高功率激光器

摘要： 高功率激光器广泛应用于制造加工、医疗诊治、军事国防等领域,是当今世界战略高科技竞争的重要方向之一。在面向2035年推进制造业高质量发展、建设制造强国的国家战略背景下,高功率激光器将在引领先进制造业发展、推动工业智能化进程、促进经济产业升级和我国建设创新型国家以及提升国际产业竞争力中发挥重要作用。1高功率激光器的定义和分类1.1高功率激光器的定义激光器是激光发生的装置,高功率激光器利用激光束与物质相互作用的特性,广泛用于工业、医疗和前沿科研领域(区别于通信领域和显示领域)。

摘要： 深圳市创鑫激光股份有限公司(以下简称“创鑫激光”)是国产光纤激光器制造商的龙头之一,专业从事光纤激光器的研发、生产和销售,并实现了泵源、合束器、光纤光栅、隔离器、激光输出头、剥模器、声光调制器、模式匹配器等光学器件自主生产。近年来,公司率先推出高功率及超高功率激光器多款产品并实现工业化,是引领激光产业不断走向高端化、高效率、高水平的主力军。

摘要： 大口径氘化磷酸二氢钾(DKDP)晶体抗激光损伤性能偏低严重地制约着大型高功率激光装置输出水平.本研究利用离线亚纳秒激光预处理技术有效地提升了大口径DKDP晶体抗激光损伤性能.实际使用情况表明,采用离线亚纳秒激光预处理后,DKDP晶体在9 J/cm2激光通量辐照下的表面平均损伤密度得到大幅下降,由未处理前的5.02 pp/cm2(1pp表示1个百分点)降至0.55 pp/cm2,降幅为一个数量级.同时,激光预处理对晶体损伤尺寸具有一定的抑制作用,预处理后晶体损伤点尺寸分布曲线向尺寸减小的方向平移,尺寸分布峰值由预处理前的25μm降至预处理后的18—20μm.

摘要： With the use of the high-power laser, the corrosion resistance performance of the surface of the laser-cladding stainless steel column reduced. In order to investigate the corrosion causes while high-power laser cladding technology being applied, 3, 6 and 8 kW laser with various energy density were used to prepare samples, and neutral salt spray test was conducted. And then, electrochemical corrosion, microstructure analysis, energy spectrum detection and micro hardness detection were carried out on typical samples. The results showed: during the laser cladding process, the higher the energy density was, the greater the difference of the microstructure in the cladding layer was, and the worse the corrosion resistance performance was; at various power density, the content of Cr in the cladding layer differed little, while with the increase in the energy density of laser cladding, the segregation of Cr got worse and worse, thus more carbide formed, average hardness of the cladding layer got higher and the corrosion resistance performance got worse.%随着高功率激光器的使用,激光熔覆不锈钢立柱表面抗腐蚀性能降低的问题多有显现,为探讨高功率激光器熔覆工艺下的锈蚀原因,使用能量密度不同的3、6、8 kW激光器进行试样制备,通过中性盐雾试验选取典型试样进行电化学腐蚀、金相组织分析、能谱检测、微观硬度检测.结果表明,激光熔覆过程中能量密度越高,熔覆层显微组织差异越大,且耐蚀性能越差;不同功率密度下,熔覆层中的Cr平均含量无明显差异,但随着激光熔覆能量密度增大,Cr偏析越严重,形成碳化物越多,熔覆层平均硬度越高,耐蚀性能越差.

摘要： 空间旋转多光轴系统光轴平行性影响系统指向精度且校准难度高、耗时.基于空间旋转多光轴系统光轴校准原理,获得了校准理论模型;结合实验研究,建立了高精度光轴校准方案;以机械回转轴为基准,粗调准和精调准结合,以调整传感器安装面为粗调,借助双光楔实现光学量级的精校准;先校正可见光光轴与机械回转轴的平行性,再保证激光光轴与机械回转轴的平行性,最终保证可见光光轴与激光光轴的平行性.试验结果表明,该校准方案精度高,指标优于0.1 mrad,可用于实际工程装调.

