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 半导体激光器波分复用合束技术研究进展

孙舒娟 郭林辉 谭昊 孟慧成 阮旭 闫雪静 张旭光 武德勇 高松信

[摘要]受波导结构和芯片封装等因素的限制, 半导体激光器快慢轴方向上的光束质量差距较大。半导体激光器主要用作抽运源, 即亮度转换器, 很难作为高亮度光源被直接应用。介绍了提高半导体激光器输出光功率密度和输出光束质量...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):020002

 半导体激光器叠阵无输出耦合镜光栅外腔光谱合束

孙舒娟 谭昊 孟慧成 郭林辉 高松信 武德勇 许放

[摘要]宽面发射半导体激光器的光谱合束技术对发展高功率直接半导体激光光源具有重要意义。光栅外腔光谱合束基于光栅的波长选择特性和外腔半导体激光技术, 实现单个合束单元的光谱锁定和所有合束单元的合束输出, 输出光束质...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1001007

 500 W级半导体激光器光纤耦合输出模块设计

吴华玲 郭林辉 余俊宏 高松信 武德勇

[摘要]为实现亮度均匀、形状对称、高对称光束质量的高功率半导体激光输出, 提出了一种基于mini-bar芯片的高功率光纤耦合系统设计方案, 使用Zemax设计了一套针对200 μm/NA0.22多模光纤的500 W级光纤耦合输出系统。设计使用...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1005005

 基于平行玻璃板阵列的二极管激光线阵光束整形

郭林辉 吴华玲 余俊宏 王昭 谭昊 高松信 武德勇

[摘要]二维轴向光束质量的不均衡是二极管激光线阵应用的最大瓶颈,但利用光束整形技术可加以改善。基于平行玻璃板对光束的偏移作用,设计一种以线阵中独立发光单元作为整形对象的平行玻璃板阵列光束整形方法,可减小整形中...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(05):051401

 基于双管的高亮度半导体激光器光纤耦合系统设计

吴华玲 郭林辉 王昭 余俊宏 高松信 武德勇

[摘要]半导体激光器光纤耦合输出系统常被用作光纤激光器的抽运源,是光纤激光器的核心器件之一。针对芯径105 μm、NA0.15的多模光纤,使用Zemax软件设计了一种基于双管的高亮度半导体激光器光纤耦合输出系统。该系统采用高...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(10):1001012

 Nd: YAG板条激光增益介质封装技术研究进展

雷 军 曹礼强 吕文强 高松信 武德勇

[摘要]为实现大尺寸、高储能的Nd: YAG板条激光增益介质模块的高可靠性工作,必须找到合适的封装工艺解决大尺寸无空洞、低热阻界面连接问题和界面低应力、低透射波前畸变问题。在充分了解板条激光增益介质和冷却单元的特性后...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(09):091002

 基于mini-bar的二极管激光器焊接实验研究

王昭 雷军 谭昊 高松信 武德勇

[摘要]半导体激光器封装工艺过程对于激光器的输出特性、寿命等性能有重要影响,其中焊料的选择和焊接工艺是最关键的因素。采用半自动焊接系统将mini-bar芯片通过In焊料直接焊接在Cu热沉上,并通过硬件改进、软件优化、放缓成...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(08):28081002

 半导体激光器光栅外腔光谱合束技术研究进展

孟慧成 谭昊 李建民 卢飞 田飞 高松信 武德勇

[摘要]半导体激光器由于受波导结构和芯片封装等因素的限制,其快慢轴方向上的光束质量差距较大,主要用作抽运源,即被当成亮度转换器使用,很难作为高亮度光源直接应用。介绍了提高输出光功率密度和输出光束质量的非相干合...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(02):020003

 窄光谱高亮度半导体激光器光栅-外腔光谱合束实验研究

孟慧成 武德勇 谭昊 李建民 余俊宏 高松信

[摘要]光栅-外腔光谱合束是基于光栅的波长选择特性和外腔的反馈,使得半导体激光阵列(DLA)中的每个发光单元锁定在不同的波长,并保持每个发光单元输出光束在近场和远场重合,实现光谱合束后输出光束质量与单个发光单元的光...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(03):0302003

 基于Mini-bar 叠阵的百瓦级光栅-外腔光谱合束半导体激光光源

谭昊 孟慧成 余俊宏 杜维川 王昭 郭林辉 田飞 卢飞 李建民 高松信 武德勇

[摘要]半导体激光器光栅-外腔光谱合束是一种实现高亮度半导体激光(DL)输出的有效方法。本文采用mini-bar叠阵作为合束光源,有效减小了“smile”效应对合束效率的影响,匀化了合束后的快慢轴光束质量,便于进一步的光纤耦合...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(11):1114002

