阵列的泵浦光通过耦合系统聚焦至工作物质内，两种耦合系统的光束焦点位置各不相同，通过改变聚焦焦点的位置，研究了不同状态下激光能量输出情况。经实验结果可知，针对此平-平腔构型，工作物质（1at%）4 mm×4 mm×10 mm的结构尺寸下，设计泵浦光均匀照射工作物质前端面，焦点距离工作物质前端面为5.5 mm，此时，泵浦光与振荡光的模式匹配程度最高，在此状态下LD直接端面泵浦固体激光器的最大光光转化效率能高达40%。

研究了传统白光LED与蓝光激发的球冠形远程荧光粉白光LED在不同电流、不同热沉温度下的发光性能, 并对其机理差异展开了探讨。实验结果表明: 随热沉温度和驱动电流的上升, 传统白光LED的量子效率和电光转换效率急剧下降, 并导致其Y/B比(Yellow/Blue Ratio)下降, 相关色温上升。而在远程荧光粉白光LED中, 其量子效率、光转换效率和相关色温在相同实验条件下变化幅度都较小。由光强空间分布和Y/B比空间分布可知, 远程荧光粉白光LED的光强分布呈类似蝠翼分布, 且Y/B比空间均匀性远大于传统白光LED。

为尽可能反映荧光粉在实际工作条件下的发光性质, 准确测量荧光粉的发光性能, 提出了一种基于积分球的荧光粉发光性能测试系统。该系统采用蓝光 LED作为激发光源, 配置有 TEC控温系统对光源有效实施控温, 可提供持续稳定的激发荧光粉发光。采用出光筒控制光源方向和积分球收集光线, 能有效防止能量损失, 提高测试的精确性。通过实验得到了不同强度蓝光激发下的荧光粉光谱功率分布以及发光效能、量子效率、光转换效率等参数的变化规律。随着驱动电流的增大, 由于蓝光芯片内量子限制斯塔克效应, 从而导致蓝光峰值波长出现小幅度的蓝移。三种效率在小电流下基本呈线性下降趋势, 且在大电流下趋于平缓。实验结果表明, 该系统及方法可以有效地评价实际 LED芯片工作状态下的荧光粉发光性能。

介绍一种纯风冷激光二极管泵浦的脉冲Nd∶YAG激光器, 单脉冲能量250 mJ, 重复频率25 Hz, 脉冲宽度7 ns, 光光转换效率13.6%。激光器输出为准基模, 垂直和水平方向的M2值测量结果分别为2.81和4.09。同样结构下将风冷系统换成风冷水冷结合方式, 激光器脉冲能量345 mJ, 重复频率提高到50 Hz, 光光转换效率上升为15.2%。两种形式的激光器连续工作时间5 min, 并进行了高温+55 ℃和低温-25 ℃的环境试验。