高功率半导体激光器在金属材料加工中的应用 被引量：11

1

作者 李学敏 苏国强 +1 位作者 翟光美 刘青明 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期140-143,共4页

高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度... 高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度均匀的相变硬化层,也能够精确控制熔覆层结构及其几何形状。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 焊接 淬火 激光熔覆 材料表面硬化 金属材料加工

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基于Innography平台的高功率半导体激光器专利分析 被引量：5

2

作者 郝屹 王戴尊 戴磊 《现代情报》 CSSCI 北大核心 2015年第10期128-133,139,共7页

本文利用Innography专利检索与分析平台,对高功率半导体激光器专利进行检索,并对检索结果进行核心专利分析、可视化分析及引证分析等,得出了全球高功率半导体激光器专利技术的发展研究概况,供该领域研究人员借鉴和参考。

关键词 Innography 专利检索 专利分析 专利情报 高功率半导体激光器

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传导冷却高功率半导体激光器单巴器件CW工作模式下的热加速寿命试验 被引量：7

3

作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1136-1145,共10页

可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80... 可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80℃3组热沉温度下的热加速寿命试验。根据器件输出功率在加速寿命测试期间的降低趋势,得到该批HLD器件的寿命分别为1 022,620,298 h,再根据Arrhenius公式得到该器件的激活能为0.565 41 eV,从而外推得到器件在室温下的寿命为5 762 h。可见55℃下器件寿命加速了5倍,而在65℃下寿命加速了8.5倍,80℃下寿命加速17倍。此外,我们还分析了器件热加速寿命试验后的性能。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 热加速寿命测试 可靠性 退化

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基于韦布尔分布和对数正态分布的高功率半导体激光器寿命估计和失效分析研究 被引量：6

4

作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期70-77,共8页

分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算... 分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算了各温度下器件的特征寿命和统计平均寿命,发现早期失效情况下形状参数小于1且数学平均寿命的计算方法误差加大,不如使用统计平均的方法。在对数分布统计分析中计算了各温度下器件的中位寿命和统计平均寿命,发现早期失效下的对数标准差较大且影响统计平均寿命的计算,这种情况不适合用对数正态分布估计寿命。最后对不同时期的加速寿命器件进行了失效分析。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 热加速老化试验 韦布尔分布 对数正态分布 失效分析

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高功率半导体激光器微光学光束整形技术

5

作者 杜春雷 邓启凌 +1 位作者 董小春 周崇喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期430-,共1页

基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心... 基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心微光学器件,实现了准直、聚焦和光纤输出等各种功能。形成了系统的半导体激光器光束整形变换技术,准直后光束发散角达到理论极限;成功获得高效率单芯径光纤耦合半导体激光器泵浦源。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 微光学 光束整形

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高功率半导体激光器陶瓷封装散热性能研究 被引量：15

6

作者 倪羽茜 井红旗 +3 位作者 孔金霞 祁琼 刘素平 马骁宇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期561-566,共6页

为实现半导体激光器单管的高功率输出,研究了使用氮化铝和碳化硅两种陶瓷材料制成的三明治型过渡热沉的散热性能。首先使用有限元分析方法计算,然后利用光谱法测量激光器的工作热阻。数值计算和实验测量结果均显示,碳化硅制成的过渡热... 为实现半导体激光器单管的高功率输出,研究了使用氮化铝和碳化硅两种陶瓷材料制成的三明治型过渡热沉的散热性能。首先使用有限元分析方法计算,然后利用光谱法测量激光器的工作热阻。数值计算和实验测量结果均显示,碳化硅制成的过渡热沉所封装器件的工作热阻更低,散热效果更好。此外,实验进一步测试了器件的光电特性,结果表明碳化硅陶瓷制成的过渡热沉封装器件的电光转换效率更高、输出功率更大。915 nm附近单管器件在注入电流15 A时的输出功率为16.3 W,最高电光转换效率达到了68.3%。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 有限元分析 热阻

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传导冷却单巴高功率半导体激光器热应力和smile研究 被引量：5

7

作者 鲁瑶 聂志强 +6 位作者 陈天奇 张普 熊玲玲 吴的海 李小宁 王贞福 刘兴胜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期189-199,共11页