 半导体激光器波长稳定系统的反馈效率

余俊宏 郭林辉 谭昊 孟慧成 高松信 武德勇

[摘要]反射式体布拉格光栅(VBG)是改善半导体激光器(DL)输出光谱特性的首选器件。对快轴准直透镜(FAC)的非球面方程进行了数值拟合,采用光线追迹的方法建立了DL波长稳定系统反馈效率的计算模型,分析了FAC透镜、反射式VBG的空...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2015, 27(04):041014

 基于反射式Bragg体光栅的密集光谱合束数值模拟研究

余俊宏 郭林辉 孟慧成 谭昊 高松信 武德勇

[摘要]基于反射式布拉格(Bragg)体光栅(VBG)的密集光谱合束是实现半导体激光器光纤耦合向高亮度发展的重要手段,建立了同时考虑发散角、光谱带宽、Bragg波长偏移量和Bragg角度偏移量的反射式VBG衍射效率计算模型。基于新建立...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(11):1115001

 高功率二极管激光器喷雾冷却实验研究

杨波 高松信 刘军 王宏

[摘要]通过以液氨为制冷工质的开式喷雾冷却系统,在相同实验条件下研究了二极管激光器(DL)热沉喷雾表面分别为光滑表面、均匀密排微孔、深孔和多孔表面结构时的冷却效果,实验结果表明: 在热流密度达到300 W/cm2时,冷却表面温...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(07):071001

 高功率半导体激光器光纤耦合实验研究

余俊宏 郭林辉 高松信 谭昊 尹新启

[摘要]为进一步提高光纤耦合半导体激光器的输出功率,提出了一种多单管半导体激光器通过台阶分布、光束精密准直及自由空间合束实现高功率光纤耦合输出的方法,该方法具有结构简单、光学元件易于加工、耦合效率高等优点。采用...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(05):051005

 二极管激光器阵列封装工艺对smile效应影响因素分析

李弋 郑钢 雷军 高松信 武德勇

[摘要]Smile效应是限制二极管激光器阵列应用的一个重要因素。研究了激光器封装工艺对smile效应的影响,研究结果表明,造成smile效应的因素主要有两个:一是焊接过程中芯片的焊接压力不均匀;二是芯片与热沉的热膨胀系数不匹配...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(03):031004

 200W级高亮度半导体激光器光纤耦合模块

余俊宏 郭林辉 王昭 谭昊 高松信 武德勇 张凯

[摘要]光纤激光器系统需要高可靠性、高亮度、高功率光纤耦合输出二极管激光器模块作为泵浦源。基于mini-bar二极管激光器芯片,采用光束精密准直技术、自由空间合束技术来获得高亮度、高功率光纤耦合输出,针对光纤芯径为20...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(11):111001

 高功率叠阵二极管激光器光束整形

武德勇 吕文强 魏彬 高松信

[摘要]采用光线追迹法详细分析线阵二极管激光器经微球面柱透镜快轴准直后的光强变化情况,利用快轴准直微球面柱透镜的球差可调整输出激光光强分布的特性,得出了快轴准直输出发散角约5°时光强分布具有较好的平顶形式。...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(10):101001

 高效率光纤耦合半导体激光模块研制

陈艳荣 郭林辉 高松信 朱占达 姜梦华 惠勇凌 郭江 李强

[摘要]采用光束整形的方法, 研制出高效率单阵列光纤耦合半导体激光模块。将波长为976 nm连续工作的标准半导体激光阵列, 经过快轴准直, 阶梯镜组进行快慢轴光束旋转, 慢轴准直, 以及耦合透镜聚焦, 耦合入芯径300 μm, 数值孔...

 PDF全文应用激光 | 2013, 33(05):542-546

 高功率二极管激光器相变冷却技术

武德勇 高松信 曹宏章 王宏 李弋 杨波

[摘要]根据高功率二极管激光器的散热需求,设计了一种储能式相变冷却实验系统,并开展了喷雾相变冷却器和微通道相变冷却器的设计。采用多孔微结构的换热表面,用氨做制冷剂,实现了喷雾相变冷却器表面温度37 ℃时,散热功率...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(11):2799-2802

 340 mJ全固态钠信标激光器

鲁燕华 谢刚 庞毓 张雷 苏毅 张卫 唐淳 王卫民 高清松 万敏 高松信 李楠 许晓小 黄园芳 魏彬 田英华 石勇 杨开华

[摘要]