摘要： “工欲善其事,必先利其器。”对于制造业而言,活跃在各个领域的激光器,便是驱动其发展的一把“利器”。激光作为人类历史上最伟大的发明之一,正在点亮中国制造并改变世界。近日,林学春团队完成的“光纤输出高功率全固态激光器关键技术及应用”荣获国家技术发明奖二等奖。激光制造是“先进制造”的核心,而高功率激光器是激光制造的关键部件。单从市场规模来看,激光行业似乎有些微不足道,但对很多行业而言,激光已经成为一种不可或缺的支撑技术,其应用几乎覆盖从汽车制造、动力电池到手机制造、航空航天、医疗器械乃至国防军事等所有的制造业领域。

摘要： 现有的高功率激光器可装在大型军用飞机和地面车辆上，但对大多数战术飞机、高机动地面车辆和小型舰船仍过大过重。由于光纤激光器电一光转换效率超过35％、光束质量高、可采用模块化设计按比例缩放、能针对不同任务和电量调整输出功率，美国DARPA提出了EUCLID（高效超紧凑激光集成设备）项目，计划投资600万美元，从2017年7月开始研发适合泵浦高功率光纤激光武器使用的紧凑光纤激光半导体模块，为期两年。

摘要： 介绍掺镱光纤光子暗化现象的产生机理、抑制方法和研究方法.搭建了全光纤化高功率激光测试系统.采用CVD工艺制备两种相同镱离子掺杂浓度,不同磷、铝掺杂比例的掺镱光纤,并对其进行斜率效率和光子暗化测试.研究发现,经过优化的抗光子暗化光纤的斜率效率高达72.7%,,在输出功率为734,W的情况下,连续监测24,h,未出现功率衰减,光子暗化效应明显减弱.这种具备优良抗光子暗化性能的掺镱光纤对高功率光纤激光器的制备具有重要意义.

摘要： 实验研究了纳秒激光辐照下不同材料的工程陶瓷表面的抗激光损伤能力,并与不锈钢、铝合金等金属材料进行了对比.结果表明,不同材料的工程陶瓷表面抗激光损伤特性不同;氧化铝陶瓷的损伤阈值最高,氮化硅陶瓷的损伤阈值较低.与金属材料相比较,工程陶瓷表面损伤阈值比不锈钢和铝合金高.由于材料的熔点和热传导率等热力学特性不同,不同的陶瓷材料具有不同的损伤阈值和损伤形貌.理论分析了不同材料抗激光损伤阈值的差异;陶瓷材料的吸收系数远远小于金属材料,吸收系数通过影响能量沉积区域和有效热扩散速率影响材料温度的演化过程,最终影响着材料的激光损伤阈值和损伤特性.实验结果为高功率激光装置中对抗激光损伤能力要求较高的机械支撑材料的选择提供了指导.

摘要： 对强激光光束控制和参数评价等强激光领域的一些理论作了介绍和分析，以平顶高斯光束(FGB)为例，推导出了它通过无光阑和有光阑的近轴ABCD光学系统传输的解析表达式。阐述了几种实用光束传输变换的方法。总结了影响强激光光束质量的主要因素。以高功率激光的应用需求为背景，研究高功率激光的光束传输变换、光束质量评价和光束控制问题，为相关领域应用提供理论基础和计算依据。

摘要： 本文采用严格耦合波理论的分析方法，说明了共振现象会导致电场增强的原因。尽管弱调制的单层导模共振滤光片能使其的共振峰可以变得很窄，但考虑到在高功率激光器系统中对电场的限制，仅改变调制系数会致使窄的共振峰和电场增强之间的矛盾，本文提出了利用单层导模共振滤光片对入射光偏振特性敏感的特性，提出了减少电场的增强的同时又减少带宽的方法，设计出了共振波长分别为551.6nm和513.4nm的窄带但几乎无电场增强的结构，使其在高功率系统中能够有广泛应用。

摘要： 本文介绍了双包层光纤激光器作为一种新型高功率激光器件具有光束质量好、效率高、易于散热和易于实现高功率等特点，对高功率光纤激光器的发展前景作了展望。

摘要： 激光加工应用于汽车车身制造是极具发展潜力的重要方向。本文系统地介绍了车身激光制造的总体工艺流程及其主要加工工艺：激光拼焊、激光三维切割和激光组焊等，分别分析了它们的技术特点、国内外应用现状和发展前景。讨论了适于车身制造的高功率激光器及其发展趋向。

摘要： 半导体泵浦碱金属蒸汽激光器(DPALs)作为一种新型激光器,综合了半导体激光泵浦技术和碱金属蒸汽工作物质的优点,有望实现高功率、高效率、高光束质量的连续激光输出.通过基于速率方程理论构建的理论模型,对超高功率半导体激光器的运行状况进行了计算机模拟.理论模拟表明,从半导体泵浦碱金属蒸汽激光器获得连续输出百千瓦级激光输出是可行的,并且可以保证很高的斜率效率和很好的光束质量.该种超高功率激光器可以满足航空航天等领域中对超大功率近红外激光光源的需求.

