固体MOPA(Master oscillator power amplifier)激光器是一种通过将固体激光器的主振荡器与功率放大器组合,放大低功率信号以输出高功率激光的装置,在激光加工、精密测量、医疗治疗和科学研究等领域有着广泛应用。光束质量作为激光器输...固体MOPA(Master oscillator power amplifier)激光器是一种通过将固体激光器的主振荡器与功率放大器组合,放大低功率信号以输出高功率激光的装置,在激光加工、精密测量、医疗治疗和科学研究等领域有着广泛应用。光束质量作为激光器输出性能的关键指标,直接决定了激光器在这些应用中的效果和精度。但由于固体MOPA激光器中热效应的存在,激光输出过程中常伴随着光束质量的持续恶化,导致性能降低,因此优化光束质量便成为激光器性能提升的关键,在激光器的设计与应用中具有重要的研究与实践意义。本文综述了固体MOPA激光器光束质量优化技术的研究进展,重点介绍了热效应抑制技术、负透镜法、相位共轭法、可变形镜法、球差自补偿法、增益导引法和光束整形法等优化方法。通过分析这些技术的原理、实验进展及应用效果,讨论了它们在提高光束质量方面的挑战和创新成果。此外,文章还指出了固体MOPA激光器在高功率、高效率条件下光束质量优化的难点,并展望了未来可能的研究方向和技术突破。展开更多
激光直接零部件标识(Laser Direct Part Marking)技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA(MOPA,主控振荡器...激光直接零部件标识(Laser Direct Part Marking)技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA(MOPA,主控振荡器的功率放大器)激光标识设备,按照ISO/IEC TR 29158条码技术标准,开展激光加工参数(如激光峰值功率、激光单脉冲能量、激光功率、填充间隔、扫描速度等)对激光直接标识(Direct Marking,DM)码质量(如条码等级、对比度、打印伸缩等)影响的研究。通过优化激光加工参数,实现了在AL2024材料表面标识高质量DM码的激光标识工艺。展开更多
为了研制激光干涉成像所需的基于主振荡功率放大（Master Oscillator Power Amplifier,MOPA）结构的高能高相干脉冲单频激光器,需要研究经过功率放大后的脉冲时间相干性随激光功率（或能量）增加的变化趋势。本文采用声光调Q脉冲单频Nd...为了研制激光干涉成像所需的基于主振荡功率放大（Master Oscillator Power Amplifier,MOPA）结构的高能高相干脉冲单频激光器,需要研究经过功率放大后的脉冲时间相干性随激光功率（或能量）增加的变化趋势。本文采用声光调Q脉冲单频Nd：YVO_4激光器作为种子源,利用Nd：YAG功率放大模块对种子源激光进行2.1倍的脉冲能量放大。利用迈氏干涉测量法,完成种子源和2.1倍功放后激光在0～6 m光程差下干涉条纹对比度的实验测量,从而初步得到脉冲激光时间相干性（线宽）随激光功率（或能量）增加的变化趋势。同时也完成种子源和功放后激光的单频性、单脉冲能量、脉宽和峰值功率等基本参数的实验测量。展开更多
An efficient narrow=linewidth single-frequency （SF） Yb-doped all-fiber master oscillator power amplifier （MOPA） laser operating at 1064.3 nm is demonstrated experimentally. A ring cavity SF fiber laser is used as ...An efficient narrow=linewidth single-frequency （SF） Yb-doped all-fiber master oscillator power amplifier （MOPA） laser operating at 1064.3 nm is demonstrated experimentally. A ring cavity SF fiber laser is used as the seed source for the MOPA system and the Yb-doped fibers are employed as the gain medium or the saturable absorber. The SF operation is observed to be stable without mode hopping. The highest output power of 266 mW is obtained under the 400row pump power with the corresponding slope efficiency of 66.2-. The Hnewidth of the amplified output laser is approximately I kHz and its optical signal-to-noise ratio is over 45 dB.展开更多
文摘固体MOPA(Master oscillator power amplifier)激光器是一种通过将固体激光器的主振荡器与功率放大器组合,放大低功率信号以输出高功率激光的装置,在激光加工、精密测量、医疗治疗和科学研究等领域有着广泛应用。光束质量作为激光器输出性能的关键指标,直接决定了激光器在这些应用中的效果和精度。但由于固体MOPA激光器中热效应的存在,激光输出过程中常伴随着光束质量的持续恶化,导致性能降低,因此优化光束质量便成为激光器性能提升的关键,在激光器的设计与应用中具有重要的研究与实践意义。本文综述了固体MOPA激光器光束质量优化技术的研究进展,重点介绍了热效应抑制技术、负透镜法、相位共轭法、可变形镜法、球差自补偿法、增益导引法和光束整形法等优化方法。通过分析这些技术的原理、实验进展及应用效果,讨论了它们在提高光束质量方面的挑战和创新成果。此外,文章还指出了固体MOPA激光器在高功率、高效率条件下光束质量优化的难点,并展望了未来可能的研究方向和技术突破。
文摘激光直接零部件标识(Laser Direct Part Marking)技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA(MOPA,主控振荡器的功率放大器)激光标识设备,按照ISO/IEC TR 29158条码技术标准,开展激光加工参数(如激光峰值功率、激光单脉冲能量、激光功率、填充间隔、扫描速度等)对激光直接标识(Direct Marking,DM)码质量(如条码等级、对比度、打印伸缩等)影响的研究。通过优化激光加工参数,实现了在AL2024材料表面标识高质量DM码的激光标识工艺。
文摘为了研制激光干涉成像所需的基于主振荡功率放大（Master Oscillator Power Amplifier,MOPA）结构的高能高相干脉冲单频激光器,需要研究经过功率放大后的脉冲时间相干性随激光功率（或能量）增加的变化趋势。本文采用声光调Q脉冲单频Nd：YVO_4激光器作为种子源,利用Nd：YAG功率放大模块对种子源激光进行2.1倍的脉冲能量放大。利用迈氏干涉测量法,完成种子源和2.1倍功放后激光在0～6 m光程差下干涉条纹对比度的实验测量,从而初步得到脉冲激光时间相干性（线宽）随激光功率（或能量）增加的变化趋势。同时也完成种子源和功放后激光的单频性、单脉冲能量、脉宽和峰值功率等基本参数的实验测量。
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant Nos 61475125 and 61505162the Foundation of the Education Committee of Shaanxi Province under Grant Nos 16JK1769 and l4JK1756the Science Foundation of Northwest University under Grant Nos 15NW07 and 13NW14
文摘An efficient narrow=linewidth single-frequency （SF） Yb-doped all-fiber master oscillator power amplifier （MOPA） laser operating at 1064.3 nm is demonstrated experimentally. A ring cavity SF fiber laser is used as the seed source for the MOPA system and the Yb-doped fibers are employed as the gain medium or the saturable absorber. The SF operation is observed to be stable without mode hopping. The highest output power of 266 mW is obtained under the 400row pump power with the corresponding slope efficiency of 66.2-. The Hnewidth of the amplified output laser is approximately I kHz and its optical signal-to-noise ratio is over 45 dB.
