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大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计 被引量:10
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作者 赵清林 曹茹茹 +2 位作者 王德玉 袁精 李述 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期123-128,共6页
介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路... 介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流。控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流。搭建了脉冲功率为28kW的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80A,脉冲电压350V,脉冲宽度100μs,重复频率100Hz。 展开更多
关键词 半导体激光泵浦固体激光器 LCC谐振变换器 脉冲电源 给定积分器 脉冲控制
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半导体激光泵浦固体激光器进展 被引量:3
2
作者 周复正 沈丽青 +6 位作者 范滇元 郑桂珍 范瑞英 沈冠群 潘涌 范琦康 李振华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1992年第2期1-6,共6页
介绍了半导体二极管激光器泵浦固体激光器(DPL)的国际新进展和国内研究动态。指出它在单块集成微型激光器件、超短脉冲激光器注入种籽光源和高功率、大能量超级激光器研究中的潜在优势。用国产DH-LD和MQW-LD泵浦Nd:YAG、Nd:glass、Nd:YL... 介绍了半导体二极管激光器泵浦固体激光器(DPL)的国际新进展和国内研究动态。指出它在单块集成微型激光器件、超短脉冲激光器注入种籽光源和高功率、大能量超级激光器研究中的潜在优势。用国产DH-LD和MQW-LD泵浦Nd:YAG、Nd:glass、Nd:YLF和NYAB固体激光器,得到激光输出。实现了DPL的增益开关效应、腔内倍频和自倍频。建立了DPL动力学计算机模拟,计算值与实验结果基本一致。 展开更多
关键词 固体激光器 半导体激光
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半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应 被引量:12
3
作者 杨丽颖 李嘉强 +2 位作者 张金玉 徐晓明 曹剑 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期742-746,共5页
为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布... 为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布,并分析了热透镜长度的变化情况。结果发现,与非复合晶体相比,复合晶体的温度和热应力均有不同程度的下降,复合晶体工作时的最高温度降至其80%,热应力降至其70%。同时也验证了热透镜焦距不随非掺杂晶体长度的增大而改变,这也意味着复合晶体不能有效提高复合激光的光束质量,但是可以确保输出激光光束质量的稳定性。因此可以证实,使用复合晶体能够有效改善激光器的温度和力学特性,但不能优化固体激光器的光束质量。 展开更多
关键词 复合晶体 热效应 半导体固体激光器 有限元分析
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半导体泵浦全固体蓝光激光器的研究进展 被引量:9
4
作者 周城 叶子青 +1 位作者 郑权 钱龙生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第3期295-299,共5页
由于全固体蓝光激光器的广阔的应用前景和潜在的商业价值 ,使全固体蓝光激光器的研究成为当前激光领域的一个热点。简述了LD泵浦全固体蓝光激光器的发展历史和现状。讨论了产生蓝光的增益介质、倍频晶体、被动调Q晶体和已出现的直腔、“... 由于全固体蓝光激光器的广阔的应用前景和潜在的商业价值 ,使全固体蓝光激光器的研究成为当前激光领域的一个热点。简述了LD泵浦全固体蓝光激光器的发展历史和现状。讨论了产生蓝光的增益介质、倍频晶体、被动调Q晶体和已出现的直腔、“V”型腔及“Z”型腔的结构。指出了LD泵浦固体蓝光激光器面临的镀膜技术与“蓝光噪声问题”两大困难和其大功率。 展开更多
关键词 研究进展 LD 固体蓝光激光器 增益介质 倍频晶体 蓝光噪声 半导体激光器