利用有限元模型分别研究了回流过程和工作过程中传导冷却高功率半导体激光器的正应力、切应力和形变,并借助理论公式分析了热应力和smile的产生原因和分布规律.分析表明,在回流过程中热膨胀系数不匹配造成的切应力是正应力和变形的根源... 利用有限元模型分别研究了回流过程和工作过程中传导冷却高功率半导体激光器的正应力、切应力和形变,并借助理论公式分析了热应力和smile的产生原因和分布规律.分析表明,在回流过程中热膨胀系数不匹配造成的切应力是正应力和变形的根源,而在工作过程中,热膨胀系数不匹配和温度梯度共同影响着热应力和变形.在此基础上,将回流导致的剩余应力和变形作为初始条件施加在有限元模型上,对工作状态器件的热应力和smile进行模拟,以获得更精确的模拟结果.最后,通过有限元模型和实验手段研究了不同热沉温度对smile的影响.结果表明,工作过程会导致器件的smile增大,热沉温度的升高也会造成smile进一步增大. 展开更多

关键词 激光器 高功率半导体激光器 有限元方法 热应力 温度

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高功率半导体激光器互连界面可靠性研究 被引量：9

8

作者 彭勃 张普 +3 位作者 陈天奇 赵崟岑 吴的海 刘晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期101-108,共8页

随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55～125℃热冲击条件下的失效行为和寿... 随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55～125℃热冲击条件下的失效行为和寿命进行了模拟与分析。基于粘塑性Anand本构模型和Darveaux能量积累理论,对比了热冲击后界面层边缘及中心位置铟互连界面的可靠性,发现互连界面边缘的应力最大,达到0.042 5 GPa;相应的边缘位置的寿命最短,只有3 006个周期,即边缘位置为互连界面的"最危险单元"。预测了采用铟、金锡合金和纳米银焊膏封装的半导体激光器巴条的寿命,计算出铟、金锡合金和纳米银焊膏三种不同键合材料在边缘位置的寿命分别为3 006、4 808和4 911次循环,表明纳米银焊膏和金锡合金在热冲击条件下具有更长的寿命,更适合于用于极端环境的高功率半导体激光器封装。 展开更多

关键词 可靠性 高功率半导体激光器 互连界面 寿命 有限元

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高功率半导体激光器腔面镀膜对功率影响分析

9

作者 邱忠阳 徐栩 李玉春 《激光杂志》 北大核心 2017年第11期34-37,共4页

针对半导体激光器电磁波的振幅较大,激光器中能量的透射率较高,导致半导体激光器的能量损耗越大,对半导体激光器功率有一定的影响。本文提出腔面镀膜对半导体激光器功率影响分析方法,通过对激光产生过程中粒子转化过程进行优化,降低电... 针对半导体激光器电磁波的振幅较大,激光器中能量的透射率较高,导致半导体激光器的能量损耗越大,对半导体激光器功率有一定的影响。本文提出腔面镀膜对半导体激光器功率影响分析方法,通过对激光产生过程中粒子转化过程进行优化,降低电磁波的振幅,并对腔面未镀膜时半导体激光器的能量反射率和透射率进行计算,从而确定未镀膜半导体激光器的输出功率,然后根据激光器的电磁波电场和磁场的强度,确定镀膜后腔面的反射因子和透射因子,减少能量损耗,计算出镀膜后激光器的反射率和透射率,得出镀膜后激光器的功率,以镀膜前后半导体激光器的功率值为依据,实现高功率半导体激光器腔面镀膜对功率影响分析。实验结果表明,所提方法能够对镀膜前后功率变化进行准确分析,为半导体激光器腔面镀膜提供理论依据。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器腔面 镀膜 功率影响分析

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高功率1060nm半导体激光器波导结构优化 被引量：10

10

作者 李特 郝二娟 +3 位作者 李再金 王勇 芦鹏 曲轶 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期226-230,共5页

针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,... 针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,并设计了非对称、宽波导结构.对不同模式的限制因子进行了计算,结果表明,优化后的非对称波导结构能够在降低基模的限制因子的同时,增加高阶模式的损耗. 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 1060nm 波导宽度 模式

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大功率半导体激光器热沉技术的研究现状 被引量：8

11

作者 范嗣强 《激光杂志》 北大核心 2018年第2期14-19,共6页

基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。

关键词 微蒸发腔 高功率半导体激光器 热沉

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百瓦级半导体激光器模块的风冷散热系统分析 被引量：16

12

作者 张志军 刘云 +4 位作者 付喜宏 张金龙 单肖楠 朱洪波 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期187-191,共5页

对百瓦级半导体激光器风冷散热系统进行分析,利用ANSYS有限元分析软件对高功率半导体激光模块器件的温度场分布进行了模拟和优化设计。为百瓦级大功率半导体激光模块风冷系统工艺方案的选择提供了依据,并据此进行了实验验证。

