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掺镱光纤激光器伽马辐照响应特性
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作者 陶蒙蒙 谌鸿伟 +6 位作者 王亚民 王科 邵冲云 李哲 李生武 李乔木 叶景峰 《物理学报》 北大核心 2026年第3期185-194,共10页
光纤激光器在太空、反应堆、大型加速器等辐射环境中应用时,辐射与光纤的相互作用会给光纤参数带来较大变化,从而影响激光器的输出性能.本文对掺镱光纤激光器的伽马辐照响应特性开展了实验和仿真研究.实验对比了无源光纤、泵浦合束器、... 光纤激光器在太空、反应堆、大型加速器等辐射环境中应用时,辐射与光纤的相互作用会给光纤参数带来较大变化,从而影响激光器的输出性能.本文对掺镱光纤激光器的伽马辐照响应特性开展了实验和仿真研究.实验对比了无源光纤、泵浦合束器、光纤光栅、增益光纤等不同光纤器件在辐照环境下的性能变化,通过对比分析明确了增益光纤是激光器系统中对辐射最为敏感的光纤器件.实验研究了泵浦方式、增益光纤长度对掺镱光纤激光器辐射响应特性的影响,并通过理论模拟对实验结果进行了分析验证;结果表明,后向泵浦方式和更短的增益光纤有助于降低光纤激光器系统的辐射敏感性.相关研究结果可为光纤激光器抗辐射优化设计提供技术参考,支撑激光器在辐射环境中的安全使用. 展开更多
关键词 辐致损耗 掺镱光纤激光器 伽马辐照
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单纵模染料激光器的稳频技术
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作者 刘春红 《大众标准化》 2026年第4期55-57,共3页
单纵模染料激光器在应用过程中需保持长期单模状态,在采用恒温、隔振及密封隔声等被动稳频措施后,输出激光的模式还是会发生漂移或产生跳模现象,为此需要通过主动稳频控制来实现输出稳定。文章设计了一种稳频技术,应用PID控制方法并设... 单纵模染料激光器在应用过程中需保持长期单模状态,在采用恒温、隔振及密封隔声等被动稳频措施后,输出激光的模式还是会发生漂移或产生跳模现象,为此需要通过主动稳频控制来实现输出稳定。文章设计了一种稳频技术,应用PID控制方法并设计了闭环控制算法,通过调节压电陶瓷的伸缩来控制腔长,实现了±50 MHz的稳频输出。 展开更多
关键词 单纵模 染料激光器 被动稳频 主动稳频 压电陶瓷
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多染料激光器的波长控制技术研究
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作者 刘春红 《科技视界》 2026年第1期9-12,共4页
在光谱实验系统中,通常需要采用不同输出波长的染料激光器,并对多个染料激光进行高精度波长控制。本文设计了一种多波长控制技术,通过光开关循环切换进行多波长测量,采用网络共享变量进行波长数据传输,并通过比例-积分(PI)算法实现波长... 在光谱实验系统中,通常需要采用不同输出波长的染料激光器,并对多个染料激光进行高精度波长控制。本文设计了一种多波长控制技术,通过光开关循环切换进行多波长测量,采用网络共享变量进行波长数据传输,并通过比例-积分(PI)算法实现波长的闭环控制。研究结果表明,该技术能够实现多染料激光波长的精确闭环控制,可获得10^(-4)nm的波长分辨率和长期波长稳定性,提高整个控制系统的灵活性和可靠性。 展开更多
关键词 染料激光器 共享变量 比例-积分(PI)算法 闭环控制
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一种高功率638nm红光半导体激光器
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作者 黄建华 孙玉润 +3 位作者 朱鲁江 于淑珍 张瑞英 董建荣 《半导体技术》 北大核心 2026年第2期125-131,共7页
研制了一种80μm脊宽的双脊波导AlGaInP/GaAs高功率638 nm波长红光半导体激光器。为抑制宽条型激光器高功率工作的腔面光学灾变损伤,通过Zn杂质扩散诱导GaInP/AlGaInP量子阱混杂,在器件腔面构建了非吸收窗口(NAW)结构,有效提高了器件的... 研制了一种80μm脊宽的双脊波导AlGaInP/GaAs高功率638 nm波长红光半导体激光器。为抑制宽条型激光器高功率工作的腔面光学灾变损伤,通过Zn杂质扩散诱导GaInP/AlGaInP量子阱混杂,在器件腔面构建了非吸收窗口(NAW)结构,有效提高了器件的输出功率。此外,结合干法刻蚀与湿法腐蚀工艺刻蚀脊条间隔离沟道,有效降低了脊侧壁损伤并获得较为陡直的侧壁形貌。制备了宽度520μm、腔长1500μm的常规结构和NAW结构两类激光器,在脉冲电流下测试其输出特性。结果显示,室温下NAW结构激光器在3 A时最大输出功率达2.31 W,相较常规器件提升了近2倍。NAW结构激光器的特征温度为91 K,波长随电流和温度的漂移系数分别为2.08 nm/A和0.22 nm/K。 展开更多
