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激光器与激光光学
林御寒  石惠  贾天卿  
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摘要
时空干涉的飞秒激光空间整形技术是一种新型图形化激光加工方法,相比传统技术更加简单灵活并有更高的效率。然而此技术中的缩束系统造成的成像畸变严重影响了加工的准确性。本文模拟并分析了该系统中的畸变现象,利用空间光调制器的相位全息图补偿畸变引起的空间光场的位置变化和光强分布不均。此方法可使曝光处干涉图案的最大偏移量由10.66 μm趋近于0,在实验中将相对最大偏差由60.42%降至8%以下,并使该处二维光强分布趋近于平顶光。该算法降低了时空干涉的飞秒激光空间整形技术对于缩束成像系统的设计需求,节省了成本与时间。基于以上方法,在不锈钢表面拼接加工出了1.5 mm×1.5 mm的具备多级别防伪能力的二维码图案。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314002-1
激光器与激光光学
熊英  羊毅  郝培育  李毅  孟轩  
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摘要
为解决机载远程单光子测距激光器热稳定性差、受背景光噪声影响大的问题,提出了一种适用于机载环境的小型化、窄线宽、低能耗激光器设计方案。激光器采取主振荡功率放大构型。种子源激光器使用反射式体布拉格光栅作为耦合输出镜,在重复频率为10 kHz条件下,获得线宽为0.035 nm激光输出,光束质量为Mx2=1.303My2=1.271,光光转换效率为44.4%;放大器选用innoslab构型放大激光能量,可以有效缓解热问题、提升光束质量。为此,采用蒙特卡罗方法建立单光子测距回波信号模型,验证了提高激光器性能可以降低激光抖动对精度的影响,同时较窄的线宽输出可以采用相匹配的窄带滤光片来减少背景噪声干扰,从而提高测距精度。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314007-1
激光器与激光光学
摘要
出射激光脉冲功率的变化对大气激光雷达数据采集的准确度具有很大的影响,因此需要对脉冲激光器功率进行准确的检测。基于出射激光脉冲窄脉宽、高重复频率的特点,提出一种针对窄脉冲激光器的功率检测系统。首先,采用光电二极管构成的光电转换电路实现对激光信号的光电转换;其次,采用跨导型峰值保持电路对激光单脉冲进行峰值保持;最后,通过同步触发信号实现单片机对峰值的采集,测出脉冲激光器出射脉冲的功率。经实验测试,该系统适用于大气激光雷达使用的脉宽为10 ns、重复频率为10 kHz、波长为532 nm的激光脉冲功率检测,且测试结果与标准激光功率计相比具有良好的线性关系和精度,满足应用需求。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314005-1
综述
摘要
高功率超短脉冲激光器在强场物理、精密加工及国防应用等各种领域均有广泛的应用前景。随着半导体泵浦源和光纤制造工艺的进步,超短脉冲光纤激光器的输出功率得到了极大提升,且由于光纤具有散热性好、环境稳定性好、光束质量好等优势,高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术在近几年得到了越来越多研究人员的关注。聚焦于目前高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术的前沿研究,综述了目前产生高功率、高能量超短光纤脉冲种子源的几种新方法(如Mamyshev锁模、“9字腔”锁模和时空锁模),并介绍了相干合束和脉冲非线性压缩技术在光纤中产生高功率超短脉冲的最新进展。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0300003-1
激光器与激光光学
赵辉  王浩宇  朱思祁  尹浩  [ ... ]李真  陈振强  
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摘要
研制了一种基于Yb 3+∶YAG/Cr 4+∶YAG/YAG键合晶体的激光二极管端面泵浦被动调Q拉曼黄光激光器。由键合晶体产生的被动调Q基频激光依次通过拉曼晶体YVO4和倍频晶体KTP,最终输出波长为578.5 nm的激光。采用耦合腔结构降低拉曼光和倍频光的损耗,采用标准具抑制双波长运转以提高倍频的转换效率。实验结果表明,当入射波长的泵浦功率为9.51 W时,可以检测到功率为183 mW、波长为578.5 nm、脉冲宽度为6.537 ns、重复频率为6.542 kHz的黄光。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0114004
