全固态激光器

摘要： 全固态激光器具有高效率、高可靠性和长寿命等优点,它的出现不仅促进了超短脉冲和非线性光学等领域的快速发展,同时也使激光技术在工业制造、医疗以及国防等领域的应用有了前所未有的革新。目前,我国在全固态激光器的材料和器件、输出性能和系统集成以及产业化和应用等方面均显示出强劲的发展势头,科研创新不断突破,市场规模日渐增长,潜力巨大。

摘要： 每一个航天工程背后都凝聚了无数航天人的血与泪。他们的名字大都不为人所知,却甘愿为此默默奉献。中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称“上海光机所”)陈卫标团队就是其中之一。从嫦娥一号星载激光器到嫦娥三号软着陆,再到嫦娥五号探测,每一次探月工程背后都留下了这支团队的奋斗足迹:2007年发射我国首个国产空间全固态激光器,2013年发射国际首个深空探测脉冲光纤激光器;研制嫦娥一号、二号、三号、四号、五号探测器和软着陆应用系统的所有各类全固态激光器……他们为我国航天工程作出了重要贡献。

摘要： 空间激光在空间精密测量、对地观测、超高速信息传输、空间安全等领域有着重要应用。空间激光器是空间激光系统的核心,其性能和可靠性直接关系到航天工程任务的性能和成败。对高精密的激光器设备,空间在轨应用面临苛刻的发射力学冲击、高低温和宇宙辐照环境,以及体积、功耗等限制条件,研制难度极大。在探月工程以前,我国国产空间激光器处于空白状态。

摘要： 采用V型腔腔内二倍频和透镜聚焦方式腔外四倍频结构,基于Nd:YVO_(4)准三能级激光系统914 nm基频光级联非线性光学频率变换获得连续波228 nm激光输出。在通常情况下,与脉冲运转方式相比,连续运转激光实现透镜聚焦腔外倍频需要较高的平均功率和较好的光束质量。为了获得较高457 nm连续激光输出性能,理论计算V型腔分臂的长度变化对腔内不同位置光斑大小的影响;实验研究了V型腔不同分臂长度对LD端泵Nd:YVO_(4)/LBO产生457 nm激光输出性能的影响。最终,在泵浦功率为26 W时,获得功率为2.2 W的TEM_(00)模连续波457 nm激光输出,利用I类临界相位匹配BBO晶体对其进行腔外倍频,获得功率为6 mW的228 nm连续波深紫外激光,激光光斑呈椭圆形,一小时内功率稳定性为1.8%。

摘要： 全固态双波长激光器广泛应用于差分雷达、精密测量、生物医学及太赫兹产生等领域。双波长激光产生主要有单/双激光晶体直接受激辐射产生,或通过激光泵浦光学参量振荡器产生三种方法。介绍了这三种方法的主要技术途径及研究进展,总结了双波长激光器功率比例的调控方法,以及脉冲工作模式下双波长激光脉冲间隔的实现方法,分析了各类方法的优缺点,并进行了展望。

摘要： 基于激光器单频运转的物理条件,理论模拟分析了高功率激光器满足临界单频运转条件对应的输出耦合镜透射率与注入泵浦功率之间的关系。根据理论模拟结果,对于端面泵浦单增益介质的激光器在注入泵浦功率为115 W和端面泵浦双增益介质激光器在注入泵浦功率为240 W时,实验上分别选取透射率为25%和37%的输出耦合镜,在单谐振腔中分别实现了输出功率达51 W和101 W的单频连续波1 064 nm激光器,对应的光—光转换效率分别为45.9%和42.9%,实验结果与理论预期吻合。

摘要： 全固态脉冲激光器因其大能量、短脉冲等特点在医疗、军事、工业和科学研究领域都发挥着重要作用。被动调Q和锁模是产生全固态脉冲激光的两种最有效的技术,其中,饱和吸收体是对激光输出参数有很大影响的关键器件。近年来,以碳纳米管、石墨烯和黑磷等作为代表的新型低维材料饱和吸收体因其制备过程简单、制作成本低廉、光学响应带宽较宽等优点得到了广泛的研究。综述了一些新型低维饱和吸收体材料:新型过渡金属二硫化物、三元硫族化合物、MXene、单元素烯类材料以及低维纳米结构在全固态脉冲激光调制领域的研究进展,并对新型低维材料饱和吸收体的未来发展进行了展望。