关键词 红光激光器 量子阱混杂 非吸收窗口(NAW) 干法刻蚀 湿法腐蚀
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基于双波长泵浦的高效率2.8μm掺铒氟化物光纤激光器数值分析与优化
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作者 李双江 赵红汝 +6 位作者 付士杰 张钧翔 张露 姚治东 盛泉 史伟 姚建铨 《物理学报》 北大核心 2026年第1期281-289,共9页
1.5μm和1.7μm双波长泵浦方案,可以在实现高效率2.8μm激光产生的同时解决1.7μm单波长泵浦由于基态吸收较弱需要较长掺铒氟化物光纤的问题.建立了基于双波长泵浦低掺铒氟化物光纤的2.8μm光纤激光器仿真模型,系统分析了不同泵浦波长... 1.5μm和1.7μm双波长泵浦方案,可以在实现高效率2.8μm激光产生的同时解决1.7μm单波长泵浦由于基态吸收较弱需要较长掺铒氟化物光纤的问题.建立了基于双波长泵浦低掺铒氟化物光纤的2.8μm光纤激光器仿真模型,系统分析了不同泵浦波长组合对2.8μm激光输出功率和光光转换效率的影响.仿真结果表明选取1470 nm和1680 nm的双波长泵浦组合,可以高效地将粒子由基态能级^(4)I_(15/2)搬运至激光上能级^(4)I_(9/2),实现粒子数反转,达到使用米级低掺铒氟化物光纤实现高效率2.8μm波段激光输出的目标. 展开更多
关键词 双波长泵浦 中红外激光 光纤激光器 掺铒氟化物光纤
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辅助光对高功率光纤MOPA模式不稳定效应的抑制作用分析
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作者 薛凯 付士杰 +2 位作者 盛泉 史伟 姚建铨 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第1期194-202,共9页
横向模式不稳定(transverse mode instability, TMI)逐渐成为限制高亮度掺镱光纤激光放大器性能的关键因素之一。在放大器中引入波长短于信号光的辅助光会影响放大器的TMI阈值,但其影响规律和作用机制尚不明确。基于受激热瑞利散射理论... 横向模式不稳定(transverse mode instability, TMI)逐渐成为限制高亮度掺镱光纤激光放大器性能的关键因素之一。在放大器中引入波长短于信号光的辅助光会影响放大器的TMI阈值,但其影响规律和作用机制尚不明确。基于受激热瑞利散射理论,建立了包含辅助光的高功率掺镱光纤激光放大器TMI阈值模型,揭示了辅助光通过增益竞争调控动态折射率光栅的空间演化,进而影响信号光高阶模非线性增益,改变TMI阈值的物理机制。在基于20/400μm掺镱光纤的激光放大器中,1 020~1 050 nm的辅助光,因较大的吸收截面而被快速吸收,导致1 064 nm信号光LP_(11)模表现出较高的非线性增益系数,从而降低信号光TMI阈值;而波长大于1 050 nm的辅助光,通过在更长光纤长度范围内与信号光形成增益竞争,有效降低信号光LP_(11)模的非线性增益,从而实现放大器TMI阈值的提升;通过优化辅助光参数,可将放大器TMI阈值提升15%。该方案为进一步发展高功率光纤激光TMI效应抑制技术提供了参考。 展开更多
关键词 掺镱光纤放大器 模式不稳定 增益竞争
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百毫焦以上的重频Yb:YAG固体皮秒激光放大技术研究进展
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作者 张佳琪 刘金升 +6 位作者 季来林 管相合 朱钰坤 崔勇 赵晓晖 隋展 高妍琦 《量子电子学报》 北大核心 2026年第1期1-20,共20页