综述
游关红  彭万敬  邹辉  
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摘要
扫频光纤激光器在光纤传感、生物医学以及光谱学等领域有着极其重要的应用价值,扫频光纤激光器的中心波长、扫频速度、扫频范围、输出功率等参数决定了光纤传感系统和生物成像系统的性能,因此,对扫频光纤激光器及其各项性能参数的研究具有重要意义。目前研究的扫频光纤激光器主要可以分为两大类:一类是基于色散调制扫频光纤激光器,另一类是基于光学滤波器的扫频光纤激光器。主要介绍了基于光学滤波器的扫频光纤激光器的研究进展和在各项性能参数上的研究成果。同时,指出其存在的问题并对扫频光纤激光器的发展进行展望。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0100006
激光器与激光光学
章曦  李平雪  董雪岩  杨卫鑫  
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摘要
针对万瓦级扩束型光纤连接器的准直聚焦透镜在不同冷却方式和不同尺寸参数的情况,进行了数值模拟。通过使用ZEMAX仿真设计,得到耦合透镜尺寸参数(直径为40~60 mm,边缘厚度为5~25 mm)。利用COMSOL Multiphysics模拟透镜的热分布,获得不同输出功率下,透镜使用该冷却方式的表面最高温度和使用该冷却方式透镜尺寸对温度的影响。对20组不同尺寸参数却有着相同光学性能的非球面透镜进行模拟分析,结果表明,在满足光学性能和功率密度的条件下,功率大于20 kW时,透镜可以使用侧面风冷的冷却方式,风速为9 m/s,透镜直径大于50 mm,厚度小于等于5 mm;功率大于7 kW时,透镜可以使用平面风冷的方式,风速为5 m/s,透镜直径大于30 mm,厚度小于等于5 mm;功率小于7 kW时,透镜可以使用边缘水冷的方式,水流速为1 m/s,透镜厚度小于7 mm。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0114009
激光器件与激光物理
摘要
报道了一套基于棒状光子晶体光纤放大器的高脉冲质量飞秒啁啾脉冲放大激光系统。该系统主要由锁模光纤振荡器、脉冲展宽器、脉冲选单单元、脉冲延时单元、掺镱光纤预放大器、棒状光子晶体光纤主放大器以及光栅压缩器组成。通过精细调节展宽器和压缩器中的光栅位置及入射角度优化系统的色散,当输出脉冲的重复频率为500 kHz时,获得了平均功率为51.5 W、单脉冲能量为103 μJ、脉冲宽度为251.7 fs的高脉冲质量高稳定性的飞秒激光输出。在1 MHz的重复频率下,获得了平均功率为61.5 W、脉冲宽度为273 fs的高脉冲质量飞秒激光输出;使用偏硼酸钡(BBO)晶体进行非线性频率变换,获得了平均功率超过20 W的517 nm绿光激光输出。
中国激光
2021, 48(7): 701001
激光器件与激光物理
孙桂侠  凌菲彤  熊明  刘涛  [ ... ]安振杰  张志忠  
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摘要
为了获得高功率的单频可调谐1342 nm激光,研究了一种注入锁频Nd∶YVO4环形激光器。以1.0 W可调谐单频连续1342 nm激光为种子光,“8”字环形谐振腔为从激光器功率腔,基于PDH(Pound-Drever-Hall)锁频技术实现了环形功率腔的锁定,获得了8.3 W的单频连续可调谐1342 nm的激光输出。
中国激光
2021, 48(7): 0701004
激光器件与激光物理
张晓健  潘丽  曾颖  张洲  [ ... ]杨红伟  王彦照  王涛  朱仁江  范嗣强  张鹏  
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摘要
在光泵浦外腔面发射激光器中,分别用Cr 4+∶YAG晶体和半导体可饱和吸收镜SESAM作为可饱和吸收介质,获得了稳定的调Q脉冲输出。使用Cr 4+∶YAG晶体时,调Q脉冲的宽度为10 μs,脉冲重复频率为26.3 kHz。在相同的脉冲重复频率下,用半导体可饱和吸收镜所获得的调Q脉冲宽度为8 μs。基于外腔面发射激光器中增益芯片的量子结构,以及Cr 4+∶YAG晶体和半导体可饱和吸收镜各自的时间特性,分析讨论了两种不同的可饱和吸收介质作用下,外腔面发射激光器中调Q脉冲的形成过程,初步清晰了外腔面发射激光器这一特殊种类的激光器中与调Q过程相关的物理图像。
中国激光
2021, 48(7): 0701003
00 11