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钠信标激光技术进展 被引量:2
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作者 薄勇 卞奇 +5 位作者 彭钦军 许祖彦 魏凯 张雨东 冯麓 薛随建 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期430-446,共17页
地基光学望远镜对天观测时,大气湍流扰动引起星光波前畸变将导致其实际分辨率远低于物理极限,这是急需解决的科学技术问题。采用钠信标激光激发海拔80~105 km大气电离层中的钠原子可产生高亮度的钠导引星,可作为信标探测大气对光波的扰... 地基光学望远镜对天观测时,大气湍流扰动引起星光波前畸变将导致其实际分辨率远低于物理极限,这是急需解决的科学技术问题。采用钠信标激光激发海拔80~105 km大气电离层中的钠原子可产生高亮度的钠导引星,可作为信标探测大气对光波的扰动,再利用自适应光学技术进行校正,能使望远镜克服大气扰动影响,获得近衍射极限的分辨率。介绍了钠信标激光的特性与国内外研究进展,尤其是中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心研制的钠D2线双峰谱型匹配的微秒脉冲钠信标激光器及其在大型望远镜上的应用情况。 展开更多
关键词 自适应光学 钠信标激光 微秒脉冲激光 钠导引星
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微秒脉冲激光钠导引星星群技术研究(特邀) 被引量:2
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作者 卞奇 薄勇 +5 位作者 彭钦军 李敏 魏凯 张雨东 冯麓 薛随建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1-6,共6页
激光钠导引星被称为人造恒星,用于探测和校正光波经大气湍流引起的波前畸变,大幅度提高自适应光学望远镜的成像质量。采用单颗钠导引星探测的有效视场范围有限,通过多束黄激光分别激发大气电离层钠原子产生多颗钠导引星,能在较大视场内... 激光钠导引星被称为人造恒星,用于探测和校正光波经大气湍流引起的波前畸变,大幅度提高自适应光学望远镜的成像质量。采用单颗钠导引星探测的有效视场范围有限,通过多束黄激光分别激发大气电离层钠原子产生多颗钠导引星,能在较大视场内获得更清晰的目标成像,在精密天文观测、空间目标探测等领域具有重要应用。文中重点介绍了微秒脉冲激光钠导引星星群的产生,基于100 W级微秒脉冲激光,采用小角度精密偏振分光/并束调控的专利技术,在丽江天文台通过一台发射望远镜将四束20 W/束、重复频率kHz、脉冲宽度百微秒的钠激光发射到天空,在40"观测视场内生成四颗导引星,星群构型可调控,如线形、平行四边形、菱形和正方形等,每颗钠导引星亮度约为V波段8等星,光斑大小约3.25"。利用脉冲同步控制技术,钠导引星回波信号可以避免瑞利散射光的干扰,从而获得更高的空间分辨率。这为大口径天文望远镜多层共轭校正系统的研制提供技术参考。 展开更多
关键词 激光钠导引星 激光钠导引星星群 微秒脉冲激光 偏振调制 多层共轭自适应光学
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百瓦级近衍射极限VCSEL泵浦激光器 被引量:2
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作者 李雪鹏 杨晶 +6 位作者 筵兴伟 陈中正 袁磊 杨俊波 王小军 彭钦军 许祖彦 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期23-28,共6页
报道了高功率、高光束质量的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)侧泵的Nd:YAG激光振荡器。从VCSEL泵浦源的主动冷却的热沉结构出发,设计了5个227 W的VCSEL线阵,并且通过优化侧面泵浦大口径激光棒的结构,研制成了具备480 W输出能力的棒状... 报道了高功率、高光束质量的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)侧泵的Nd:YAG激光振荡器。从VCSEL泵浦源的主动冷却的热沉结构出发,设计了5个227 W的VCSEL线阵,并且通过优化侧面泵浦大口径激光棒的结构,研制成了具备480 W输出能力的棒状激光模块,相应的光-光效率为49.7%。在此基础上,设计了一种高功率、高光束质量的VCSEL侧面泵浦棒状Nd:YAG激光振荡器。腔内插入望远镜光学元件,并通过优化各光学元件的参数使其工作在热近非稳区域,以达到增大基横模体积和抑制高阶横模目的。最终,获得114 W的输出功率,相应的平均光束质量因子M^(2)为1.42。由于VCSEL具备优秀的波长-温度稳定性,这种高功率、高光束质量的VCSEL泵浦的固体激光器在工业、空间等领域,具有极为广阔的应用前景。 展开更多
关键词 垂直腔面发射半导体激光器 激光振荡器 近衍射极限光束质量 高功率 棒状激光器
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高功率陶瓷板条激光器 被引量:2
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作者 宋艳洁 朱铎 +2 位作者 薄勇 彭钦军 李江 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第6期1195-1200,共6页
高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功... 高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功率陶瓷板条激光方面的主要研究进展。采用中国科学院上海硅酸盐所制备的大尺寸Nd:YAG陶瓷板条,实现了平均功率4.35 kW的1064 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为160μs,重复频率为400 Hz。此外,采用中科院上海硅酸盐所制备的大尺寸Yb:YAG陶瓷板条,实现了平均功率9.8 kW的1030 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为560μs,重复频率为160 Hz,光光转换效率为60%。这些研究表明,激光陶瓷材料具备实现高功率、高光束质量与高效率激光的潜力。 展开更多