高能(≥100 mJ)超短重频脉冲固体激光器,不仅具备太瓦级峰值功率,还拥有良好的光束质量与系统可靠性以及较低的成本,在先进制造与探测、激光医疗、科学研究等领域均有着重要应用。继钛宝石、掺钕石榴石之后,Yb:YAG(Yb:Y_(3)A_(l5)O_(12)... 高能(≥100 mJ)超短重频脉冲固体激光器,不仅具备太瓦级峰值功率,还拥有良好的光束质量与系统可靠性以及较低的成本,在先进制造与探测、激光医疗、科学研究等领域均有着重要应用。继钛宝石、掺钕石榴石之后,Yb:YAG(Yb:Y_(3)A_(l5)O_(12))材料凭借其低量子亏损与大发射带宽,在激光二极管泵浦的固体皮秒激光放大器中得以广泛使用。本文梳理了室温和低温两种工况下,高能超短Yb:YAG固体激光放大器的相关研究进展,对系统效率和脉冲能量、质量等输出指标进行了总结,并对其在高峰值功率、光参量放大和阿秒驱动方面的应用进行了探讨。 展开更多
关键词 固体激光放大 百毫焦脉冲 皮秒激光技术 再生放大 YB:YAG晶体
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超快光纤激光相干合成中的脉冲压缩技术
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作者 李灿 任博 +6 位作者 张嘉怡 王涛 唐振强 贺志文 周毅 冷进勇 周朴 《中国光学(中英文)》 北大核心 2026年第1期29-38,共10页
近年来,超快光纤激光相干合成技术得到快速发展,成为超快超强激光平均功率提升的重要技术手段。然而,受到单路光纤放大器中光谱增益窄化以及高阶色散失配等因素影响,高功率超快光纤激光相干合成系统的输出脉冲宽度与块状固体激光系统相... 近年来,超快光纤激光相干合成技术得到快速发展,成为超快超强激光平均功率提升的重要技术手段。然而,受到单路光纤放大器中光谱增益窄化以及高阶色散失配等因素影响,高功率超快光纤激光相干合成系统的输出脉冲宽度与块状固体激光系统相比通常较宽,导致其峰值功率提升严重受限。本文从超快光纤激光相干合成中脉冲压缩的视角,分别针对基于光纤啁啾脉冲放大的脉冲整形技术、基于光纤非线性光谱展宽的合成技术、以及基于部分光谱干涉的相干光谱合成技术三个方面进行了系统的梳理分析,并对超短脉冲光纤激光相干合成的后续发展进行了展望。 展开更多
关键词 超快超强激光 光纤激光 相干合成 脉冲压缩
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偏振影响下数控激光切割机聚焦光束方向控制
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作者 张琦 景敏 丁敏 《激光杂志》 北大核心 2026年第1期271-276,共6页
在激光切割过程中,激光器产生的光束存在双折射效应,导致不同偏振方向的光波在元件中传播速度不同,进而改变光束的偏振态,产生控制精度不足的问题。为此设计偏振影响下数控激光切割机聚焦光束方向控制方法。利用偏振态传感器获取光束的... 在激光切割过程中,激光器产生的光束存在双折射效应,导致不同偏振方向的光波在元件中传播速度不同,进而改变光束的偏振态,产生控制精度不足的问题。为此设计偏振影响下数控激光切割机聚焦光束方向控制方法。利用偏振态传感器获取光束的偏振态感知参数。利用卡尔曼滤波算法对感知的光束偏振态参数进行补偿,根据补偿结果设计基于晶体锥光效应的数控激光切割机聚焦光束方向控制方案,聚焦光束依次经过起偏器与法拉第旋转器,利用晶体的锥光效应实现光束的偏折实现数控激光切割机聚焦光束方向控制。测试结果表明:设计方法的光束方向控制误差未超过0.06°,TOSR整体大于0.7,BDDR高于0.96,说明设计方法在高速切割工况下的光束方向控制精度较高。 展开更多
关键词 偏振态补偿 数控激光切割机 聚焦光束 斯托克斯参量测量 方向控制 卡尔曼滤波算法
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锥形波前泵浦实现小型化高光束质量气体拉曼激光
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作者 刘振松 徐铭昊 +7 位作者 王颜超 刘宇辉 蔡向龙 徐明 孙景露 宋素雅 李庆伟 郭敬为 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期8-17,共10页
