作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
高功率650~660 nm波段激光器在可见光光电对抗领域具有重要作用,目前该波段光源由固体激光器通过半导体激光器泵浦并倍频输出,输出功率高、光束质量近衍射极限,但转换效率低。半导体激光器的转换效率高,但输出功率低,需要通过增加激光单元的方法提升功率,并通过激光合束的方式提升光束质量。文中提出外腔光谱合束的650 nm波段半导体激光器结构,通过实验验证可实现连续功率为7.3 W、光谱线宽为6.45 nm、电光转换效率为23.4%的650 nm波段激光输出,光束质量为M2X=1.95,M2Y=11.11,接近固体激光器,未来通过增加合束的激光单元数量并结合偏振合束可以获得更高功率的650 nm波段激光。
半导体激光器 激光光源 光谱合束 高光束质量 semiconductor laser laser light source spectral beam combination high-beam quality 
红外与激光工程
2023, 52(11): 20230198
作者单位
摘要
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 130022
3 东莞方孺光电科技有限公司,广东 东莞 523822
4 陆军装备部驻北京地区军事代表局,北京 100166
针对目前铜、金等金属材料加工的实际应用需求,开展了连续输出功率500 W的光纤耦合输出蓝光半导体激光加工光源研究。基于平面窗口TO封装的蓝光半导体激光单管器件,设计采用长后工作距的快轴准直镜和慢轴准直镜分别准直,获得低发散角、高光束质量的单元准直光束;结合二维空间合束、偏振合束和光纤耦合,将144个蓝光单管器件耦合进200 μm/NA 0.22光纤,通过ZEMAX软件对半导体激光光路进行光线追踪模拟;并从实验上实现,3 A电流驱动下,200 μm/NA 0.22光纤输出连续功率523 W,电光转换效率29 %。该激光光源具有直接加工铜、金等材料的能力。
蓝光半导体激光器 光纤耦合 激光合束 激光加工 blue diode laser fiber-coupled laser beam combination laser processing source 
发光学报
2023, 44(7): 1308
作者单位
摘要
合肥京东方显示技术有限公司,安徽 合肥 230012
晕开缺陷(Particle Gap)是液晶面板常见缺陷之一,在工业生产中需要准确评价缺陷的严重等级。传统评价方法存在准确率低、误差大的问题。本文基于Particle Gap缺陷的形态与颜色特征,利用Photo Shop软件设计了Particle Gap电子限度样本,提高了缺陷等级评价的准确率。首先根据形态将缺陷分为4类,通过色彩分析仪分析发现圆形有核和圆形无核两类缺陷的颜色呈各向同性,从中心向边缘分为均匀渐变和非均匀渐变两类;然后建立了Particle Gap电子限度样本模型,经过对比实验找出了不同等级之间精准的电子限度样本;最后分析得出Particle Gap色域范围为色相H∈[30°,45°],饱和度S∈[2%,56%],明度B∈[15%,66%]。随着缺陷由轻变重,色相总体呈减小趋势,饱和度逐渐增大,明度先升高后降低,为制作与修订电子限度样本提供了参考。该限度样本应用于H公司面板检测工序后,Particle Gap等级准确率提高7.1%以上,因错检造成的产品和材料损失显著降低,在缺陷检测领域具有重大应用价值。
Particle Gap缺陷 限度样本 HSB颜色值 检测准确率 Particle Gap defect limit sample HSB color value accuracy of detection 
液晶与显示
2023, 38(4): 479
作者单位
摘要
上海微电子装备(集团)股份有限公司, 上海 201203
为了比较分析纳秒激光和皮秒激光剥离微型发光二极管(micro-LED)时AlN上GaN的热传导效果, 采用了改进的实时紫外光吸收和热传导的激光剥离理论模型进行计算分析的方法, 取得了在不同的激光波长、激光脉冲宽度、激光能量密度下的紫外波段光辐照时和停止辐照后GaN材料热场分布等数据, 并获得了适合micro-LED器件剥离的所用纳秒激光和皮秒激光的阈值条件。结果表明, 激光脉宽、激光波长、激光能量密度是实现激光剥离工艺的关键因素; 较适合的激光波长为209 nm~365 nm的紫外波段; 皮秒激光的剥离效果优于纳米激光, 且激光的脉冲宽度越短, 激光的波长越短, 剥离所需激光脉冲阈值能量也越低, 则对LED芯片区域的热影响也越小。该研究可为开发新型激光剥离设备和相关工艺应用提供重要参考。
激光技术 激光剥离 仿真 微型发光二极管 皮秒激光 laser technique laser lift-off simulation micro-LED picosecond laser 
激光技术
2023, 47(1): 25
作者单位
摘要
1 贵州大学大数据与信息工程学院,贵州省电子功能复合材料特色重点实验室,贵阳 550025
2 贵州商学院计算机与信息工程学院,贵阳 550014