关键词 激光 高功率 陶瓷 板条 YAG
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光学端面泵浦碱金属铷蒸汽激光器获得693 W峰值功率输出 被引量:1
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作者 刘旭超 成洪玲 +2 位作者 王志敏 彭钦军 许祖彦(指导) 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期12-18,共7页
通过一种脉冲钛蓝宝石激光器抽运铷蒸汽激光器,研究了抽运铷蒸汽激光器的动力学特性。铷蒸汽泡在室温下充满70 kPa甲烷和6 atm氦气。激光器的平均输出功率为208 mW,从吸收的779.8 nm泵浦光到795 nm激光的转换效率为19%。该激光器的峰值... 通过一种脉冲钛蓝宝石激光器抽运铷蒸汽激光器,研究了抽运铷蒸汽激光器的动力学特性。铷蒸汽泡在室温下充满70 kPa甲烷和6 atm氦气。激光器的平均输出功率为208 mW,从吸收的779.8 nm泵浦光到795 nm激光的转换效率为19%。该激光器的峰值功率为693 W,重复率为3 kHz,脉冲宽度(FWHM)100 ns。实验表明,在高泵浦光强DPALs中,Rb-He-CH4混合物的再吸收将是一个重要的限制。可以推导出在418 K时(缓冲气体:70 kPa甲烷和6 atm氦气,室温),泵浦源LDs的线宽为0.9 nm时,Rb-He-CH4系统的泵浦强度阈值大于200.6 kW/cm2。 展开更多
关键词 碱金属激光器 钛宝石泵浦激光器
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高效率、高能量、皮秒可见光参量放大器
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作者 董程 杨峰 +4 位作者 王旭明 韩琳 薄勇 彭钦军 许祖彦 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期96-99,共4页
为了提高皮秒可见光参量产生/放大器(OPG/OPA)的转换效率及输出能量,采用走离补偿结构和镜片膜系特殊设计等方法进行了实验验证。研究了在不同的抽运能量下OPA信号光的光束质量因子M 2的演化过程和信号光在430nm^680nm内的调谐输出性能... 为了提高皮秒可见光参量产生/放大器(OPG/OPA)的转换效率及输出能量,采用走离补偿结构和镜片膜系特殊设计等方法进行了实验验证。研究了在不同的抽运能量下OPA信号光的光束质量因子M 2的演化过程和信号光在430nm^680nm内的调谐输出性能。结果表明,在6.9mJ的355nm抽运能量下,最高获得了2.7mJ的510nm信号光能量输出,对应的光光转换效率为39.1%,光子转换效率为56.2%;该方法可以有效提高OPG/OPA的输出能量和转换效率。该研究对紫外和深紫外晶体的表征是有帮助的。 展开更多
关键词 非线性光学 光参量放大器 走离补偿 非线性光学材料
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高功率、高效率调Q绿光抽运的钛宝石宽调谐纳秒脉冲激光 被引量:8
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作者 李隆普 李玉娇 +6 位作者 宋艳洁 张申金 宗楠 王志敏 薄勇 彭钦军 许祖彦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期228-233,共6页
自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd:YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的... 自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd:YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5~871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。 展开更多
关键词 非线性光学 激光技术 钛宝石激光器 准连续 全固态 高效率
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基于多程腔技术的长纳秒脉冲532nm Nd:YAG调Q绿光激光器 被引量:6
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作者 宋艳洁 宗楠 +8 位作者 刘可 涂伟 杨峰 卞奇 申玉 王志敏 薄勇 彭钦军 许祖彦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期14-19,共6页
自行研制出一种基于多程腔(MPC)技术的长纳秒脉冲532 nm Nd:YAG调Q激光器。在重复频率为10 kHz时,采用MPC技术,将激光脉冲宽度从可调范围110~260 ns扩展到460~600 ns。在最短脉冲宽度为460 ns时,532 nm激光的输出功率为6.5 W。理论模拟... 自行研制出一种基于多程腔(MPC)技术的长纳秒脉冲532 nm Nd:YAG调Q激光器。在重复频率为10 kHz时,采用MPC技术,将激光脉冲宽度从可调范围110~260 ns扩展到460~600 ns。在最短脉冲宽度为460 ns时,532 nm激光的输出功率为6.5 W。理论模拟了532 nm激光输出功率和脉冲宽度随基频激光功率的变化曲线,理论值与实验数据较好地吻合。这种长纳秒脉冲532 nm绿光激光器对于工业和科学研究具有重要意义,如一些新材料的激光损伤特性研究。 展开更多
关键词 激光器 ND:YAG 多程腔 长纳秒脉冲