摘要： 本文提出了一种新型光束整形技术，该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排，从而改善半导体激光的光束质量。该试验采用自主设计的中心波长为808 nm，连续输出功率为60 W/bar，填充因子为30％，具有19个发光点，每个发光点尺寸为1μm×135μm的20层半导体激光叠阵，通过望远镜系统对慢轴方向进行扩束后用一个聚焦镜同时对快慢轴聚焦。最终在焦平面上得到了1 kW输出，且聚焦光斑达到1 mm×1 mm，耦合效率达到90％，基本满足激光熔覆和激光焊接的要求。

摘要： 本文提出了一种新型光束整形技术，该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排，从而改善半导体激光的光束质量。该试验采用自主设计的中心波长为808 nm，连续输出功率为60 W/bar，填充因子为30％，具有19个发光点，每个发光点尺寸为1μm×135μm的20层半导体激光叠阵，通过望远镜系统对慢轴方向进行扩束后用一个聚焦镜同时对快慢轴聚焦。最终在焦平面上得到了1 kW输出，且聚焦光斑达到1 mm×1 mm，耦合效率达到90％，基本满足激光熔覆和激光焊接的要求。

摘要： 本文提出了一种新型光束整形技术，该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排，从而改善半导体激光的光束质量。该试验采用自主设计的中心波长为808 nm，连续输出功率为60 W/bar，填充因子为30％，具有19个发光点，每个发光点尺寸为1μm×135μm的20层半导体激光叠阵，通过望远镜系统对慢轴方向进行扩束后用一个聚焦镜同时对快慢轴聚焦。最终在焦平面上得到了1 kW输出，且聚焦光斑达到1 mm×1 mm，耦合效率达到90％，基本满足激光熔覆和激光焊接的要求。

摘要： 本文对在高功率全光纤化激光器系统中使用的高功率光纤耦合器进行了实验研究，简要描述了能承受高功率的光纤耦合器制作要点，对光纤的选择给出了建议，制成了适于高功率光纤激光器系统应用的2×1功率合成器。

摘要： 本文对在高功率全光纤化激光器系统中使用的高功率光纤耦合器进行了实验研究，简要描述了能承受高功率的光纤耦合器制作要点，对光纤的选择给出了建议，制成了适于高功率光纤激光器系统应用的2×1功率合成器。

摘要： 公开了一种拉曼分布反馈（DFB）光纤激光器。其包括泵浦源和包含分布反馈（DFB）光栅、长度小于20cm的拉曼增益光纤，所述DFB光栅具有位于偏离光栅中心不超过10%的不连续的相位结构，其中所述拉曼DFB光纤激光器生成激光器信号，其光谱具有小于1吉赫兹（GHz）的半最大光强光带宽（其中最大强度频率与泵浦激光器频率不同）。该拉曼激光器包括对由于克尔效应和由光场的吸收产生的热效应所引起的非线性相位变化的补偿，从而提高了转换效率。

摘要： 本发明提供一种高功率飞秒激光器和高功率飞秒激光器功率放大方法，包括：种子源，用于对种子源提供的光束进行脉冲展宽的展宽器模块，用于对展宽的后的光束进行功率预放大的预放模块，用于将经所述预放模块放大的光束调整为圆偏振光束的圆偏振光调节模块，用于对所述圆偏振光束进行双程功率放大的功率放大模块，以及，用于对光束进行压缩的脉冲压缩模块，其中，所述圆偏振光调节模块还用于将经所述功率放大模块功率放大的光束投射进所述脉冲压缩模块。本发明可提高高功率飞秒激光器功率放大的效率及压缩后的峰值功率和脉冲质量。

摘要： 公开了一种拉曼分布反馈（DFB）光纤激光器。其包括泵浦源和包含分布反馈（DFB）光栅、长度小于20cm的拉曼增益光纤，所述DFB光栅具有位于偏离光栅中心不超过10%的不连续的相位结构，其中所述拉曼DFB光纤激光器生成激光器信号，其光谱具有小于1吉赫兹（GHz）的半最大光强光带宽（其中最大强度频率与泵浦激光器频率不同）。该拉曼激光器包括对由于克尔效应和由光场的吸收产生的热效应所引起的非线性相位变化的补偿，从而提高了转换效率。

摘要： 本公开提供了一种高功率半导体激光器的光芯片结构及其制备方法、激光器。其中，该光芯片结构包括衬底、缓冲区、光功能区和脊波导区。缓冲区位于衬底上；光功能区位于缓冲区上，用于受激辐射产生激光；脊波导区位于光功能区上，用于控制光芯片的单模运行并引导激光光束在光芯片中的传输；其中，光芯片结构还包括插入间隔层和光牵引秤砣区。插入间隔层位于光功能区和脊波导区之间，用于控制光芯片在单模运行时脊波导的宽度，以提高光芯片的激光输出功率；和/或光牵引秤砣区位于缓冲区和光功能区之间，用于对光功能区的光场分布实现牵引，以提高光芯片的激光输出功率。借此，可实现III‑V族脊波导半导体激光器光芯片的超高激光输出功率。