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半导体侧面泵浦固体激光器均匀性的计算和分析 被引量:10
5
作者 毛少卿 黄涛 +1 位作者 温中一 杨涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期185-188,共4页
建立了半导体侧面泵浦固体激光介质内泵浦光能吸收分布情况的数值模型。模拟计算了不同泵浦参数下棒状介质和板条介质内泵浦光能的吸收分布,计算结果和有关实验结果符合得很好。得出了半导体侧面泵浦机构中介质尺寸、介质吸收系数和半... 建立了半导体侧面泵浦固体激光介质内泵浦光能吸收分布情况的数值模型。模拟计算了不同泵浦参数下棒状介质和板条介质内泵浦光能的吸收分布,计算结果和有关实验结果符合得很好。得出了半导体侧面泵浦机构中介质尺寸、介质吸收系数和半导体激光器发光面到介质泵浦面距离这三个参数对泵浦均匀性的影响。 展开更多
关键词 半导体 固体激光器 均匀性 模拟计算
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高功率半导体激光器端面泵浦Nd:YVO_4固体激光器热致损耗的研究 被引量:3
6
作者 刘均海 吕军华 +2 位作者 卢建仁 邵宗书 蒋民华 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第1期48-53,共6页
本文提出了一种测量端面泵浦固体激光器热致损耗的方法.研究了Nd(3+)浓度分别为0.5%和2%两种Nd:YVO4晶体,基模半径与泵浦光斑半径之比W1/Wp分别为0.5和1情形下热致损耗随泵浦功率的变化,结果表明:热致... 本文提出了一种测量端面泵浦固体激光器热致损耗的方法.研究了Nd(3+)浓度分别为0.5%和2%两种Nd:YVO4晶体,基模半径与泵浦光斑半径之比W1/Wp分别为0.5和1情形下热致损耗随泵浦功率的变化,结果表明:热致损耗随泵浦功率的增加而增大,且强烈依赖于W1/WP;大的基模半径会导致严重的热致损耗.Nd:YVO4晶体的Nd3+浓度对热致损耗也有很大影响,在大模半径情形,高浓度晶体的热致损耗远大于低浓度晶体,而且对于W1/Wp的依赖更为强烈. 展开更多
关键词 热致损耗 半导体激光器 端面 固体激光器
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高功率半导体泵浦固体激光器输出特性的研究 被引量:4
7
作者 王海林 朱晓 +2 位作者 袁孝 周卓尤 曹红兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B04期33-36,共4页
通过实验详细测量了水温、工作电流对二极管激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出在不同泵浦参数下半导体泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,得到了圆周上泵浦模块的个数,泵浦光发散角等因素对泵浦光分布均匀性的影响。采用直接... 通过实验详细测量了水温、工作电流对二极管激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出在不同泵浦参数下半导体泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,得到了圆周上泵浦模块的个数,泵浦光发散角等因素对泵浦光分布均匀性的影响。采用直接泵浦方式,分别设计了二种不同功率水平的半导体泵浦的Nd:YAG固体激光器聚光腔,得到了170和800 W的输出功率,并对激光器的输出特性进行详细测量,最大光光转换效率达37%,电光转换效率约为16%。 展开更多
关键词 二极管固体激光器 高功率 谱线特性
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宽工作温度范围半导体泵浦固体激光器研究 被引量:3
8
作者 杨进华 韩文波 周见红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期51-53,共3页
介绍了半导体泵浦固体激光器工作原理以及宽温度范围条件下的设计思想。设计的原理样机在工作频率20Hz的情况下获得了40mJ的激光输出。实验表明在-40^+50℃工作环境下激光器能正常工作。
关键词 半导体固体激光 激光速率方程 侧面 温控
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用于较大泵浦尺寸半导体泵浦固体激光器的一种特殊腔型 被引量:2
9
作者 杜戈果 朱鹤元 +1 位作者 朱九皋 李富铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期179-183,共5页