关键词 高功率半导体激光器 热特性 ANSYS 温度分布

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808nm连续波2000W半导体激光器垂直叠阵 被引量：6

13

作者 张恩涛 张彦鑫 +7 位作者 熊玲玲 王警卫 康利军 杨凯 吴迪 袁振邦 代华斌 刘兴胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1075-1080,共6页

为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 ... 为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 W。对微通道液体制冷大功率半导体激光器叠阵和单bar半导体激光器器件的LIV特性、光谱特性、近场光斑、近场非线性效应、远场发散角、快慢轴准直后激光束的指向性做了测试和分析,并在连续波模式下对单bar 808 nm微通道液体制冷半导体激光器做了寿命测试及可靠性评估分析,结果显示器件的工作性能良好。该大功率半导体激光器垂直叠阵未来的应用前景广阔。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 垂直叠阵 微通道液体冷却 连续波

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半导体激光器在激光遥控制导中的空间耦合 被引量：4

14

作者 欧秋晔 康婷颋 +3 位作者 王诚 惠渭生 徐静 吴英春 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1006-1011,共6页

针对高功率脉冲半导体激光器的远场特点,及激光制导对激光功率密度和光斑均匀性的要求,给出多孔径空间耦合方案并对其优点进行理论分析;针对纳米叠层芯片高功率半导体激光器偏振特性,基于偏振复用的原理,进行2支高功率半导体阵列激光器... 针对高功率脉冲半导体激光器的远场特点,及激光制导对激光功率密度和光斑均匀性的要求,给出多孔径空间耦合方案并对其优点进行理论分析;针对纳米叠层芯片高功率半导体激光器偏振特性,基于偏振复用的原理,进行2支高功率半导体阵列激光器的偏振合束研究。通过试验得出结论:偏振耦合后系统输出光功率几乎2倍于单个激光器输出功率,采用多孔径耦合及偏振耦合均能满足遥控制导光斑要求。 展开更多

关键词 高功率脉冲半导体激光器 空间耦合 激光指令制导 激光驾束制导 偏振合束

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半导体激光器

15

《中国光学》 EI CAS 1999年第2期27-30,共4页

TN248.4 99020886半导体激光(红外)相干性的研究=Coherence researchon semiconductor laser(Red)[刊,中]/华家宁(南京师范大学物理系.江苏,南京(210097))∥南京师大学报.自然科学版.—1998,21(3).—48-49,53实验研究分析了一种波长为67... TN248.4 99020886半导体激光(红外)相干性的研究=Coherence researchon semiconductor laser(Red)[刊,中]/华家宁(南京师范大学物理系.江苏,南京(210097))∥南京师大学报.自然科学版.—1998,21(3).—48-49,53实验研究分析了一种波长为670 nm的半导体激光的相干性,证明这种激光器也可以作为一种相干光源加以利用。图4参2(吴淑珍) 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 量子点激光器 相干性 研究分析 激光二极管 光纤光栅 最大输出功率 中科院 南京师大学报 垂直腔面发射激光器

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半导体激光器

16

《中国光学》 EI CAS 2002年第1期28-31,共4页

TN248.4 2002010200大功率激光二极管的微片棱镜堆光束整形和光纤耦合输出=Micro - prism stack beam shapers for highpower laser diode arrays[刊,中]/石鹏,李小莉,张贵芬,郭明秀,陆雨田(中科院上海光机所,上海(201800))∥光学学报.... TN248.4 2002010200大功率激光二极管的微片棱镜堆光束整形和光纤耦合输出=Micro - prism stack beam shapers for highpower laser diode arrays[刊,中]/石鹏,李小莉,张贵芬,郭明秀,陆雨田(中科院上海光机所,上海(201800))∥光学学报.—2000,20(11). 展开更多

关键词 光纤光栅外腔半导体激光器 线阵二极管激光器 大功率激光二极管阵列 高功率半导体激光器 光子学 中科院 国家重点实验室 光束整形 量子阱半导体激光器 输出功率

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半导体激光器

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《中国光学》 EI CAS 2001年第2期21-24,共4页

TN248.4 2001020889超低阈值红色垂直腔面发射激光器=Ultralowthreshold red vertical-cavity surface-emittinglasers[刊,英]/程澎,高俊华,康学军,林世鸣,张光斌,刘世安,胡国新(中科院北京半导体所.北京(100083)//半导体学报.—2000,21... TN248.4 2001020889超低阈值红色垂直腔面发射激光器=Ultralowthreshold red vertical-cavity surface-emittinglasers[刊,英]/程澎,高俊华,康学军,林世鸣,张光斌,刘世安,胡国新(中科院北京半导体所.北京(100083)//半导体学报.—2000,21(1).-28-32Visible Vertical-cavity Surface-emitting Lasers(VCSELs)have been designed and fabricatd by usingmetalorganic vapor phase epitaxy.Using the 8λ opticalcavities with 3 quantum wells in 展开更多