为了实现拉曼激光装置的小型化并抑制激光诱导击穿现象,利用锥透镜将泵浦激光调制成贝塞尔光束以实现受激拉曼变频。实验结果表明,增益介质的气压,泵浦光的直径,锥透镜的底角均对光子转化效率产生影响。在3.5 MPa甲烷中,1 064 nm波长、 ... 为了实现拉曼激光装置的小型化并抑制激光诱导击穿现象,利用锥透镜将泵浦激光调制成贝塞尔光束以实现受激拉曼变频。实验结果表明,增益介质的气压,泵浦光的直径,锥透镜的底角均对光子转化效率产生影响。在3.5 MPa甲烷中,1 064 nm波长、 366 mJ脉冲能量的泵浦光能够产生128 mJ的1 543 nm前向拉曼激光,光子转化效率达到50.7%,且有望在更高气压和更高泵浦能量下实现更高转化效率。遮挡锥透镜中心圆角尖端,仍可保留97 mJ的拉曼激光脉冲能量,此时光束质量β=2.19。实验验证了拉曼池可设计为长度0.4 m而不损坏窗口。综合多个实验结果可以推论,在不牺牲转化效率的前提下,拉曼池可以进一步缩短至0.3 m。通过轴向移动锥透镜在长拉曼池内的位置,可调节前后向斯托克斯光的输出比例。 展开更多
关键词 激光器与激光光学 非线性光学 锥透镜 小型化 受激拉曼散射
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百瓦级飞秒棒状光子晶体光纤激光器
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作者 谭欣 赵变丽 +8 位作者 徐智阳 张睿 周又阳 刘琦 南颖刚 李绍攀 杨皓 李逵 张晓世 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期18-23,共6页
基于啁啾脉冲放大技术,采用棒状光子晶体光纤作为核心增益介质,成功搭建一套百瓦级的高功率飞秒光纤激光系统。在主放大器部分,通过反向泵浦与单棒双通结合的放大形式,实现泵浦功率-放大后信号光功率的转换效率超过60%,实现了高的转换... 基于啁啾脉冲放大技术,采用棒状光子晶体光纤作为核心增益介质,成功搭建一套百瓦级的高功率飞秒光纤激光系统。在主放大器部分,通过反向泵浦与单棒双通结合的放大形式,实现泵浦功率-放大后信号光功率的转换效率超过60%,实现了高的转换效率。放大过程中有效避免了横向模式不稳定和非线性光谱畸变,输出光斑椭圆度为95%。采用双光栅结构对输出激光进行脉宽压缩,最终实现了中心波长1 033 nm、重复频率1 MHz、单脉冲能量162μJ、脉冲宽度233 fs的高功率激光输出,激光器系统的总泵浦光功率与压缩后信号光功率转换效率高达54%。该激光器的高重复频率、高平均功率和窄脉宽特性,为百瓦级高功率飞秒光纤激光器的设计提供了新的方案。 展开更多
关键词 高功率激光器 超快光纤激光 啁啾脉冲放大 光子晶体光纤
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2.16 kW单模全光纤振荡激光器泵浦结构优化的研究
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作者 李彦丽 葛廷武 +6 位作者 刘彦磊 贾若愚 黄智健 薛闯 赵观瑞 孔浩浩 李成鑫 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第1期203-211,共9页
高功率全光纤激光器在工业加工、科学研究等领域具有重要的应用价值。为实现高稳定性、高非线性效应阈值的高功率单模激光输出,该研究从泵浦结构优化出发,通过理论与实验相结合的方式展开研究。首先,基于激光速率方程理论模型,仿真分析... 高功率全光纤激光器在工业加工、科学研究等领域具有重要的应用价值。为实现高稳定性、高非线性效应阈值的高功率单模激光输出,该研究从泵浦结构优化出发,通过理论与实验相结合的方式展开研究。首先,基于激光速率方程理论模型,仿真分析了不同泵浦结构下腔内功率与增益光纤长度的关系、反转粒子数沿光纤长度的分布,以及不同泵浦结构下受激拉曼散射的仿真。其次,在实验中搭建了不同泵浦结构的光纤振荡激光器。研究发现,不同泵浦结构在热管理、非线性效应抑制及输出性能方面存在显著差异:前向泵浦结构,增益光纤热分布不均,使得横模不稳定效应较早发生,限制了输出功率的提升;双向泵浦结构热分布更为均匀,仍面临非线性效应和回返光管理等问题;后向泵浦结构在高功率光纤激光器抑制非线性效应方面表现优异。最终采用后向泵浦实现了工作波长为1 080 nm,输出功率高达2.16 kW,光-光转换效率约为79%、光束质量因子小于1.2,1 h内的功率不稳定度小于1%激光输出。该研究对高功率全光纤激光器进一步提升输出功率与系统稳定性具有重要意义。 展开更多
关键词 单模激光 光纤振荡激光器 后向泵浦 高功率
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一种半导体激光器芯片的输出光谱劣化失效现象分析
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作者 李亚茹 庞婷 +5 位作者 陈丽丽 李健 黄晓俊 陈绪波 张家明 伍艺龙 《电子质量》 2026年第1期69-72,共4页