提出一种泵浦固体激光器的特殊腔型 ,解决了当功率较大时泵浦尺寸较大使得泵浦光斑与激光光斑不匹配的问题 ,并从激光腔理论和速率方程理论两方面通过数值计算验证了该腔型的优越性 .同时对 L
关键词 激光 半导体 模式匹配 固体激光器 数值计算 倍频设计
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菲涅耳透镜汇聚太阳光泵浦激光器参数优化
10
作者 王鹤颖 张海洋 +2 位作者 赵长明 汪林 许维琛 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期124-131,共8页
太阳光泵浦激光器(Solar Pumped Lasers,SPL)是一种将太阳光直接转换为激光的装置,在空间通信、激光无线传能、化学能源循环等领域有广阔的应用前景。建立了基于菲涅耳透镜、液体光波导结构的太阳光泵浦激光器模型,利用光学追迹软件和... 太阳光泵浦激光器(Solar Pumped Lasers,SPL)是一种将太阳光直接转换为激光的装置,在空间通信、激光无线传能、化学能源循环等领域有广阔的应用前景。建立了基于菲涅耳透镜、液体光波导结构的太阳光泵浦激光器模型,利用光学追迹软件和激光仿真软件对不同菲涅耳透镜尺寸下的晶体棒、石英管和金属锥形腔进行优化分析,得到了石英管、金属锥形腔和晶体棒最佳尺寸参数,并推导了关于菲涅耳透镜直径的拟合曲线。根据器件最佳尺寸计算了激光输出功率关于菲涅耳透镜直径的拟合曲线。仿真结果表明,在菲涅耳透镜相对孔径为1的情况下,晶体棒、石英管和金属锥形腔最佳尺寸随菲涅耳透镜直径增大而增加,以此为基础仿真计算的激光输出功率同样随菲涅耳透镜直径增大而增加,整体呈现上开口抛物线上升趋势,对太阳光泵浦激光器的设计与优化具有参考意义。 展开更多
关键词 激光器 太阳光 菲涅耳透镜
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半导体泵浦固体激光器热透镜效应测量方法 被引量:3
11
作者 卞进田 王玺 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S02期391-394,共4页
为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高... 为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高斯光束在不同位置处的光斑半径大小值与被测高斯光束光斑半径测量值相减的平方和作为误差函数的值,误差函数值最小的构造高斯光束就是被测高斯光束。实验测量了半导体泵浦的Nd:YAG激光棒的热效应,给出了632.8 nm红光的热透镜值与泵浦电流的关系。 展开更多
关键词 半导体激光器 ND YAG 热透镜效应 高斯光束 数值模拟
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半导体激光泵浦Nd:YAG固体激光器 被引量:1
12
作者 周复正 沈丽青 +6 位作者 范滇元 郑桂珍 方祖捷 金志良 屠玉珍 顾德英 封伟忠 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1991年第5期225-229,共5页
研制了波长为800—810nm线列阵二极管激光器,脉冲输出功率50mW。泵浦单块Nd:YAG固体振荡器,得到1.06μm激光输出。脉冲能量为0.1μJ、起伏小于0.5%,斜率效率为24%。泵浦阈值功率为3.9mW,与计算结果一致。
关键词 ND:YAG激光器 半导体 激光
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半导体泵浦双向固体环型激光器的单纵模实现
13
作者 张志利 孙利群 田芊 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期140-142,共3页
综述了使用半导体泵浦的固体环型激光器的优点———可以使激光陀螺实现全固体化、提高光束质量并减小陀螺的锁区 ,但是由于半导体泵浦的固体环型激光器工作于多纵模状态 ,对陀螺的精度有很大影响。介绍了可以实现固体环型激光器单纵模... 综述了使用半导体泵浦的固体环型激光器的优点———可以使激光陀螺实现全固体化、提高光束质量并减小陀螺的锁区 ,但是由于半导体泵浦的固体环型激光器工作于多纵模状态 ,对陀螺的精度有很大影响。介绍了可以实现固体环型激光器单纵模的方法 ,即色散法、F P干涉法、复合腔法等 ,并对国内外最近出现的实现单纵模的方法进行了总结和比较。得出F P干涉法是最直接有效的方法 ,其它方法可以进一步在固体环型激光器中验证。 展开更多
关键词 半导体固体激光 激光陀螺 选模 单纵模
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照射器用LDA端面泵浦被动调Q激光器研究
14