关键词 半导体激光器线阵 半导体垂直腔面发射激光器 中科院 光纤光栅外腔半导体激光器 高功率半导体激光器 大功率半导体激光器 激光二极管线列阵 实验研究 量子点激光器 精密仪器

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高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远结激光器及其老化特性

18

作者 张素梅 石家纬 +1 位作者 赵世舜 胡贵军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期267-271,共5页

为了提高器件的可靠性和使用寿命 ,设计并研制了一种将p n结和有源层分开的高功率AlGaAs GaAs单量子阱远异质结 (SQW RJH)激光器 ,发射波长为 80 8nm ,腔长 90 0 μm ,条宽 1 0 0 μm ,其外延结构与通常的 80 8nmAlGaAs GaAs单量子阱半... 为了提高器件的可靠性和使用寿命 ,设计并研制了一种将p n结和有源层分开的高功率AlGaAs GaAs单量子阱远异质结 (SQW RJH)激光器 ,发射波长为 80 8nm ,腔长 90 0 μm ,条宽 1 0 0 μm ,其外延结构与通常的 80 8nmAlGaAs GaAs单量子阱半导体激光器的结构不同 ,在p n结和有源区间多了一层p型AlGaAs层 ,其厚度约为 0 1 μm。为减小衬底表面位错对外延层质量的影响 ,在n+ GaAs衬底和n Al0 5Ga0 5As下包层间加一层n+ GaAs缓冲层。对器件进行了电导数测试及恒流电老化实验。与常规AlGaAs GaAs大功率半导体激光器相比 ,远结大功率半导体激光器具有阈值电流Ith偏大、导通电压Vth偏高的直流特性。 30 0 0h的恒流电老化结果表明 ,器件在老化初期表现出阈值电流随老化时间缓慢下降 。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 远结 单量子阱 ALGAAS/GAAS

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均匀光强分布的5kW半导体激光硬化光源研制 被引量：6

19

作者 林星辰 朱洪波 +4 位作者 王彪 张亚维 周成林 宁永强 王立军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1178-1184,共7页

随着半导体激光自身输出功率和转换效率的提升,半导体激光已经广泛的应用于激光加工领域。本文针对目前激光加工领域对半导体激光硬化光源的需求,研制了波长为976nm的连续输出半导体激光硬化光源。该光源采用空间/偏振合束工艺达到了较... 随着半导体激光自身输出功率和转换效率的提升,半导体激光已经广泛的应用于激光加工领域。本文针对目前激光加工领域对半导体激光硬化光源的需求,研制了波长为976nm的连续输出半导体激光硬化光源。该光源采用空间/偏振合束工艺达到了较高的合束效率,采用柱面微透镜阵列分割与聚焦镜复合较好地匀化了巴条激光器慢轴方向固有的光强起伏,使聚焦光斑的光强呈平顶分布。最后对该光源进行了实验装调和测试。结果表明,在工作电流为93A时,光源的最大输出功率为5 120W,电光转换效率达47%,光斑尺寸为2mm×16mm,光斑分布为平顶分布,平整度大于90%,满足工业中对大面积、高效率激光硬化的要求。 展开更多

关键词 激光加工 高功率半导体激光器 激光光源 激光硬化 合束

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激光器结构与设计

20

《中国光学》 EI CAS 2000年第5期29-30,共2页

TN242 2000053183环状复球面镜谐振腔的衍射积分方程=Diffractivelntegral equations of toroidal-spherotoricmirrors resonators[刊,中]/朱长虹,李正佳(华中理工大学激光研究所.湖北,武汉(430074))//量子电子学报.—1999,16(1).—54-5... TN242 2000053183环状复球面镜谐振腔的衍射积分方程=Diffractivelntegral equations of toroidal-spherotoricmirrors resonators[刊,中]/朱长虹,李正佳(华中理工大学激光研究所.湖北,武汉(430074))//量子电子学报.—1999,16(1).—54-57采用克希霍夫-菲涅耳衍射积分公式。 展开更多

关键词 气体激光器 谐振腔 环状复球面镜 衍射积分方程 自由旋气动窗口 菲涅耳衍射 积分公式 设计 高功率半导体激光器 量子电子学

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