 PDF全文中国激光 | 2012, 39(07):0708004-7

 Au80Sn20合金焊料制备工艺

王昭 吕文强 高松信 武德勇

[摘要]针对高功率二极管激光器的封装要求,通过磁控溅射的方法制备了Au80Sn20合金焊料,使用扫描电子显微镜(SEM)观察其微结构和表面形貌;利用能谱仪(EDX)和X射线荧光测试仪分析其成分;采用差热分析法(DTA)测试其熔化温度...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(09):2089-2093

 基于mini-bar的光纤耦合实验研究

谭昊 郭林辉 李建民 高松信 唐淳 武德勇

[摘要]基于mini-bar的光纤耦合是一种进一步提高二极管激光器光纤耦合系统出光亮度的有效方法。本文对Osram公司的一款连续60 W mini-bar的发光特性进行了实验研究,选用的mini-bar在工作电流60 A时输出功率60 W,电光转换效...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(08):1821-1825

 kW级光纤耦合输出二极管激光器模块

谭昊 郭林辉 高松信 唐淳 武德勇 李建民 尹新启

[摘要]基于二极管激光器mini-bar的光纤耦合方式是一种降低耦合系统成本并提高整体转换效率的方法,为此, 采用40片封装在铜微通道冷却器上的连续60 W二极管激光器mini-bar组成空间叠加阵列, 作为耦合光源, 采用非球面柱透镜及...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(11):2581-2584

 脉冲功率3 kW二极管激光器叠阵的相变冷却

李弋 高松信 武德勇 杨波 曹宏章

[摘要]针对二极管激光器叠阵的高效散热冷却开展了研究, 设计了基于R134a制冷剂的相变冷却系统和以节流式微通道相变冷却方式工作的冷却器, 完成了脉冲功率3 kW叠阵的封装, 并分析了制冷剂在热沉进出口的温度对叠阵出光波长的...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2012, 24(01):43-45

 两相冲击强化换热激光二极管用单片热沉

王爱国 袁俊飞 武德勇 高松信 唐大伟 曹宏章

[摘要]针对大功率激光二极管(LD)的冷却需求,基于沸腾空化耦合效应,以及场协同理论,研制了一种微通道两相冲击强化相变热沉,封装腔长1.5 mm的LD线阵。实验测试了连续功率LD输出0~100 W时的电光转换效率以及电流输出功率...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(10):1002003

 垂直阵列DL 巴间准直光束指向精度测量方法

郭林辉 吕文强 高松信 武德勇 李 弋 李 艾 蒋建锋 彭 勇

[摘要]简介了大功率二极管激光器垂直阵列巴条(Bar)间准直光束指向精度问题,及其对激光器垂直阵列输出光束的影响。采用单透镜远场探测系统对激光器垂直阵列远场光斑进行采集,搭建了实验测试装置。结合光斑强度质心算法对实...

 PDF全文光电工程 | 2011, 38(01):11-14

 基于相变冷却的大功率二极管激光器技术

高松信 武德勇 曹宏章 王宏 李弋 杨波 刘军 唐淳

[摘要]设计了一种基于相变冷却方式工作的大功率二极管激光器,该激光器的散热器是基于节流式喷射微槽道相变冷却的原理,使冷却液在微槽中的气化率达到了70%,大幅度提高了冷却效果,减小了冷却液流量,在同样制冷功率条件下...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2011, 23(07):1823-1826

 6.2 W外腔和频589 nm黄光激光器

张雷 鲁燕华 刘东 唐淳 王卫民 高松信

[摘要]报道了一台800 Hz,6.2 W外腔和频的589 nm黄光激光器。基频激光器均采用双棒串接平平对称腔,增益介质为Nd:YAG晶体,采用声光调Q方式分别获得11.1 W的1 064 nm激光和12.6 W的1 319 nm激光。和频晶体采用三硼酸锂(LB...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2011, 23(06):1501-1503

 二极管激光器垂直阵列光束精密准直

郭林辉 高松信 武德勇 吕文强 李弋 李艾

[摘要]为实现二极管激光器垂直阵列输出光束具有小发散角、高指向精度的特点,简述了快轴准直(FAC)微透镜的光束准直原理,分析了调节装置的精度要求及透镜选择等问题。通过光学成像方法实时监测二极管激光bar条的近场像和远...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2011, 23(03):577-580

 基于沸腾-空化耦合效应的微通道线阵LD用热沉

曹宏章 唐大伟 徐洪波 田长青 武德勇 高松信

[摘要]针对大功率LD的冷却需求,基于沸腾-空化耦合效应,研制了一种微通道相变热沉,封装腔长1.5 mm的LD线阵。依据加工条件确定通道宽度、深度以及间距,采用2维数值模型估算了通道长度,热沉材料采用无氧铜,多层叠焊,外...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2011, 23(01):83-86

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