3 贵阳学院电子与通信工程学院,贵阳 550005
β-(AlxGa1-x)2O3因其优异的抗击穿及带隙可调节性在现代功率器件及深紫外光电探测等领域展现出巨大的应用前景,然而传统直接生长工艺的复杂性和难度限制了其进一步的发展。因此,本文采用较为简单的高温扩散工艺在c面蓝宝石衬底上成功制备了β-(AlxGa1-x)2O3纳米薄膜。利用X射线衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜和紫外-可见分光光度计对其进行了表征。由于高温下蓝宝石衬底中的Al原子向Ga2O3层扩散,β-Ga2O3薄膜将转变为Al、Ga原子比例不同的β-(AlxGa1-x)2O3薄膜。实验结果显示:当退火温度从1 010 ℃增加到1 250 ℃时,薄膜中Al的平均含量从0.033增加到0.371;当退火温度从950 ℃增加到1 250 ℃时,薄膜的厚度从186 nm增加到297 nm,粗糙度从2.31 nm增加到15.10 nm;当退火温度从950 ℃增加到1 190 ℃时,薄膜的带隙从4.79 eV增加至5.96 eV。结果表明高温扩散工艺能够有效调节β-(AlxGa1-x)2O3薄膜的光学带隙,为β-(AlxGa1-x)2O3基新型光电子器件提供了实验基础。
Al掺杂 半导体薄膜 高温扩散 可调带隙 磁控溅射 β-(AlxGa1-x)2O3 β-(AlxGa1-x)2O3 Ga2O3 Ga2O3 Al doping semiconductor thin film high temperature diffusion tunable band gap magnetron sputtering 
人工晶体学报
2023, 52(2): 281
作者单位
摘要
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
针对激光淬火在大型风电轴承生产中的实际需求,研制了一种功率高达15 kW的光纤耦合半导体激光淬火光源。该光源先采用915 nm和976 nm两个波段各8个宏通道冷却技术封装的半导体激光微巴条阵列作为发光单元,进行空间、偏振及波长合束,在光纤芯径为200 μm、数值孔径为0.22的光纤中实现了超过800 W的连续输出,电光转换效率整体达到45%以上。再通过19×1光纤合束器对19个800 W模块进行合束,由输出端口光纤直径为1 mm的光纤耦合输出。光束经过由微透镜阵列与聚焦镜复合的加工头,光斑匀化,最终输出了功率大于15 kW、光斑尺寸为165 mm × 25 mm的激光束,满足了大型风电主轴轴承滚道面淬火需求。
激光器 半导体激光器 光纤耦合 合束 激光淬火 
中国激光
2023, 50(5): 0501004
李雪 1,2张继业 1,*张建伟 1张星 1,3,**[ ... ]王立军 1
作者单位
摘要
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与光电研究中心,北京 100049
3 长春中科长光时空光电技术有限公司,吉林 长春 130102
本文报道了一种结构紧凑的垂直外腔面发射激光器(Vertical-External-Cavity Surface- Emitting Laser,VECSEL)及其双波长调控。通过调控泵浦光功率,实现了VECSEL输出的两个激光波长之间的相互转换,双波长的间隔接近50 nm。VECSEL的输出功率曲线呈现明显的两次翻转,翻转点对应了激射波长的转换。这是由于泵浦功率变化改变了增益芯片内部的温度,进而通过热调谐使得发光区增益峰值被调谐到腔模的不同位置。在0 ℃时,每个激射波长的最大输出功率都在1.5 W以上。随着泵浦功率的改变,激射波长可以在950 nm和1000 nm之间切换,同时还可以在1.5 W以上的功率水平下实现双波长同时激射。这种可切换波长及双波长同时激射的VECSEL器件在光调制、差频等领域有较大应用潜力。
垂直外腔面发射半导体激光器 波长调控 双波长 vertical external cavity surface emitting laser switchable wavelength dual-wavelength 
红外与毫米波学报
2023, 42(1): 14
Author Affiliations
Abstract
1 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