半导体激光器以其体积小、效率高、波长可调及易于集成等优势,广泛应用于光通信、数据存储与传输、工业制造、军事与航空航天等领域。针对光载射频传输系统中电光转换器件的半导体激光器芯片输出光谱劣化失效问题展开了研究。通过分析... 半导体激光器以其体积小、效率高、波长可调及易于集成等优势,广泛应用于光通信、数据存储与传输、工业制造、军事与航空航天等领域。针对光载射频传输系统中电光转换器件的半导体激光器芯片输出光谱劣化失效问题展开了研究。通过分析实际失效案例,并结合显微镜、微光显微镜、透射电镜等检测工具,定位失效原因为激光器芯片有源区量子阱存在的大面积缺陷。研究揭示了缺陷导致光谱展宽、多模跳变及光功率衰减的失效机理,推断其可能源于芯片材料本身缺陷或使用过程中的电应力损伤,并提出了相应的改进措施。研究成果为半导体激光器芯片的可靠性提升提供了理论依据与工程参考。 展开更多
关键词 半导体激光器芯片 光谱劣化 材料缺陷 失效分析
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LD抽运c-cut Nd:YVO4/a-cut YVO4/c-cut GdVO4同步脉冲多波长拉曼激光器的研究
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作者 陈子涵 李述涛 《应用物理》 2026年第1期36-44,共9页
本文报道了一种采用c-Nd:YVO4为自拉曼晶体,a-YVO4和c-GdVO4作为拉曼晶体的声光调Q同步脉冲三波长复合拉曼激光器,利用c切YVO4和c切GdVO4都有的有效259 cm−1次级频移,在腔内加入a切YVO4提高1178 nm斯托克斯激光增益以实现高功率抽运下... 本文报道了一种采用c-Nd:YVO4为自拉曼晶体,a-YVO4和c-GdVO4作为拉曼晶体的声光调Q同步脉冲三波长复合拉曼激光器,利用c切YVO4和c切GdVO4都有的有效259 cm−1次级频移,在腔内加入a切YVO4提高1178 nm斯托克斯激光增益以实现高功率抽运下三种一阶斯托克斯光的增益相对平衡。采用声光调Q,实现了1097 nm、1177 nm、1178 nm三个频移对应的一阶斯托克斯光同步脉冲三波长高峰值功率输出,且无二阶斯托克斯光产生。当脉冲重复率为10 kHz,入射泵浦功率为6.42 W时,1097 nm,1177 nm和1178 nm三波长同步脉冲激光平均功率为885 mW,光–光转换效率为13.79%。 展开更多
关键词 Nd:YVO4 GdVO4 固体拉曼激光器
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重复频率GHz超短脉冲锁模激光器的研究进展
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作者 陈腾 刘晓萌 +5 位作者 王将 陈唐涵 郭和庆 张圣梓 向军 葛北鱼 《光学技术》 北大核心 2026年第1期32-41,共10页
GHz以上重复频率的超短脉冲锁模激光器正处于快速发展的阶段,预计将为激光技术的应用带来更大的创新与突破。这类激光器不仅在重复频率和脉冲宽度上实现了突破,还在稳定性和输出功率上得到了增强。为了满足各类高端应用需求,研究者们不... GHz以上重复频率的超短脉冲锁模激光器正处于快速发展的阶段,预计将为激光技术的应用带来更大的创新与突破。这类激光器不仅在重复频率和脉冲宽度上实现了突破,还在稳定性和输出功率上得到了增强。为了满足各类高端应用需求,研究者们不断探索新的架构和技术,以提高激光系统的整体性能。文章将从高重复频率和超短脉冲这两个重要的激光指标来简要论述近年来国内外的部分研究工作。分别介绍了重复频率GHz以上的超短脉冲锁模光纤激光器和固体激光器的发展状况及应用。 展开更多
关键词 激光器 GHZ 重复频率 超短脉冲 锁模
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基于直调激光器和全光锁模产生微波频率梳
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作者 旷港 白光富 +4 位作者 李源芬 徐树 黄道开 吴庆哲 陈跃刚 《物理学报》 北大核心 2026年第2期255-262,共8页