摘要： 激光器散热能力以及热稳定性,对于激光器的性能和寿命起到极其关键的作用。为了提高激光器的可靠性,降低环境温度变化对全固态激光器长期使用稳定性的影响,首先对全固态激光器的散热结构进行设计,并采用ANSYS热分析的方法得出了全固态激光器的温度场分布和热变形情况。其次根据激光器温度场分布以及热变形的特点,提出了一种优化散热结构,并对优化后结构的散热性进行了分析,最后通过实验对分析结果进行了验证。分析和实验结果表明,在相同条件下,TEC接触面温度由优化前的56.6°C减小为53.3°C,激光器散热能力显著提高。激光器光学器件安装面相对变形量由优化前的0.06mm减小为0.02mm,激光器热变形明显较小,结构热稳定性明显增强。优化后的结构很大程度上减小了环境温度变化对激光器稳定性的影响,提高了激光器的环境适应性,同时也验证了结构优化的合理性与有限元分析的正确性,为后期全固态激光器的设计以及具体应用提供了参考。

摘要： 全固态高重频电光调Q激光器因具有高重频、窄脉宽、大能量的优势而广泛应用于激光雷达、激光测距、激光精密加工和光通信等诸多领域.介绍电光调Q元件的发展和增益介质的完善对提高激光器重复频率的影响,短腔法和腔倒空技术的应用对压窄激光器脉冲宽度的作用,双棒串接技术和主振荡功率放大技术的运用对增大激光器单脉冲能量的效果.对全固态电光调Q激光器的主要研究方向和关键技术进行总结,综述全固态电光调Q激光器在提高重复频率、压窄脉冲宽度和增大单脉冲能量三方面的研究进展.

摘要： 基于二极管泵浦Nd:LaMgAl_(11)O_(19)无序晶体激光器实现了被动调Q激光以及脉冲幅度混沌激光的输出。当泵浦功率在4.8~8.6 W范围内时,激光器运转在被动调Q状态;当泵浦功率为8.6 W时,调Q激光的平均输出功率为613 mW、重复频率为157.1 kHz、脉冲宽度为2.2μs。当泵浦功率增加到8.7~10.5 W范围内时,输出激光的脉冲幅度呈不规则随机分布现象;通过分析脉冲峰值序列的自相关曲线、相位图、功率谱、随机直方图,判定激光器运转在脉冲幅度混沌状态;当泵浦功率功率为10.5 W时,脉冲幅度混沌激光的平均输出功率为814 mW。

摘要： 激光器已经在医疗、军事、工业等领域得到了广泛的应用。激光技术作为近代光学中一项重要的技术，应该被学生所掌握，在近代物理实验中开设这样一个实验也是非常必要的。本文设计了一个LD泵浦的全固态激光器，通过这个实验，学生能够掌握激光的产生机理、激光器的结构和光路调节以及激光器的性能表征，提高了学生对光路的操控能力。激光器设计了连续和调Q锁模两种模式，学生可以对连续和脉冲输出的一些特性，如功率、平均功率、脉宽、重复频率、单脉冲能量、峰值功率等一些激光器特性进行分析。

摘要： 全固态激光器(Diode pumped solid state laser, DPL)是以半导体激光器(LD)作为泵浦源的固体激光器，具有有体积小、重量轻、效率高、光束质量好、可靠性高、寿命长等显著优点，被广泛应用于科学研究、工业加工、军事等领域，市场需求十分巨大。简要介绍了全固态激光器的发展，并对全固态激光器在加工及其它行业中的应用方面进行了初步探讨，展望了全固态激光器在加工行业中的应用前景。

摘要： 本文采用红外热成像仪,对发热量为30W的低功率全固态激光器进行了热分析,采用微槽群复合相变换热的方法,设计了毛细微槽群与热电制冷组合热控制系统,达到了激光器泵浦源所要求的25 °C,温度波动在±1 °C以内的工作条.所用冷却方法实现了小体积、高热流密度的取热,有利于提高激光器的集成度,并保持其温度的稳定性和均匀性,具有很好的热控制能力,保证了激光输出的品质和效率.

摘要： 介绍了高功率全固态激光器的研究和应用.并对高功率Nd:YAG激光的工业应用进行了初步的探索,为进一步研究和工业化应用提供了技术参考。

摘要： 全固态激光器能量大、电光转换效率高、运行成本低,基于此类激光器的加工设备为焊接加工装备的发展方向之一.针对自主研发的全固态激光加工设备,通过研究不锈钢材料对接、搭接接头的外观形貌、焊深、内部质量等,进行设备焊接工艺能力开发.通过流体模拟计算,合理利用强气流辅助气路,采用N2气保护来控制金属离子蒸气的体量,以有效增加熔深、并获得成形美观高质量的焊缝.