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基于双光斑的深度学习波前复原及校正 被引量:1
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作者 许元斋 唐秋艳 +5 位作者 王小军 郭亚丁 张林 魏花 彭钦军 吕品 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期24-33,共10页
探索了深度学习算法求解光强反演波前的非线性映射,实现了基于深度学习的波前探测(DLWFS)在自适应光学波前校正中的应用。采用聚焦和离焦双光斑反演波前,既简化了探测器结构,又减小了探测器体积。由于光强反演波前的过程在物理上不存在... 探索了深度学习算法求解光强反演波前的非线性映射,实现了基于深度学习的波前探测(DLWFS)在自适应光学波前校正中的应用。采用聚焦和离焦双光斑反演波前,既简化了探测器结构,又减小了探测器体积。由于光强反演波前的过程在物理上不存在显式解,因此可以利用深度学习模型cGAN,通过类似图像处理的方式,建立光强-相位的非线性映射,将光斑的强度分布反演为波前分布,最终使波前校正系统配备较为紧凑的波前探测器。训练数据集通过物理衍射仿真获得,模型在测试集上的波前复原的最小残差RMS<0.3μm。在实验中,DLWFS与参考哈特曼波前探测器波前的残差RMS在0.0965~0.1531μm之间。在自适应光学波前校正实验中,将DLWFS作为自适应光学闭环校正过程中的波前探测器,验证了DLWFS的实用效果,光束质量因子从10.83校正至3.61。此外,还讨论了DLWFS的参数敏感性。 展开更多
关键词 自适应光学 波前复原 深度学习 光束质量
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885 nm直接抽运946 nm Nd∶YAG低温激光特性研究
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作者 杨尚 宋艳洁 +6 位作者 李隆普 宗楠 薄勇 沈建平 韦玮 彭钦军 许祖彦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期25-30,共6页
对低温下885nm抽运Nd∶YAG晶体946nm准三能级激光性能进行了研究。将激光上、下能级的玻尔兹曼分布分数f_1、f_2作为温度的函数引入到激光速率方程中,定性分析了低温下小信号增益和激光阈值的变化规律。利用搭建的低温冷却系统研究了不... 对低温下885nm抽运Nd∶YAG晶体946nm准三能级激光性能进行了研究。将激光上、下能级的玻尔兹曼分布分数f_1、f_2作为温度的函数引入到激光速率方程中,定性分析了低温下小信号增益和激光阈值的变化规律。利用搭建的低温冷却系统研究了不同晶体温度下946nm激光的输出性能,在210K时获得了最大165 mW的激光输出,斜效率为36%,相比于常温下斜效率提高了71%。观察并分析了低温下1061nm增益增强的现象,当温度低于190K时,1061nm激光增益显著提高,与946nm激光形成竞争,导致946nm激光输出降低。 展开更多
关键词 激光器 946nm激光 低温冷却 直接抽运 准三能级
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High-Energy Tunable 6.5-12 μm Picosecond Mid-Infrared Radiation Generated from Optical Parametric Amplifier Based on LiInSe_(2) Crystal
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作者 Zhang Jingjing Wang Shilei +6 位作者 Yang Feng Wang Shanpeng Gao Hongwei Bo Yong Cui Dafu Tao Xutang peng qinjun 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第13期457-462,共6页
We report high-energy tunable 6.5-12 μm ps mid-infrared radiation generation based on OPA pumped using 1064 nm laser in LISe crystal.We simulated the relationship between the idler energy and crystal length.An optimu... We report high-energy tunable 6.5-12 μm ps mid-infrared radiation generation based on OPA pumped using 1064 nm laser in LISe crystal.We simulated the relationship between the idler energy and crystal length.An optimum LISe length of 4 mm was used to enhance the idler energy experimentally.At a pump energy of ~9.4 mJ, energy levels of ~146 and of ~27 μJ are generated at 6.5 μm and 12 μm, respectively.The highest energy of ~205 μJ is achieved at 8.1 μm at a pump energy of ~19 mJ.Finally, the angular and spectral width acceptance are measured. 展开更多
关键词 tunable mid-infrared radiation nonlinear optical crystal LiInSe2 crystal optical parametric amplifier
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