作者 熊波 赵翀 +6 位作者 辛潮 郁彩亮 褚召华 周格鹏 崔自跃 崔莹 魏晓羽 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期665-671,共7页
采用LDA端面泵浦Nd∶YAG晶体、Cr^(4+)∶YAG晶体为调Q器件,组成被动调Q激光器。在平平腔(耦合输出率R=35%)和平凹腔(耦合输出率R=23%)两种不同的设计中,分别获得了25 mJ、~6 ns和24 mJ、~15 ns的1.06μm脉冲激光输出。该能量输出实验结... 采用LDA端面泵浦Nd∶YAG晶体、Cr^(4+)∶YAG晶体为调Q器件,组成被动调Q激光器。在平平腔(耦合输出率R=35%)和平凹腔(耦合输出率R=23%)两种不同的设计中,分别获得了25 mJ、~6 ns和24 mJ、~15 ns的1.06μm脉冲激光输出。该能量输出实验结果与被动调Q激光输出能量的理论分析数据较为吻合。在另一组实验中,测量了-40℃~+50℃的温度范围内,20 Hz运转条件下被动调Q激光的脉冲间隔精度。该温度范围内,激光脉冲间隔精度在±2.8μs以内。最后,根据上述实验结果,为了满足照射器对激光源的使用要求,对激光器设计提出了一些优化设想。 展开更多
关键词 激光照射器 LDA端面 被动调Q激光器 Cr^(4+)∶YAG晶体
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半导体泵浦铷蒸气激光器国内首次出光 被引量:22
15
作者 杨子宁 王红岩 +4 位作者 华卫红 陆启生 肖楠 许晓军 陈金宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2273-2274,共2页
采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩,得到线宽0.1nm、中心波长780.2nm、最高连续输出功率80W的泵浦激光输出。为了降低热效应,通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式,脉宽440μs,占空比为1∶5。采用长度为5mm的铷金属饱和蒸... 采用体光栅对商用线阵半导体激光器进行线宽压缩,得到线宽0.1nm、中心波长780.2nm、最高连续输出功率80W的泵浦激光输出。为了降低热效应,通过外加斩波器将泵浦光转化为脉冲模式,脉宽440μs,占空比为1∶5。采用长度为5mm的铷金属饱和蒸气作为增益介质,并在常温下充入33kPa乙烷和47kPa氦气,进行了出光实验。在泵浦峰值功率35.4W,铷吸收池温度120℃时,得到峰值功率600mW的795nm铷激光输出,斜率效率为1.7%。 展开更多
关键词 碱金属蒸气激光器 激光 半导体 体光栅
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用于铷蒸气激光泵浦的窄线宽阵列半导体激光器 被引量:12
16
作者 李志永 谭荣清 +1 位作者 徐程 李琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期875-878,共4页
在激光二极管LD泵浦铷蒸气激光器中,窄线宽半导体激光是实现铷蒸气激光高效率输出的关键技术之一。基于体布拉格光栅(VBG)外腔技术,实现了40W功率0.14nm线宽的780nm激光输出。采用半导体制冷片(TEC)控制VBG温度,使得该激光器空气中波长... 在激光二极管LD泵浦铷蒸气激光器中,窄线宽半导体激光是实现铷蒸气激光高效率输出的关键技术之一。基于体布拉格光栅(VBG)外腔技术,实现了40W功率0.14nm线宽的780nm激光输出。采用半导体制冷片(TEC)控制VBG温度,使得该激光器空气中波长可从779.35nm调谐至780.10nm,可用于铷蒸气激光的高效泵浦。 展开更多
关键词 半导体激光器 窄线宽 半导体铷蒸气激光 体布拉格光栅
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光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响 被引量:8
17
作者 杨子宁 王红岩 +2 位作者 陆启生 李元栋 许晓军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2257-2262,共6页