摘要： 采用通过串行数据通讯接口设定激光各项参数、监控激光器的开机状态及运行过程中的实时状态，通过并行数据通讯接口实现运行过程中的高速控制、与运动系统进行交互式的联动反馈的控制方式。这样不仅可以在控制速度上跟上实际需要，而且由于使用了RS-232接口，可以不需要增加新的硬件并且与现有控制软件有着良好的兼容性。

摘要： 以机载应用为背景,对全固化激光器在机载光电探测系统中的应用关键技术进行了仿真计算和试验研究;以研究结果为依据,设计、调试出了全固化激光测距/照射系统,测试结果表明它的综合技术水平可以满足机载应用要求.在机载光电探测系统中采用全固化激光器,从根本上解决了过去采用灯泵激光器所引入的氙灯触发干扰、氙灯预燃干扰、储能电容高压脉冲工作等种种电磁干扰,可以大大改善机载激光测距/照射系统的电磁兼容性、可靠性和维修性.

摘要： 采用输出功率10W的355 nm Nd：YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式，功率密度、扫描间距、开关激光延时等参数对加工结果的影响。最后得到优化工艺参数为，第一次采用加工功率3.9W，频率80 kHz，扫描速度50 mm／s，开／关激光延时20 μs／110 μs，扫描间距18 μm，第二次将加工功率降到1.4 W其它参数不变，此时加工盲孔的效果最为理想，重铸层粗糙度为0.889 66 μm，孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图。

摘要： 采用输出功率10W的355 nm Nd：YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式，功率密度、扫描间距、开关激光延时等参数对加工结果的影响。最后得到优化工艺参数为，第一次采用加工功率3.9W，频率80 kHz，扫描速度50 mm／s，开／关激光延时20 μs／110 μs，扫描间距18 μm，第二次将加工功率降到1.4 W其它参数不变，此时加工盲孔的效果最为理想，重铸层粗糙度为0.889 66 μm，孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图。

摘要： 采用输出功率10W的355 nm Nd：YVO4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验。重点研究和分析了不同加工方式，功率密度、扫描间距、开关激光延时等参数对加工结果的影响。最后得到优化工艺参数为，第一次采用加工功率3.9W，频率80 kHz，扫描速度50 mm／s，开／关激光延时20 μs／110 μs，扫描间距18 μm，第二次将加工功率降到1.4 W其它参数不变，此时加工盲孔的效果最为理想，重铸层粗糙度为0.889 66 μm，孔底粗糙度为1.063μm。给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图。

摘要： 本发明公开了一种半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器，包括半导体激光器、单模光纤、光学聚焦耦合器、复合激光介质、第一平面反射镜M

摘要： 本发明涉及一种用于KrF准分子激光器基于翠绿宝石晶体的248nm单频全固态深紫外种子激光器，属于激光器领域。包括泵浦源、耦合聚焦系统、激光谐振腔、翠绿宝石晶体、双折射滤光片、二倍频非线性晶体、三倍频非线性晶体；激光谐振腔为线性腔或折叠腔或环形腔。单频744nm基频激光经过二倍频非线性晶体将744nm基频光转换成372nm倍频光，剩余的744nm基频光与372nm倍频光经过三倍频非线性晶体进行和频，得到248nm单频深紫外激光。本发明利用可见光激光器作为翠绿宝石激光晶体的泵浦源来实现可用于KrF准分子激光器的248nm单频全固态翠绿宝石激光器，效率较高，且全固态泵浦时所需翠绿宝石晶体的尺寸较小，能够降低激光器造价，更有利于获得高效率、高光束质量的深紫外248nm激光输出。

摘要： 本发明公开了一种半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器，包括半导体激光器、单模光纤、光学聚焦耦合器、复合激光介质、第一平面反射镜M

摘要： 本实用新型公开了一种半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器，包括半导体激光器、单模光纤、光学聚焦耦合器、复合激光介质、第一平面反射镜M

摘要： 一种用于固体激光器的多边形晶体，包括激光晶体1和位于激光晶体1两端的键合晶体2；所述激光晶体1和键合晶体2的横截面均为正五边形；所述激光晶体1选用掺钕氟化钇锂晶体、掺铥氟化钇锂晶体、铥钬共掺氟化钇锂晶体、掺钬氟化钇锂晶体之一；所述键合晶体2选用氟化钇锂晶体。本发明的多边形晶体及全固态激光器，采用氟化钇锂材料制成的正五边形激光晶体和键合晶体，利用侧面泵浦，最大程度的抑制晶体内自激振荡的产生，实现大能量高效率的激光输出。