本文提出并验证了一种基于直调激光器与全光锁模产生微波频率梳的方案.理论分析表明,通过调节光纤环形腔的参数,可对直调激光器不同动力学态下的模式实现谐波锁模或有理数谐波锁模,从而获得梳间距可调节的频率梳.在此基础上进行实验验证... 本文提出并验证了一种基于直调激光器与全光锁模产生微波频率梳的方案.理论分析表明,通过调节光纤环形腔的参数,可对直调激光器不同动力学态下的模式实现谐波锁模或有理数谐波锁模,从而获得梳间距可调节的频率梳.在此基础上进行实验验证,直调激光器在不同频率与幅度的正弦信号的调制下,可以激发出多种典型动力学态,这些动力学态可在环形激光器腔内实现全光锁模,产生频率梳.在平坦度为±5 dB的标准下,不同动力学态作为种子信号,可获得带宽为13, 15, 19.5, 19.8和22 GHz的频率梳;通过直调激光器与全光锁模的有效结合,梳间距的连续可调谐范围可达200 MHz—3 GHz;生成的所有微波频率梳一阶梳线的单边带相位噪声测量值均低于-100 dBc/Hz@10 kHz.理论分析和实验结果表明,该方案调制信号的参数调节灵活,且所生成的微波频率梳在平坦性、带宽及调谐性方面均表现出显著优势. 展开更多
关键词 直调激光器 动力学态 全光锁模 微波频率梳
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高功率GaN基蓝光二极管激光器性能退化实验研究
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作者 谢鹏飞 张永刚 +6 位作者 王丞乾 吕文强 武德勇 郭林辉 雷军 王昭 高松信 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
高功率GaN基蓝光二极管激光器在工业加工、铜材料焊接、3D打印和水下激光通信等技术领域有着广泛的应用前景。蓝光二极管激光芯片COS单元器件具有热阻低和尺寸小的优点,但是该器件存在可靠性较低的问题,导致其在工业化应用中受到一定限... 高功率GaN基蓝光二极管激光器在工业加工、铜材料焊接、3D打印和水下激光通信等技术领域有着广泛的应用前景。蓝光二极管激光芯片COS单元器件具有热阻低和尺寸小的优点,但是该器件存在可靠性较低的问题,导致其在工业化应用中受到一定限制,因此对其性能退化因素进行深入研究。基于光学显微技术、扫描电子显微表征和能谱分析手段对经过长时老化考核后器件的性能退化因素进行分析研究。实验研究和分析表明,GaN基体材料缺陷、腔面多余物沉积和光化学腐蚀是导致蓝光二极管激光芯片性能退化的主因,同时良好的气密性封装可提高二极管激光芯片的可靠性。 展开更多
关键词 高功率GaN蓝光二极管激光器 性能退化 二极管激光器封装 气密封
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一种氧化限制型650nm红光垂直腔面发射激光器
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作者 陆琦 孙玉润 +4 位作者 韩翼 于淑珍 朱鲁江 程立文 董建荣 《半导体技术》 北大核心 2026年第3期215-221,共7页
针对激光显示的应用需求,研制了单横模650 nm波长红光垂直腔面发射激光器(VCSEL)。计算分析了GaInP/AlGaInP多量子阱结构的增益特性,设计了以GaInP/AlGaInP多量子阱为有源区、AlGaAs/AlGaAs和AlGaAs/AlAs分布式布拉格反射器分别为上、... 针对激光显示的应用需求,研制了单横模650 nm波长红光垂直腔面发射激光器(VCSEL)。计算分析了GaInP/AlGaInP多量子阱结构的增益特性,设计了以GaInP/AlGaInP多量子阱为有源区、AlGaAs/AlGaAs和AlGaAs/AlAs分布式布拉格反射器分别为上、下反射器的VCSEL。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长外延材料,采用湿法氧化等标准VCSEL加工工艺制备了不同氧化孔径的VCSEL。为探究氧化孔径对器件工作模式的影响,测试了不同氧化孔径器件的光谱特性和功率-电流-电压(P-I-V)特性。结果显示,氧化孔径为4、6和8μm的器件均为单横模输出。氧化孔径为6μm的器件在2 mA注入电流下输出波长为650.4 nm,谱线宽约为0.2 nm,室温下阈值电流为1 mA,最大输出功率和斜率效率分别达到1.1 mW和0.4 W/A。当注入电流增大到7 mA时,氧化孔径为10μm的器件由单横模变为多横模工作。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器(VCSEL) 红光 单横模 氧化限制结构 激光显示
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隧道结级联多有源区激光器光束整形与合束系统
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作者 曾越 仲莉 +4 位作者 薛春来 陈平 王钇心 肖湘珂 胡涛 《发光学报》 北大核心 2026年第1期133-143,共11页
