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激光纳米测尺原理

张书练

《中国工程科学》 2005年 第7卷 第3期   页码 27-34

摘要:

以笔者发现的激光频率分裂、模竞争、腔调谐等双折射双频激光物理效应,研制成激光纳米测尺。激光自身就是纳米量级位移传感,利用腔内双折射元件把一个激光频率分裂成2个频率(⊥光模和∥光模);当一腔镜沿激光轴线移动并使这两个频率扫过激光增益区时,强烈和中等程度的竞争交替出现,把出光带宽分成3个等宽区间;合激光纵膜间隔为出光带宽的4/3时,在腔镜移动第一个λ/8波长内强竞争使⊥光模抑制掉∥光模,第二个λ/8波长内中度竞争使⊥光模和∥光模可一起振荡,第三个λ/8波长内强竞争使∥光模抑制掉⊥光模,第四个λ/8波长内⊥光模∥不振荡,激光无光输出;4种状态重复一次,反射镜移动λ/2,计算出状态数该成果是激光技术和精密计量两领域交叉融合取得的自主原创性、有重要意义的突破性进展。

关键词: 位移测量     HeNe激光     竞争     频率分裂     腔调谐     纵模     双折射    

几种新体制半导体激光及相关产业的现状、挑战和思考

韦欣,李明,李健,汪超,李川川

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期   页码 21-28 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.004

摘要:

半导体激光产业体量大、辐射和带动能力强,作为激光工业的基础,被广泛应用在光通信、光信息处理、新型加工、激光显示、生物和医学传感等工业、为了适应逐渐扩大的应用范围,满足不同应用场景所提出的新要求,半导体激光领域近年来通过学科交叉渗透不断地引入了各种新机制、新概念以及新结构,大大优化了其波长覆盖范围、光束质量、器件体积和功耗、调制速度以及输出功率本文通过对比几种新型激光的物理内涵、结构设计及制备手段,介绍了几种应用前景广泛且发展势头强劲的半导体激光。结合我国相关产业的发展现状指出,半导体激光产业的发展仍然应与应用紧密结合,通过市场和强大的系统开发能力闭环优化器件性能,提升核心技术,通过交叉学科融通不断引入新概念、新结构和新工艺。同时,结合国内政策导向优势,在垂直外腔面发射激光、微纳结构激光以及拓扑绝缘体激光等几个发展势头强劲的新型激光技术中加大投入,进行批量生产和可控制备研发,力争在国际相关领域的竞争中抢占战术制高点。

关键词: 半导体激光,光泵浦垂直外腔面发射激光,纳米激光,拓扑绝缘体激光    

新型电光调Q腔内倍频绿光激光

陈飞,霍玉晶,何淑芳,冯立春

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第4期   页码 39-42

摘要:

本文报道了一种新型的LD泵浦Nd:YVO4-KTP电光调Q绿光激光,用单块KTP晶体同时作为电光调Q开关和Ⅱ类相位匹配的倍频晶体,减少了腔内损耗,提高了效率,得到了脉宽为12ns激光采用纵向同轴泵浦方式、独特的整体控温技术和小焦距非球面聚焦透镜,并把全部元件固化为一个整体,进一步提高了器件的效率、激光的输出功率和光束方向的稳定性。

关键词: KTP     绿光激光     电光调Q开关     倍频    

高亮度固体激光技术发展研究

唐晓军,王钢,刘娇,耿林,姜东升

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期   页码 49-55 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.008

摘要:

激光推进、激光传能等重大科研方向对高亮度固体激光技术提出了重大需求,使得相关研究持续成为国际关注焦点。本文阐述了高亮度固体激光技术的宏观需求,梳理国内外的技术研究现状并总结发展趋势,凝练技术进一步发展所面临的问题;据此完成高亮度固体激光的关键技术分析,并结合国情提出未来发展建议。板条激光和光纤激光由于具有突出优点成为研究热点,在单台激光输出功率不断提升的同时,可配合光束合成方法来实现高亮度激光输出。研究表明,应着重推动新型激光材料、高端半导体激光泵浦源、高精度封装工艺、自适应光束控制、光束合成关键器件等方面的技术攻关,尽快形成核心技术体系;科学布局以表层增益板条激光技术为代表的、具有良好发展潜力的固体激光技术研究课题,加强共用基础技术研究与积淀,为未来固体激光输出亮度、转换效率、功率质量比的持续提升奠定坚实基础。

