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一种高功率638nm红光半导体激光器
1
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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高功率GaN基蓝光二极管激光器性能退化实验研究
2
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
3
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
4
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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基于增益动态噪声演变的掺铒光纤放大器的参数优化
5
作者 刘思吟 段良友 +4 位作者 何幸锴 沈琪皓 刘贞 蒋哲 周鼎富 《激光技术》 北大核心 2026年第1期31-36,共6页
为了抑制主振荡功率放大(MOPA)系统中信号的光噪声,运用增益动力学理论,通过实验研究了1550 nm单频掺铒光纤放大器中的输入信号光功率和抽运光功率对输入信号光噪声传递特性的影响,并进一步分析验证了光纤放大器的相对强度噪声(RIN)特... 为了抑制主振荡功率放大(MOPA)系统中信号的光噪声,运用增益动力学理论,通过实验研究了1550 nm单频掺铒光纤放大器中的输入信号光功率和抽运光功率对输入信号光噪声传递特性的影响,并进一步分析验证了光纤放大器的相对强度噪声(RIN)特性。结果表明,在残余抽运光功率和放大自发辐射强度很低的情况下,输入信号光强度噪声传递抑制比与放大增益成正比,可以在输出功率提高的同时又明显抑制输入信号光的强度噪声传递;通过优化输入信号光和抽运光的功率,抑制了输出激光10 kHz以内的RIN,其中在频率为1 Hz~200 Hz时,优化输入信号光功率实现了6.0 dB的抑制,在1 Hz~250 Hz时,优化抽运光功率实现了10.5 dB的抑制。此研究为光纤MOPA系统的参数优化及噪声抑制提供参考。 展开更多
关键词 光纤放大器 强度噪声 增益动力学 主振荡功率放大 掺铒光纤
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被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器的研究进展
6
作者 彭张良 孙贵华 +2 位作者 张庆礼 王小飞 罗建乔 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第1期1-12,共12页
三价钕离子(Nd^(3+))掺杂材料可以提供0.9~1.4μm等谱域,基于Nd^(3+)掺杂发展了大量的激光材料。0.9μm波段附近通过倍频技术可将激光转换为蓝光,用于显示技术和生物成像;1.06μm波段附近激光输出属于四能级系统,增益高,易于实现高功率... 三价钕离子(Nd^(3+))掺杂材料可以提供0.9~1.4μm等谱域,基于Nd^(3+)掺杂发展了大量的激光材料。0.9μm波段附近通过倍频技术可将激光转换为蓝光,用于显示技术和生物成像;1.06μm波段附近激光输出属于四能级系统,增益高,易于实现高功率输出,用于工业激光切割及激光手术等;1.4μm波段附近处于人眼安全带且具有大气传输特性,广泛应用于高精度激光雷达、生物医学应用和精细加工领域。这些红外激光源的研究因各种潜在的应用而在过去几十年中引起了广泛关注。本文详细介绍了掺Nd^(3+)激光晶体在氧化物及氟化物基质中的脉冲激光性能,同时分析传统可饱和吸收体和新兴二维可饱和吸收体的非线性光学特性及应用领域,最后总结了被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器在基质和可饱和吸收体材料及谐振腔的研究现状与发展趋势。相信本文将对被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器的研究提供更深的了解。 展开更多
关键词 Nd^(3+)掺杂 被动调Q 激光晶体 可饱和吸收体 固体激光器