With the rapid development of laser technology, laser as the light source of night vision illuminating can realize long-distance and clear imaging, which has been widely used in laser active illuminating field. A high-power diode laser with a wavelength of 808 nm was designed as the laser active illuminating source, and the output power of no less than 100 W was obtained by spatial beam multiplexing, polarization multiplexing, and high efficiency fiber coupling techniques. In view of the beam homogenization of illuminating source, a novel beam homogenization system based on waveguide is proposed in this work. A square spot with a horizontal divergence angle of 40°, a vertical divergence angle of 10°, and an illuminating power ratio of 4:1 was obtained by a collimating lens. Comparing with the traditional circular illuminating beam, the square illuminating beam can match the illuminating angle of CCD camera better, and the energy utilization rate is higher. In addition, by optimizing the structure of waveguide and collimating lens, the illuminating angle can be changed to meet the illuminating requirements under different conditions theoretically.
laser illumination spatial multiplexing polarization multiplexing beam homogenization waveguide 
Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 031405
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
设计了一种14位乘法型D/A转换器。采用高3位温度计编码、低11位二进制编码的分段电流模R-2R电阻网络结构,规避了高分辨率二进制电流模R-2R电阻网络开关尺寸大、版图匹配难度大的缺点。基于混合信号CMOS工艺进行了流片,实测DNL在±0.5 LSB以内,INL在±0.8 LSB以内。该D/A转换器适用于工业控制、仪器仪表等领域。
乘法型D/A转换器 电流模R-2R电阻网络 薄膜电阻 激光修调 multiplying D/A converter current-mode R-2R resistance network thin-film resistor laser trim 
微电子学
2022, 52(4): 572
张俊 1,2,3宫雪非 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏 南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所),江苏 南京 210042
3 中国科学院大学,北京 100049
大口径、长焦距的水平光学检测系统极易受到气流扰动的影响,气流扰动会引起光路中温度、速度、压强等多个物理量在时间和空间上随机动态变化。尤其是温度在空间上呈现梯度分布,以及在时间上存在缓慢漂移,均将会直接导致空气折射率的动态变化,从而导致点扩散函数退化、引起波前倾斜、出现波前时变。为了抑制气流扰动对检测光路的影响以及提高检测精度,基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,提出了风扇强制对流的室内温度场控制方法,确定风扇放置方式与风扇数量。采用温度最大峰值(Peak to Valley, PV)并引入了最大光程差概念,综合评价光路温度场的均匀性。经过多次实验验证,采用强制对流方案,将0°像散标准差从 $0.146 \lambda $降低到 $ 0.026\;3 \lambda\;(\lambda=632.8\; \mathrm{nm}) $,显著提高了光路温度场的均匀性与稳定性,大幅降低了光学检测误差,提高了检测精度。为今后保障狭长通道内长光路、大口径光学检测系统的测量精度提供了借鉴。
强制对流 光学检测 气流扰动 温度梯度 forced convection optical testing airflow disturbance temperature gradient 
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220204

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