关键词: 固体激光     高亮度     技术路线     关键技术    

圆形金属腔旋流二氧化碳激光

李再光,龚威

《中国工程科学》 2001年 第3卷 第1期   页码 58-61

摘要:

现有的工业CO2激光,主要为横流、纵流和扩散冷却三种。文章提出一种新型激光,即圆形金属腔CO2激光。该激光的腔体由多个等距、同轴安装的金属腔单元组成。每个腔单元有多个流道,放电在流道与腔体接口处产生,气流将放电及被其激活的粒子吹人腔内,形成增益,输出激光。研究结果表明:多通道放电吹入和腔内旋流,有利于腔内的均匀放电;金属腔壁有利于腔内对流冷却,降低对气流速度的要求,从而缩小激光的体积。相邻的腔单元相对转动适当角度,可以提高腔内增益分布的圆周均匀性,从而获得光束质量好的激光束。

关键词: 二氧化碳激光     圆形金属腔     旋流     光束质量    

用硅基激光提高数据容量限制

Peter Weiss

《工程(英文)》 2019年 第5卷 第5期   页码 824-825 doi: 10.1016/j.eng.2019.08.011

光电子晶体与全固态激光及其应用——光电子技术发展的一个重大方向

许祖彦

《中国工程科学》 1999年 第1卷 第2期   页码 72-77

摘要:

光电子时代是微电子技术、激光技术、材料科学等高速发展、综合集成的产物。20世纪90年代光电子晶体的长足进步和大功率半导体激光技术的突破,导致全固态激光的实用化,这将促使光电子技术在21世纪前50年对更多的国家支柱产业作出重大贡献,如先进制造业的材料加工、信息业的光存储、娱乐业的激光显示、能源业的激光核聚变电站和核裂变燃料生产、军工业的激光武器升级换代等。

关键词: 光电子晶体     全固态激光     材料加工     光存储     激光显示     激光核聚变    

二极管泵浦的高重频脉冲固体激光研究

周寿桓,姜东升

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第1期   页码 53-56

摘要:

文章报道二极管泵浦的1 000Hz高重频、脉冲固体激光的实验研究结果:双向端面泵浦,每个脉冲输出43mJ,近TEM00模,光-光转换效率η=43%。采用端面泵浦结构,在输出激光的效率、模式上都具有明显的优势,对工作物质冷却的结构也比较简单,且不会因为冷却而牺牲泵浦效率。

关键词: 脉冲固体激光     端面泵浦     高重复频率    

以InSe作为可饱和吸收体的传统孤子光纤激光 Research

刘晓娟1,王国梅1,2,朱明晓1,韩克祯1,张文飞1,2,张华年1,2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第3期   页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000387

摘要: 以InSe为锁模器件,在掺铒光纤激光中产生了传统孤子。中心波长、传统孤子脉宽和脉冲频率分别为1568.73 nm、2.06 ps和1.731 MHz。这是首次以InSe为锁模器件产生的传统孤子激光。实验进一步证明InSe是一种可应用于超光纤激光的优秀非线性吸收材料。

关键词: 光纤激光;纳米片;传统孤子    

基于光纤激光传感的重载铁路列车在途安全状态监测技术

杜彦良,张文涛

《中国工程科学》 2009年 第11卷 第10期   页码 61-66

摘要:

针对重载铁路运行安全监测的迫切需求,提出了一种基于光纤激光传感的重载铁路在途安全状态监测技术。在给出了光纤激光传感基本原理与在途安全状态监测技术方案的基础上,指出了其中需要重点解决的关键技术,并给出了具体的实现方案。主要包括:高性能光纤激光振动传感技术,高精度波长解调技术以及危险状态模式识别技术等。最后,给出了该监测技术的系统实现方案。

关键词: 光纤激光     重载铁路     安全状态     在途    

基于二硫化钛可饱和吸收体的被动锁模掺铒光纤激光 Research Articles

尚新新1,3,4,郭林广1,3,4,张华年2,李登旺1,3,4,岳庆炀1,3,4

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第5期   页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.2000341