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激光二极管双端泵浦Tm:YAG键合晶体的热效应
7
作者 任嘉欣 李隆 +3 位作者 李昕阳 杨恒鑫 纪玉潇 张春玲 《应用激光》 北大核心 2026年第2期158-166,共9页
引入双端泵浦和双端键合相结合的方式,建立激光二极管双端泵浦Tm:YAG键合晶体的热模型,双端泵浦形成双折射效应,使光场分布更加均匀,双端键合能够有效降低激光晶体热效应。利用热传导理论、有限元分析法对键合晶体内部的温度场、热应力... 引入双端泵浦和双端键合相结合的方式,建立激光二极管双端泵浦Tm:YAG键合晶体的热模型,双端泵浦形成双折射效应,使光场分布更加均匀,双端键合能够有效降低激光晶体热效应。利用热传导理论、有限元分析法对键合晶体内部的温度场、热应力场和热形变进行了数值计算,并分析了YAG晶体键合厚度以及不同键合方式对键合晶体热效应的影响。结果表明,在稳态下,激光二极管泵浦功率为30 W、泵浦光斑半径为400μm时,双端键合1 mm的YAG晶体的键合晶体内部最高温升为89.1℃,最大应力为82.5,最大热形变量为0.278μm;双端泵浦形成双折射效应,使光场分布更加均匀,二者相结合的方式能够有效降低激光晶体热效应。该研究可为激光晶体的选材及Tm∶YAG激光器稳定输出提供参考。 展开更多
关键词 激光二极管 双端泵浦 Tm:YAG晶体 热应力 热形变 键合方式
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LD泵浦镶嵌式Yb:YAG微片激光器的热效应分析
8
作者 李昕阳 李隆 +4 位作者 任嘉欣 贺政隆 石镨 宁江浩 张春玲 《应用光学》 北大核心 2026年第1期219-226,共8页
为了解决激光二极管(laser diode,LD)端面泵浦的微片激光器会在晶体内部发生废热堆积的问题,基于镶嵌式Yb:YAG微片激光晶体的工作特点,建立了侧面与底面始终冷却,泵浦端面与空气热交换的Yb:YAG微片热模型。根据热传导方程,对Yb:YAG微片... 为了解决激光二极管(laser diode,LD)端面泵浦的微片激光器会在晶体内部发生废热堆积的问题,基于镶嵌式Yb:YAG微片激光晶体的工作特点,建立了侧面与底面始终冷却,泵浦端面与空气热交换的Yb:YAG微片热模型。根据热传导方程,对Yb:YAG微片的温度场、应力场及热形变场使用有限元分析法进行计算,并定量分析了泵浦功率、泵浦半径与高斯阶次对温度场及热形变场的影响。研究结果表明:若以泵浦功率为50 W,泵浦光高斯半径为300μm的激光二极管对底面半径为3 mm,柱高为0.5 mm,且掺杂浓度为8.0at.%的Yb:YAG微片端面进行泵浦,晶体内部场的最高温升为67.75 K,z轴方向最大热形变量为1.8351×10^(-4)mm,泵浦端面最大形变量为1.8355×10^(-4)mm,最大应力为1.249×10^(8) N·m^(-2)。研究结果对激光二极管端面泵浦的Yb:YAG微片激光器的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 固体激光器 热效应 YB:YAG晶体 温度场 热形变
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高斯非稳腔参数优化及其激光输出特性
9
作者 翟怡林 辛事成 +3 位作者 孙佳泽 李照昱 崔建丰 岱钦 《中国光学(中英文)》 北大核心 2026年第1期123-132,共10页
为实现LD侧面泵浦固体激光器的高功率、高光束质量激光输出,研究了高斯镜非稳腔激光器。采用边界有限元法分析了谐振腔腔长、高斯镜膜斑半径及曲率半径参数变化对于高阶模的抑制效果。利用模式损耗差泛函理论分析了高斯镜膜斑半径模式... 为实现LD侧面泵浦固体激光器的高功率、高光束质量激光输出,研究了高斯镜非稳腔激光器。采用边界有限元法分析了谐振腔腔长、高斯镜膜斑半径及曲率半径参数变化对于高阶模的抑制效果。利用模式损耗差泛函理论分析了高斯镜膜斑半径模式匹配范围及最优参数区间。通过建立输出功率模型,讨论了补偿损耗功率的最佳中心透过率理论值。基于理论仿真结果对激光器结构参数进行优化,分别测量了在不同高斯输出镜下输出光束的模式分布及光束质量。在谐振腔长为400 mm、泵浦电流为7.3 A、重复频率为100 Hz的实验条件下,采用膜斑半径为3 mm、曲率半径为1.5 m、中心透过率为17%的高斯输出镜,获得光束质量M_(x)^(2)=2.09、M_(y)^(2)=2.20的1064 nm高光束质量激光输出。 展开更多