摘要： 本发明公开了一种宽温域稳定的全固态激光器及倍频激光器，包括：泵浦源(1)、聚焦整形系统(2)、谐振腔输入镜(3)、激光晶体(4)、温度辅助系统(5)和谐振腔输出镜(6)；所述激光晶体(4)设置在所述温度辅助系统(5)内，所述温度辅助系统(5)将所述激光晶体(4)的工作温度控制在25°C，所述泵浦源(1)发射的泵浦光依次经过所述聚焦整形系统(2)、所述谐振腔输入镜(3)，照射在所述激光晶体(4)上，产生可见激光，经所述谐振腔输出镜(6)输出。

摘要： 一种用于固体激光器的多边形晶体，包括激光晶体1和位于激光晶体1两端的键合晶体2；所述激光晶体1和键合晶体2的横截面均为正五边形；所述激光晶体1选用掺钕氟化钇锂晶体、掺铥氟化钇锂晶体、铥钬共掺氟化钇锂晶体、掺钬氟化钇锂晶体之一；所述键合晶体2选用氟化钇锂晶体。本发明的多边形晶体及全固态激光器，采用氟化钇锂材料制成的正五边形激光晶体和键合晶体，利用侧面泵浦，最大程度的抑制晶体内自激振荡的产生，实现大能量高效率的激光输出。

摘要： 本发明公开了一种全固态激光器泵浦的579nm黄光拉曼激光器，其入射平面1064nm全反射镜的水平光路上依次设置有BBO晶体电光调Q开关、布儒斯特镜、激光增益介质、脉冲LD侧面泵浦模块、1064nm激光输出镜、LBO倍频晶体、45°分光镜、λ/2波片、聚焦透镜、579nm黄光激光反射镜、KGW拉曼晶体和579nm黄光激光输出镜。本发明采用脉冲半导体激光（LD）侧面泵浦多晶Nd:YAG陶瓷棒、BBO晶体电光调Q、同步延迟脉冲信号触发、LBO晶体腔外倍频等关键技术，获得了产生峰值功率高达370kW、窄脉冲宽度小于15ns的532nm绿光激光，利用该波段激光端面泵浦KGW拉曼晶体，从而可以获得重复频率1kHz、脉冲宽度10ns左右、峰值功率超过200kW的高峰值功率、窄脉冲宽度的579nm黄色拉曼激光输出。

摘要： 本发明涉及基于BiOCl晶体的激光脉冲调制器及其在全固态激光器中的应用，BiOCl激光脉冲调制器由BiOCl晶体制得，BiOCl激光脉冲调制器的全固态激光器包括沿光路依次设置的泵浦源、前腔镜、激光增益介质、所述BiOCl激光脉冲调制器、输出镜。本发明将BiOCl晶体用作激光脉冲调制器，具有以下优势：BiOCl晶体中不含掺杂离子，其作为可饱和吸收体具有高效性、均匀性；BiOCl晶体透过波段为0.4～15μm，在这个波段内都可实现可饱和吸收，可用于可见光至红外波段的激光调制；容易制备，可用气相传输法生长，产率高，单晶性好、尺寸大，易加工，且表面光滑，可直接用于激光脉冲的调制，生产和加工过程极为便利；具有无毒、稳定性高、禁带宽度相对较小的优点，易于进行脉冲调制。

摘要： 本实用新型公开了一种全固态激光器的谐振腔及全固态激光器，所述谐振腔包括：激光增益介质，沿谐振腔的光轴具有一定延伸长度，一端具有第一端面；泵浦源，设置在激光增益介质的一侧，用于产生向激光增益介质照射的泵浦光；聚光组件，设置在泵浦源与激光增益介质之间，用于对泵浦源产生的泵浦光进行汇聚，得到发散度减小的光束；所述光束透过激光增益介质的侧表面照射在第一端面上，经第一端面反射后沿激光增益介质的长度延伸方向行进，被激光增益介质吸收。本实用新型中，聚光组件将发散度较大的泵浦光转换为近平行光，同时通过激光增益介质的第一端面反射光束，从而增大了吸收路径的长度，实现了吸收效率的提高，降低了对泵浦源的温度控制要求。