以速率方程模型为基础研究了光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响。结果表明:碱蒸气激光器的运行存在最优温度,温度和长度对碱蒸气激光器性能的影响是等价的,可以定义一个与温度和长度无关的效率描述其它参量一定时激光器的最... 以速率方程模型为基础研究了光谱特性对半导体泵浦碱蒸气激光器性能的影响。结果表明:碱蒸气激光器的运行存在最优温度,温度和长度对碱蒸气激光器性能的影响是等价的,可以定义一个与温度和长度无关的效率描述其它参量一定时激光器的最优效率;泵浦谱宽对阈值泵浦强度的影响是线性的,由于碱金属原子在谱线远翼具有较大吸收截面,即使泵浦谱宽几倍或十几倍于原子吸收谱宽时也可能获得较高的效率;原子吸收谱宽对阈值泵浦强度的影响是非线性的,随着原子吸收谱宽的增加激光器光-光效率出现饱和下降;泵浦谱宽和原子吸收谱宽越宽,半导体激光器由于温度或电流导致的中心波长漂移的影响越小,实际中采用外腔压窄的半导体激光器阵列(谱宽小于200 GHz)可以控制其温度或电流漂移,使得碱蒸气激光器的性能基本不受影响。 展开更多
关键词 碱蒸气激光器 半导体 速率方程 吸收谱宽 温度漂移
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新型光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器 被引量:8
18
作者 宋晏蓉 郭晓萍 +5 位作者 王勇刚 陈檬 李港 于未茗 胡江海 张志刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1448-1450,共3页
用量子阱技术生长的半导体材料作激光增益介质,Al GaAs/GaAs对做布喇格反射镜,并以简单的平凹腔做谐振腔,半导体激光器作泵浦源,制作出了光泵垂直外腔面发射半导体激光器.在抽运功率1.5W时,得到了中心波长1005nm、最大输出功率40mW的激... 用量子阱技术生长的半导体材料作激光增益介质,Al GaAs/GaAs对做布喇格反射镜,并以简单的平凹腔做谐振腔,半导体激光器作泵浦源,制作出了光泵垂直外腔面发射半导体激光器.在抽运功率1.5W时,得到了中心波长1005nm、最大输出功率40mW的激光,光-光转换效率2.7%. 展开更多
关键词 面发射半导体激光器 量子阱 增益芯片
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半导体泵浦铷蒸气激光器阈值特性 被引量:7
19
作者 李琳 谭荣清 +1 位作者 徐程 李志永 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期20-26,共7页
以速率方程为基础建立理论模型,采用迭代计算方法,对单程端面泵浦铷蒸气激光器的阈值特性进行了详细研究。研究表明,铷室温度和长度对阈值泵浦功率密度的影响具有等价性,存在使阈值功率密度达到最小的最佳铷室长度与温度组合。泵浦光线... 以速率方程为基础建立理论模型,采用迭代计算方法,对单程端面泵浦铷蒸气激光器的阈值特性进行了详细研究。研究表明,铷室温度和长度对阈值泵浦功率密度的影响具有等价性,存在使阈值功率密度达到最小的最佳铷室长度与温度组合。泵浦光线宽对阈值功率密度的影响基本呈线性;泵浦光线宽越宽,泵浦光中心波长与铷原子吸收波长的偏移量对阈值功率密度的影响越小;存在最佳的铷原子吸收线宽,使阈值功率密度达到最小;为减小阈值功率密度,铷室窗口片应尽量考虑镀膜,谐振腔输出耦合率不宜大于80%。 展开更多
关键词 半导体 铷蒸气激光器 阈值功率密度
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用于碱金属蒸汽激光器泵浦的窄线宽780 nm半导体激光源 被引量:6
20
作者 田景玉 张俊 +2 位作者 彭航宇 雷宇鑫 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1123-1129,共7页
780.0nm窄线宽、高功率半导体激光器对于发展Rb碱金属蒸汽激光器具有重要意义 为获得好的泵 浦效果 泵浦光谱与碱金属蒸汽的吸收光谱需严格匹配 必须压窄半导体激光输出线宽 且稳定中心波长 反射式体布拉格光栅(RVBG)外腔反馈是目前实... 780.0nm窄线宽、高功率半导体激光器对于发展Rb碱金属蒸汽激光器具有重要意义 为获得好的泵 浦效果 泵浦光谱与碱金属蒸汽的吸收光谱需严格匹配 必须压窄半导体激光输出线宽 且稳定中心波长 反射式体布拉格光栅(RVBG)外腔反馈是目前实现窄光谱光源的主要方案之一 本文提出了快轴准直镜 光 束变换器 慢轴准直镜 反射式体布拉格光栅(FAC BTS SAC RVBG)的结构 压缩入射到 RVBG 的激光发散 角 提高RVBG有效反馈率 相对于常规的“FAC+SAC+RVBG”结构 提升光谱锁定效果 基于“ FAC+BTS+ SAC+RVBG”结构 研制出780nm窄线宽激光器 连续功率达到47.2W 通过对RVBG精确温控 可将中心 波长稳定在780.00nm 采用单模光纤探测 光谱宽度为0.064nm(FWHM) 温漂系数为0.0012nm/℃ 电 流漂移系数为0.0013nm/A 可用于Rb碱金属蒸汽激光器泵浦. 展开更多
关键词 半导体激光器 窄线宽 反射式体布拉格光栅 半导体激光碱金属蒸汽激光器
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