关键词 固体激光器 非稳腔 模式分布 光束质量 透过率
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基于扭摆腔结构的双腔双频激光器研究
10
作者 高万雨 高艺轩 高兰兰 《应用光学》 北大核心 2026年第1期213-218,共6页
为实现正交线偏振单纵模双频激光输出并抑制空间烧孔效应,基于扭摆腔结构设计了一种双腔双频Nd:YAG激光系统。分析了扭摆腔的工作原理,得到了驻波场的能量分布;设计了一种基于扭摆腔的双腔双频Nd:YAG激光器,采用偏振分光棱镜作为偏振元... 为实现正交线偏振单纵模双频激光输出并抑制空间烧孔效应,基于扭摆腔结构设计了一种双腔双频Nd:YAG激光系统。分析了扭摆腔的工作原理,得到了驻波场的能量分布;设计了一种基于扭摆腔的双腔双频Nd:YAG激光器,采用偏振分光棱镜作为偏振元件,使激光器的两个驻波腔均能以单纵模振荡的方式工作。实验结果表明:当泵浦功率为2 W时,直腔输出功率为5.76 mW,L腔输出功率为1.97 mW,两个子腔均实现了正交线偏振1064 nm单纵模激光输出,有效抑制了空间烧孔效应。结果证实了扭摆腔结构在实现双频激光同轴输出方面具有显著优势。 展开更多
关键词 扭摆腔 单纵模 双频激光器 空间烧孔效应
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c切Nd:YVO_(4)/Cr^(4+):YAG被动调Q 1064nm激光器实验研究
11
作者 胡千廷 付鑫鹏 +4 位作者 阮迪 潘禹轩 俞航航 孟诗涵 付喜宏 《发光学报》 北大核心 2026年第2期330-339,共10页
在第二阈值条件理论指导下,构建LD端面泵浦凹-平谐振腔,以1%(at.)c切Nd:YVO4为增益介质、初始透过率95.09%的Cr^(4+):YAG为可饱和吸收体(SA),系统优化输出镜透过率、腔长、准直聚焦镜焦距比与聚焦镜轴向位置等关键参数。实验结果表明,... 在第二阈值条件理论指导下,构建LD端面泵浦凹-平谐振腔,以1%(at.)c切Nd:YVO4为增益介质、初始透过率95.09%的Cr^(4+):YAG为可饱和吸收体(SA),系统优化输出镜透过率、腔长、准直聚焦镜焦距比与聚焦镜轴向位置等关键参数。实验结果表明,谐振腔的增益-损耗平衡主要由输出耦合透过率与腔长共同决定。腔长增大使重复频率下降、脉宽展宽,缩短聚焦镜焦距虽可提升重复频率但平均功率略降,聚焦位置存在单峰最优。在T_(OC)=14.2%、腔长12 mm、f_(1):f_(2)=10:6.43并精调聚焦位置条件下,在泵浦功率为1.9 W时获得平均功率501 mW、重复频率217 kHz、脉宽14.4 ns且时域抖动≤700 ns的稳定被动调Q输出。结论表明,第二阈值条件为Nd:YVO_(4)/Cr^(4+):YAG被动调Q激光器提供了清晰的设计与调参路径,通过匹配输出耦合、腔几何与模场尺寸、位置,可在确保SA快速漂白的同时高效提取能量,从而实现高重复频率、窄脉宽与低抖动的稳定输出。c切Nd:YVO4因受激发射截面较小、各向同性等特性,更易满足第二阈值并支撑高重复频率运转,相关结果可为精密加工、激光测距与非线性频率变换等应用提供依据。 展开更多
关键词 第二阈值条件 c切Nd:YVO_(4) 被动调Q 高重复频率
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放电泵浦准分子激光充电电源工作模式分析和性能优化
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作者 沈启辉 任嘉成 +2 位作者 邵景珍 林颖 梁勖 《电源学报》 北大核心 2026年第1期321-329,共9页