在通过隧道结形成的多有源区串联结构的半导体激光器中,由于发光区域之间通常缺乏有效的横向光学耦合,各有源区的激射光斑在远场呈现多个非相干的离散空间分布。经过快轴准直后,输出光束表现为一系列相对于光轴对称的离散角度分布,不仅... 在通过隧道结形成的多有源区串联结构的半导体激光器中,由于发光区域之间通常缺乏有效的横向光学耦合,各有源区的激射光斑在远场呈现多个非相干的离散空间分布。经过快轴准直后,输出光束表现为一系列相对于光轴对称的离散角度分布,不仅导致远场发散角显著增大,还使远场强度分布维持多光斑结构。经光学系统聚焦或成像后,引发焦斑质量退化,限制光纤耦合效率及输出光束亮度的提升。针对该问题,本文提出基于临界角调控的全反射棱镜组和对称式高反射棱镜结构的光束整形方法,通过临界角下的选择性反射实现多发射区光束的角度重构,使角空间中原本离散的三峰分布经整形后合成为单峰集中分布,快轴发散角由0.52°压缩至0.11°,实现约79%的角度压缩率,提升了多有源区光束方向的一致性。结合快轴暗区压缩棱镜与伽利略缩束系统,进一步实现快慢轴光束参数积的匹配。整形后,快轴光束参数积由54.6 mm·mrad降低至22.8 mm·mrad,焦平面光强分布由“三光斑离散分布”转变为“单光斑集中分布”,并将聚焦光束耦合进NA 0.22、芯径300μm的光纤中。系统峰值输出功率达630 W,光-光转换效率为78.8%。此外,通过装调与加工容差分析、热-结构耦合仿真及光谱色散与热致折射率效应分析评估了全反射角度整形镜的稳定性与可实现性,表明该光束整形与合束方案具有良好的光学稳定性和工程应用前景。 展开更多
关键词 隧道结级联多有源区半导体激光器 快轴准直 光束整形 角度校正 光束质量 光纤耦合
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Realization of 193 nm DUV laser through direct frequency doubling with GaN-based UVA laser diode and ABF crystal
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作者 Feng Liang Fangfang Zhang +2 位作者 Jing Yang Degang Zhao Shilie Pan 《Journal of Semiconductors》 2026年第1期2-4,共3页
The 193 nm deep-ultraviolet(DUV)laser plays a critical role in advanced semiconductor chip manufacturing[1,2],micro-nano material characterization[3,4]and biomedical analysis[5,6],due to its high spatial resolution an... The 193 nm deep-ultraviolet(DUV)laser plays a critical role in advanced semiconductor chip manufacturing[1,2],micro-nano material characterization[3,4]and biomedical analysis[5,6],due to its high spatial resolution and short wavelength.Efficient and compact 193 nm DUV laser source thus becomes a hot research area.Currently,193 nm Ar F excimer gas laser is widely employed in DUV lithography systems and serves as the enabling technology for 7 and 5 nm semiconductor fabrication. 展开更多
关键词 direct frequency doubling biomedical analysis due enabling technology duv lithography systems nm DUV laser arfexcimer gas laser advanced semiconductor chip nmsemiconductor fabrication
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