摘要： 本发明涉及一种基于Nd:YAG和Er:YAG激光器和频产生的248nm高功率深紫外激光器，包括1064nmNd:YAG激光器和1645nmEr:YAG激光器；其中，1645nmEr:YAG激光器沿光路依次设置有第一倍频非线性晶体、第一双色镜及第二双色镜；1064nmNd:YAG激光器沿光路依次设置有第二倍频非线性晶体、第一和频非线性晶体及第三双色镜；第二双色镜和第三双色镜将激光分别引入第二和频非线性晶体获得248nm高功率深紫外激光输出。本发明能够大大降低激光器的造价，而且效率较高，大大简化了设备复杂程度，使得整体系统结构更加紧凑。

摘要： 本申请公开了一种高功率脉冲半导体激光器单管以及半导体激光器巴条，该激光器巴条包括：第一型衬底、设置于第一型衬底上的多个激光器单元，激光器单元包括外延层、绝缘膜、电流注入区以及第二型欧姆接触电极；电流注入区设置于外延层上，第二型欧姆接触电极设置于电流注入区上，隔离槽设置于电流注入区两侧，绝缘膜覆盖除电流注入区以外的其它区域表面；其中，第二型欧姆接触电极覆盖部分隔离槽，以使得第二型欧姆接触电极与相应的高功率脉冲半导体激光器的出光面之间在隔离槽区域间隔预设距离。通过上述方式，本申请能够有效降低短脉冲、高电压工作条件下，半导体激光芯片前后出光面附近被击穿烧毁致使激光器失效的风险。

摘要： 本实用新型涉及激光器技术领域，本实用新型提供一种高功率光纤激光器用变径光纤，包括沿内外向依次设置的外包层、内包层以及纤芯，所述外包层的直径为均匀设置；其中，所述纤芯具有泵浦光入射段以及中间段，所述泵浦光入射段用于泵浦光的入射，所述泵浦光入射段的纤芯直径小于所述中间段的纤芯直径。本实用新型提供的高功率光纤激光器用变径光纤，旨在解决传统技术中，光纤的泵浦光入射端因功率变化导致温度上升，容易引起光纤工作模式不稳定，引发光纤烧毁的问题。

摘要： 本实用新型涉及激光器技术领域，公开了一种激光器封装结构及高功率半导体激光器，其中激光器封装结构包括底座，所述底座的侧面设有窗口，所述底座在所述窗口处可拆卸连接有窗口本体形成容纳空腔。本实用新型提供的一种激光器封装结构及高功率半导体激光器，在底座的窗口处设置有可拆卸连接的窗口本体，可拆卸窗口本体使得底座内部通过窗口与外部连通，内部激光可以直接透过窗口射出激光器封装结构外，被探测器所接受，避免增加其他辅助设施进行耦合，降低了耦合的难度；采用底座对激光器进行封装无需另外设置管壳保证了封装结构的强度。

摘要： 本实用新型专利公开了一种高功率薄型激光模组封装结构及高功率激光器封装，该高功率薄型激光模组的结构包括由激光晶体、非线性倍频晶体、导热基板组成。以此为基础，构建的高功率激光器的结构包括LD泵浦光源、薄型激光模组、腔镜、输出滤波片。其特点是，上述元件以导热性优良的金属管壳作为承载平台并固定在其上，且所述组件封装在激光器保护管壳内，薄型激光模组安装在金属管壳上，与光传播方向平行，腔镜垂直于金属管壳，且中心轴与光传播方向平行，输出滤波片垂直于金属管壳放置于另一端，形成高功率激光器结构。该高功率激光器相比于现有技术具有成本低、体积小、结构简单、光斑好，调节和维修方便等特点。利用该高功率薄型激光模组和高功率激光器可以大大提高生产效率、因此适合大批量自动化生产。

摘要： 本实用新型实施例公开了一种用光纤激光器泵浦的高功率激光器，包括至少一个光纤激光器、一个激光谐振腔和一个电控系统，所述激光谐振腔包括光学镜片以及激光工作物质，所述光纤激光器与所述光学镜片连接，所述光学镜片与所述激光工作物质连接，所述光纤激光器与所述电控系统连接；所述光纤激光器的波长位于高功率激光器的吸收区，并被所述激光工作物质吸收形成基频激光振荡。本实用新型实施例实现可兼容高斜率效率和减弱热效应对激光器性能的影响。