放电泵浦准分子激光在生物医疗领域存在一些独特的应用,但在工程化过程中,存在整机发热、电磁兼容等实际问题需要解决。介绍了准分子激光器的放电泵浦回路结构,分析了激光头与高压充电电源的电磁辐射、发热情况,比较了LC串联谐振式高压... 放电泵浦准分子激光在生物医疗领域存在一些独特的应用,但在工程化过程中,存在整机发热、电磁兼容等实际问题需要解决。介绍了准分子激光器的放电泵浦回路结构,分析了激光头与高压充电电源的电磁辐射、发热情况,比较了LC串联谐振式高压电容充电电源不同模式下的工作状态,并通过实验对比了不同工作模式下高压电容充电电源各部分的发热、电磁辐射情况。实验结果表明,回路开关管在开关频率f_(s)=f_(r)/2的工作模式下,对比f_(s)≥f_(r)的工作模式,IGBT结温下降16.8℃,IGBT损耗减少83.7 W(降低了82.8%),有效降低了高压充电电源温度,提升了整机电光转换效率;磁场强度峰值减少16.53 dB,电场强度峰值减少20.05 dB,有效抑制了电磁辐射干扰。 展开更多
关键词 准分子激光 电容器充电电源 LC串联谐振 软开关
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基于Yb∶YCa_(4)O(BO_(3))_(3)晶体的波长可调谐被动调Q激光器的研究
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作者 李旭 邓涛 +3 位作者 边嘉仪 熊陶 唐曦 高子叶 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期240-249,共10页
近红外全固态波长可调谐被动调Q激光器输出的激光具有峰值功率高、光束质量优异、波长更加灵活适配等特点,然而全固态波长可调谐被动调Q Yb∶YCa_(4)O(BO_(3))_(3)(Yb∶YCOB)激光器还未见报道。为此,开展了二极管泵浦的波长可调谐被动调... 近红外全固态波长可调谐被动调Q激光器输出的激光具有峰值功率高、光束质量优异、波长更加灵活适配等特点,然而全固态波长可调谐被动调Q Yb∶YCa_(4)O(BO_(3))_(3)(Yb∶YCOB)激光器还未见报道。为此,开展了二极管泵浦的波长可调谐被动调Q Yb∶YCOB激光器的实验研究。谐振腔中未插入波长调谐元件时,实现了工作波长位于1032 nm的调Q激光输出。谐振腔中插入三棱镜作为激光波长调谐元件时,实现了波长可调谐被动调Q激光输出。实验结果表明:当泵浦功率为5 W,输出镜的透射率分别为1.6%、2.5%和5.0%时,调Q激光的波长调谐范围分别为1016~1038 nm、1019~1036 nm和1019~1035 nm,对应的波长调谐宽度分别为22 nm、17 nm和16 nm,为Yb∶YCOB晶体在波长可调谐激光器领域的应用提供了新的实验依据。 展开更多
关键词 被动调Q 波长调谐 Yb∶YCOB晶体 全固态激光器
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基于腔倒空和锁模动态调控的亮暗脉冲激光器
14
作者 周可凡 《科技与创新》 2026年第1期29-32,共4页
提出了一种基于腔倒空与锁模竞争机制的光纤激光器动态调控新方法。通过构建可调光学畴壁势垒,实现了亮暗复合脉冲的形成。实验结果显示,引入腔倒空机制可在环形腔中产生持续时间达纳秒量级的长程脉冲,作为背景光,与锁模机制产生的超短... 提出了一种基于腔倒空与锁模竞争机制的光纤激光器动态调控新方法。通过构建可调光学畴壁势垒,实现了亮暗复合脉冲的形成。实验结果显示,引入腔倒空机制可在环形腔中产生持续时间达纳秒量级的长程脉冲,作为背景光,与锁模机制产生的超短脉冲形成竞争。利用这两种机制在不同泵浦功率下的竞争优势差异,进行定向调节。调节泵浦功率可以改变长程脉冲背景光的势垒强度和持续时间,从而调整长程脉冲的相对分布。通过此方法构建光学畴壁势垒,成功生成了具有双峰光谱的亮暗脉冲,为可调暗孤子光源的设计提供了实验基础。 展开更多
关键词 光纤激光器 腔倒空 暗孤子 锁模
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激光远距离无线传能系统效率的分析与提高方法 被引量：1
15
