1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室，上海 201800
2 张江实验室，上海 201210
3 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
研究了薄片激光器中晶体与热沉的封装技术和核心技术，采用薄片晶体与金刚石热沉的光胶工艺，自主设计并研制了5 mm口径的YAG/Yb∶YAG复合薄片激光模块，分析了该薄片激光模块的多通泵浦系统，建立了晶体热效应数值仿真模型，实验测量了在2.2 kW/cm2泵浦功率密度、940 nm泵浦波长下薄片晶体的热焦距为445.6 mm；采用基于光胶工艺封装的薄片激光模块搭建连续激光器，在70 W泵浦功率下获得了18.75 W功率的基横模输出，斜率效率和光光转换效率分别为36.59%和26.79%。
激光器 薄片激光器 多通泵浦 热效应 连续激光器 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0514003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
薄片激光器可以实现高峰值功率、高平均功率、高光束质量的激光输出，是高重复频率皮秒泵浦源的关键技术之一。基于Yb∶YAG单薄片激光模块设计并搭建了再生放大系统，连续泵浦下获得了平均功率为40.9 W、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为3.4 ns的激光输出，水平方向上的光束质量因子（）和竖直方向上的光束质量因子（）分别为1.12和1.10。基于腔内光束指向主动控制技术，2 h输出的平均功率稳定性峰谷（PV）值和均方根（RMS）值分别为6.42%和0.56%。在600 μs脉冲泵浦情形下，光光效率达16.1%。在10 kHz重复频率下，获得了53.3 W的高平均功率的激光输出，和分别为1.07和1.06。
激光器 薄片激光器 再生放大器 脉冲泵浦 激光稳定性
为了提高石油钻杆材料42CrMo的硬度及耐磨性能, 通过激光熔覆技术制备不同质量分数(0, 0.10, 0.15, 0.20)Fe06+TiC/Mo复合涂层。采用显微硬度仪器、扫描电镜、摩擦磨损试验机进行了显微硬度、耐磨性能、物相组成、磨损行为分析和实验验证, 得到的熔覆层主要由α-Fe、Cr-Fe以及(Fe、Ni)固溶体等相组成。结果表明, Fe06+TiC复合涂层硬度平均约1180 HV0.2, Fe06+Mo复合涂层硬度平均约893 HV0.2; Fe06+TiC复合涂层的磨损量平均约2.97 mg, Fe06熔覆层磨损量为7.8 mg, Fe06+Mo复合涂层的磨损量平均约2.67 mg; Fe06+TiC/Mo复合涂层磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损为主, Fe06+0.2TiC熔覆层硬度最高, Fe06+0.2Mo熔覆层耐磨性能最好。该研究为提高42CrMo材料硬度及耐磨性能提供了实践参考。
激光技术 耐磨性能 显微硬度 磨损行为 磨损量 laser technique wear resistance microhardness wear behavior mass loss
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
3 上海交通大学IFSA协同创新中心，上海 200240
4 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所，上海 201800
拍瓦激光系统中剩余的高阶色散导致了脉冲波形的振荡，影响了拍瓦激光的信噪比。为了进一步优化拍瓦激光的信噪比特性，满足激光加速电子、质子等粒子的效率提升需求，本文提出了一种基于双折射晶体的新型超短脉冲的三阶色散主动调控方法，用于信噪比的主动调控。通过数值分析模拟了双折射晶体引入的二阶色散、三阶色散，针对中心波长为1053 nm的拍瓦激光系统，选择适当的晶体厚度，可以通过调节双折射晶体的面内旋转角改变系统剩余三阶色散。同时，基于神光Ⅱ第九路拍瓦激光系统光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）预压缩的信噪比测量值，对比了不同量级剩余三阶色散对脉冲信噪比的影响，得出通过改变拍瓦激光系统中剩余三阶色散量，可实现不同量级信噪比的主动调控的结论。该研究结果对于高能激光系统剩余三阶色散的补偿以及信噪比的优化具有重要意义。
激光器与激光光学 双折射晶体 三阶色散 信噪比 拍瓦激光 光学学报
2023, 43(10): 1014003
采用溶胶-凝胶法制备了掺杂摩尔分数为5%～20% 的Al掺杂ZnO(AZO)高电阻薄膜，采用正方形电阻法表征了薄膜的方块电阻，采用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜形貌进行了表征，采用Nano Measurer 1.2软件测量了薄膜晶粒的平均粒径，采用分光光度计表征了薄膜的光谱透过率。当Al掺杂摩尔分数为5%～20%时，方块电阻在2～405 MΩ/□之间逐渐增大，晶粒尺寸在24.35～17.53 nm之间逐渐减小，可见光透过率可达80%左右。制备了不同Al掺杂摩尔分数的AZO高电阻层的模式控制型液晶透镜并研究了其光学干涉特性，掺杂摩尔分数在10%～15%之间，AZO薄膜可满足液晶透镜对薄膜透明度和方块电阻的要求。
溶胶-凝胶法 AZO薄膜 方块电阻 液晶透镜 模式控制 Sol-Gel AZO film sheet resistance liquid crystal lens modal control
大连海事大学 理学院 物理系, 辽宁 大连 116026
为提高传统模式电极液晶透镜的响应速度, 本文设计了模式电极pi-cell液晶透镜。结合液晶连续体理论和模式电极液晶透镜电阻-电容等效电路, 提出一种快速的计算方法对液晶透镜进行模拟仿真, 仿真结果与实际器件的测试参数具有良好的一致性, 显示了此仿真方法具有较高的精度, 并依据仿真结果设计了模式电极pi-cell液晶透镜的驱动条件。实验制备了模式电极pi-cell液晶透镜并研究了其光学特性, 结果显示此液晶透镜具有较大的焦距调节范围和良好的成像效果, 对比于参数相近的模式电极平行排列液晶透镜, 模式电极pi-cell液晶透镜的响应时间为136 ms, 比平行排列液晶透镜减少368 ms, 响应速度显著提高。
液晶透镜 响应时间 模式电极 光程差 liquid crystal lens pi-cell pi-cell response time modal electrode optical path difference
1 西安近代化学研究所, 陕西 西安710065
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
将双(2-(2′-苯并［b］噻吩基)-5-三氟甲基吡啶)乙酰丙酮合铱配合物［(btfmp)2Ir(acac)］及电子传输材料PBD掺杂到基质材料PVK中, 利用旋涂的方法制备聚合物磷光器件。铱配合物的掺杂质量分数分别为8%、10%、15%及18%, 当掺杂质量分数为15%时获得了最大外量子效率4.5%, 而同样结构的经典的红光材料(btp)2Ir(acac)的掺杂质量分数为4%时最大外量子效率为3.3%。可以看出, 含三氟甲基的新铱配合物制备的聚合物器件具有明显的减少浓度猝灭效果, 这可能由于三氟甲基基团改变了分子堆积状态, 减少了分子间相互作用的结果。该聚合物器件最大发射峰位648 nm, 色坐标为(0.71,0.29), 没有PVK的蓝光发射峰。
聚合物磷光器件 红色电致磷光 有机电致发光器件 PLEDs red electrophosphorescence OLEDs
采用局域密度近似的自洽密度泛函理论计算了FeS2的电子结构与光学性质.费米能级附近区域的能带与态密度计算表明价带极大值在X(100)点和导带极小值在G(000)点,直接带隙和间接带隙分别为0.74 eV、0.6 eV.并用电子结构信息精确计算了介质极化矩阵元,从而给出了FeS2的介电函数虚部及相关光学参量,理论结果与实验符合甚佳.
密度泛函理论 电子结构 光学性质