摘要: 由于二硫化钛可饱和吸收体具有很强的非线性饱和吸收特性,在掺铒锁模光纤激光中观测到两种类型的光孤子。通过调整偏振控制,得到另一种锁模脉冲,在517.2 mW泵浦功率下,其最大输出功率为3.92 mW,脉冲能量为2.28 nJ。

关键词: 光纤激光;被动锁模;可饱和吸收体;二硫化钛    

在光纤激光中利用Ti3C2 MXene材料产生矢量孤子和类噪声脉冲 Research

王帅1,李雷1,宋宇峰2,唐定远3,沈德元1,赵鹭明1,4

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第3期   页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000033

摘要: 本文利用Ti3C2 MXene材料作为可饱和吸收体,搭建了铥钬共掺光纤激光,观察到矢量孤子和类噪声脉冲的形成。其中,可饱和吸收体是通过将Ti3C2溶液滴在侧面抛光的D形光纤上自然挥发后制备而成。通过调节光纤激光中的偏振控制,可以将矢量孤子转变为光谱带宽约3.3 nm的类噪声脉冲。据我们所知,这是首次利用Ti3C2 MXene材料作为可饱和吸收体从光纤激光中获得矢量孤子。

关键词: 矢量孤子;类噪声脉冲;MXene;光纤激光    

我国准分子激光技术发展现状及趋势研究

范元媛,周翊,郭馨,王倩,金春水,楼祺洪

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期   页码 29-34 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.005

摘要:

准分子激光具有波长短、能量大等特点,在集成电路光刻、材料加工、医学、科研等领域具有重要的应用。与国外先进水平相比,我国高端准分子激光技术仍存在较大差距。本文首先简要介绍了准分子激光的特点和发展历史,然后分析了国内外准分子激光技术及相关典型应用的发展现状及需求,之后提出了我国准分子激光技术发展的主要问题。建议未来重点在基础共性技术研究(高性能高端深紫外波段元器件设计、制备与性能表征研究,放电动力学等基础理论及验证研究等)、长脉冲、高重频、大能量/ 功率技术、新兴或潜在应用领域及衍生技术等研究方面继续加大加深研究力度,为我国准分子激光的自主可控发展奠定基础

关键词: 激光,准分子激光技术,材料加工    

基于石墨烯锁模的掺铒环形光纤激光中类噪声脉冲和孤子雨的产生 Research

唐平华1,罗木林1,赵婷2,毛宇亮1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第3期   页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000372

摘要: 本文研究了基于石墨烯可饱和吸收体锁模的掺铒光纤激光中类噪声脉冲以及孤子雨的产生。在合适的泵浦功率和腔偏振态下,实验获得典型的类噪声脉冲。通过精细调节腔偏振态,激光可实现多孤子的孤子雨状态运转。

关键词: 掺铒光纤激光;石墨烯;可饱和吸收体;被动锁模    

二硫化铼超薄纳米片的制备及其在调Q掺铒光纤激光中的应用 Research

何俊杉1,2,3,4,曾国华1,刘绍贤1,卢海明1,谢锐贤1,戚晶晶1, 陶丽丽1,周博2,3,4

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第3期   页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000339

摘要: 本文通过液相剥离法从自制二硫化铼粉末中制备二硫化铼超薄纳米片,并将其应用在调Q掺铒光纤激光中。将二硫化铼/PVA复合薄膜作为可饱和吸收体放入掺铒光纤激光中可以获得调Q脉冲输出,脉冲宽度最窄为2.4 μs,输出功率为1.25 mW,揭示了二硫化铼在Q调制方面的潜在应用价值。

关键词: 二硫化铼;可饱和吸收体;二维材料;调Q光纤激光    

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激光纳米测尺原理

张书练

期刊论文

几种新体制半导体激光及相关产业的现状、挑战和思考

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新型电光调Q腔内倍频绿光激光

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尚新新1,3,4,郭林广1,3,4,张华年2,李登旺1,3,4,岳庆炀1,3,4

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王帅1,李雷1,宋宇峰2,唐定远3,沈德元1,赵鹭明1,4

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唐平华1,罗木林1,赵婷2,毛宇亮1

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何俊杉1,2,3,4,曾国华1,刘绍贤1,卢海明1,谢锐贤1,戚晶晶1, 陶丽丽1,周博2,3,4

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