作者 李密 齐予 +3 位作者 易亨瑜 尚建力 黄吉金 匡艳 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前... 激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前激光无线传能的距离不够远、传输功率和传输效率均不高。为解决这些问题,首次提出了以掺Yb光纤激光器为光源、InGaAs光伏电池为光电转换模块,同时使用激光中继技术以实现激光远距离无线传能的技术路线。根据激光无线传能的工作流程,调研了激光产生、传输、接收和光电转换等流程的效率,在忽略天气状况、跟踪瞄准误差和激光强度不均匀等因素的前提下推算出使用激光对相距60 km的高空无人机进行无线传能的系统效率(电-激光-电的转换效率)可达11%~14%。目前,尚未发现有对激光远距离无线传能的系统效率进行定量计算的公开文献。同时,对提高激光远距离无线传能系统效率的技术途径进行了初步的探讨,为未来开展高功率激光远距离无线传能技术研究和设计激光无线传能系统提供了参考。 展开更多
关键词 激光器 无线能量传输 光伏电池 光电转换效率 激光中继技术 系统效率
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高通量激光装置真空系统洁净度控制
16
作者 吴文龙 林东晖 +9 位作者 牛龙飞 熊迁 王振国 刘建国 陈文棋 吴悦 刘勇 王琳 姚轲 陈林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期19-25,共7页
在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷... 在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷阱吸附、增加冷阱在线加热再生工艺的真空系统洁净度控制方法。实验研究结果表明:真空系统经过120 h连续运行后,平均24 h非挥发性残留物表面沉积量维持在2.86×10^(-9)g/cm^(2)洁净水平,熔石英光学试片考核组和对照组在350 nm处的透过率以及12.3 J/cm^(2)通量以下的损伤密度曲线基本一致,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高通量激光装置 真空系统 洁净度 光学元件 透过率 损伤密度
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精细结构分辨的牙齿光声成像系统设计
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作者 李鹏 李渊骥 +3 位作者 辛鹏飞 冯晋霞 刘青梅 张宽收 《量子光学学报》 北大核心 2025年第3期41-51,共11页
本文理论研究了不同激励光条件下,牙齿内不同结构、成分的特征光声信号。基于对模拟结果的分析,设计了三个对比度参数,分别为:不同波长激光激励条件下的光声功率谱密度斜率随探测光位置变化曲线的和、积;单波长激光激励条件下的光声功... 本文理论研究了不同激励光条件下,牙齿内不同结构、成分的特征光声信号。基于对模拟结果的分析,设计了三个对比度参数,分别为:不同波长激光激励条件下的光声功率谱密度斜率随探测光位置变化曲线的和、积;单波长激光激励条件下的光声功率谱密度随探测光位置变化曲线的对称性;时域光声信号的强度-衰减时间斜率。基于这三个参数,可以准确判定测量点元处的牙齿结构成分、龋洞是否存在、龋洞的延伸位置等,从而实现牙齿的精细结构分辨功能成像。在此基础上,设计了一套双波长脉冲激光激励、光学干涉测声的精细结构分辨的牙齿光声成像系统。 展开更多
关键词 双波长激光激励 光声功率谱密度曲线斜率 光声强度-衰减时间斜率 牙齿结构成分 龋洞
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分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵指向性分析与测试
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作者 顾宏灿 王佳蓓 +4 位作者 王鹏 祝苗 姚高飞 黄俊斌 吕加庆 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期299-309,共11页
为提高光纤水听器线阵列的目标探测性能,设计一种连续螺旋缠绕增敏的柔顺型分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵。分析远场平面波的水声作用机理,根据弹性力学理论建立水听器声压相位灵敏度模型;光纤连续螺旋缠绕于高密度聚乙烯材料中空柱... 为提高光纤水听器线阵列的目标探测性能,设计一种连续螺旋缠绕增敏的柔顺型分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵。分析远场平面波的水声作用机理,根据弹性力学理论建立水听器声压相位灵敏度模型;光纤连续螺旋缠绕于高密度聚乙烯材料中空柱体,若光栅间光纤长度为10 m,水听器单元的灵敏度为-133.99 dB(re 1 rad/μPa),搭建6元分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵消声水池实验系统。实验结果表明,水听器平均声压灵敏度为-136.00 dB,单元指向性测试曲线与理论曲线整体趋势一致,波束响应测试曲线与理论曲线在最大值对应方位、波束宽度方面完全吻合。 展开更多
关键词 弱反射光纤光栅水听器 分布式 波束形成 声压灵敏度 单元指向性
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光电二极管放大电路的SPICE仿真与实验研究
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作者 丛梦龙 周昆鹏 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期19-24,共6页
为整体提升光电二极管放大电路性能,在理论研究基础上,结合软件仿真和实验测试对设计方案加以优化。首先从系统传递函数角度出发,揭示引发电路振荡的原因,即开环增益和反馈因子之间特定幅度和相位关系。在此基础上,利用TINA SPICE交流... 为整体提升光电二极管放大电路性能,在理论研究基础上,结合软件仿真和实验测试对设计方案加以优化。首先从系统传递函数角度出发,揭示引发电路振荡的原因,即开环增益和反馈因子之间特定幅度和相位关系。在此基础上,利用TINA SPICE交流和瞬态仿真功能,以图解方式直观阐明振荡条件,并给出用于相位补偿的反馈电容取值不同时所测得的环路增益波特图,以及系统频率响应、阶跃响应和脉冲响应。对比上述仿真结果,讨论反馈电容对系统稳定性和带宽的影响,并进一步考虑稳定性和带宽,计算出补偿电容的理想取值。针对因电容过小而在应用中难以实现的问题,提出以T型阻容网络等效小电容的策略,并通过仿真加以验证。最后,对系统相位裕度和带宽进行了实验测试。结果表明,当补偿电容为5 pF时,相位裕度约为68.4°,过冲优于8%,未见振铃现象。 展开更多
关键词 光电二极管 开环增益 TINA SPICE 反馈因子 环路增益 相位裕度
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半导体激光器辐照损伤效应试验方法
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作者 王祖军 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期129-136,共8页
半导体激光器(LD)作为光源器件被广泛应用于光通信、测量、成像、显示、照明、工业加工、医疗诊断等领域,随着LD在空间光通信、大型强子对撞机、核工业等辐射环境中的大量应用,工作在空间辐射或核辐射环境中的LD会受到辐射损伤的问题日... 半导体激光器(LD)作为光源器件被广泛应用于光通信、测量、成像、显示、照明、工业加工、医疗诊断等领域,随着LD在空间光通信、大型强子对撞机、核工业等辐射环境中的大量应用,工作在空间辐射或核辐射环境中的LD会受到辐射损伤的问题日益突出,以LD为核心器件的光通信系统在辐射环境中的可靠性问题备受关注。鉴于国内外关于LD辐照损伤效应试验方法相关的研究报道较少,主要针对LD在辐射环境中应用时遭受的辐照损伤效应,参考与电子元器件辐射效应相关的国内外标准、规范、指南,结合LD辐照损伤效应试验、辐射粒子输运模拟计算、辐照效应仿真模拟、辐照损伤机理分析,从辐照试验源选取、试验流程、辐照偏置条件等方面开展LD辐照损伤效应试验方法研究,分别建立LD位移效应、电离总剂量效应、瞬时剂量率效应辐照试验流程,从而形成辐照损伤效应试验方法,为开展LD辐照损伤评估和抗辐射加固性能考核提供试验技术支撑。 展开更多
关键词 半导体激光器 辐照损伤 位移效应 电离总剂量效应 瞬时剂量率效应
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