高亮度蓝光半导体激光器光纤耦合技术 被引量：6

1

作者 段程芮 赵鹏飞 +1 位作者 王旭葆 林学春 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期46-53,共8页

随着蓝光半导体激光器的发展和应用范围的拓宽,利用合束技术来获得高亮度的蓝光光源已经成为研究的热点。为了获取高亮度的蓝光输出,本文应用光学设计软件进行模拟仿真,将48只波长为450 nm、输出功率为3.5 W的单管半导体激光器通过快慢... 随着蓝光半导体激光器的发展和应用范围的拓宽,利用合束技术来获得高亮度的蓝光光源已经成为研究的热点。为了获取高亮度的蓝光输出,本文应用光学设计软件进行模拟仿真,将48只波长为450 nm、输出功率为3.5 W的单管半导体激光器通过快慢轴准直和空间合束,聚焦耦合进105μm/0.22NA的光纤中,可获得功率为144.7 W、亮度为11 MW/(cm^(2)·str)的蓝光输出,耦合效率为93.78%,整体系统的光-光转换效率为86.13%。 展开更多

关键词 蓝光 高亮度 光纤耦合 合束技术

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单管半导体激光器快轴准直轴向误差分析

2

作者 陈晴 牛奔 +3 位作者 杨盈莹 张玲 林学春 徐莉 《长春工业大学学报》 CAS 2015年第3期296-299,共4页

分别采用ZEMAX光学设计软件和高斯光束传输变换理论算法对单管半导体激光器快轴准直透镜轴向误差进行模拟计算分析。基于微透镜准直设备的单管快轴准直实验结果与两种方法得到的结果进行对比,分析得出高斯光束传输变换理论计算的曲线图... 分别采用ZEMAX光学设计软件和高斯光束传输变换理论算法对单管半导体激光器快轴准直透镜轴向误差进行模拟计算分析。基于微透镜准直设备的单管快轴准直实验结果与两种方法得到的结果进行对比,分析得出高斯光束传输变换理论计算的曲线图更加接近实验结果。 展开更多

关键词 单管激光器 高斯光束 ZEMAX 轴向误差

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透明硬脆材料激光剥离关键问题研究(特邀)

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作者 赵树森 何宏智 +5 位作者 韩世飞 姜璐 杜家宝 于海娟 林学春 张谷令 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期17-30,共14页

透明硬脆材料由于其优异的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性以及光电性能,广泛应用于半导体与电子领域。传统透明硬脆材料切片方法效率低、材料损耗大,制约了硬脆材料的推广应用。激光剥离技术是近年来新兴的一种透明硬脆材料切片新方法,... 透明硬脆材料由于其优异的力学性能、热稳定性、耐腐蚀性以及光电性能,广泛应用于半导体与电子领域。传统透明硬脆材料切片方法效率低、材料损耗大,制约了硬脆材料的推广应用。激光剥离技术是近年来新兴的一种透明硬脆材料切片新方法,较传统金刚线切割方法大幅提升硬脆材料的切片效率和材料利用率,目前已发展成为硬脆材料激光加工领域学术研究与产业应用的焦点。文中深入分析透明硬脆材料激光剥离物理过程,归纳激光剥离过程关键科学问题:透明硬脆材料对激光的非线性吸收、激光作用下材料内部微观结构演化与缺陷扩展规律,以及激光光场调控对材料改质影响机制等。基于这些科学问题,综述了近年来激光剥离不同类型透明硬脆材料的研究进展,目前用于激光剥离的材料已涵盖了SiC、Si、GaN、金刚石等半导体材料,蓝宝石、多晶Al_(2)O_(3)、氧化锆等陶瓷材料,激光剥离技术已发展出超快激光双脉冲诱导剥离、超快激光-化学辅助剥离、多激光复合剥离等。激光剥离物理过程是一个典型的激光-材料-热学-力学多学科交叉问题,尽管在实验结果方面获得了显著突破和迅猛发展,但目前对于工艺机理仍缺乏深入的理论与数值建模研究。未来透明硬脆材料激光剥离技术将会朝着百微米以下超薄厚度剥离、改质层低损伤、工艺自适应等方向发展,将为半导体与电子等领域快速发展提供更大的技术支撑。 展开更多

关键词 超快激光 硬脆材料 剥离 非线性吸收 缺陷扩展 光场调控

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高能量全固态355nm紫外激光器 被引量：5

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作者 张洋洋 王丽荣 +2 位作者 杨盈莹 林学春 车英 《激光杂志》 北大核心 2015年第8期11-13,共3页

为满足脉冲激光沉积镀膜技术对激光光源的要求,研制了低重频、高能量全固态紫外激光器。采用凹凸非稳谐振腔结构,使用高速电光Q开关进行调制,通过氙灯泵浦Nd:YAG激光晶体产生1064 nm脉冲种子光,经腔外两级单通放大,得到能量大于1J的1064... 为满足脉冲激光沉积镀膜技术对激光光源的要求,研制了低重频、高能量全固态紫外激光器。采用凹凸非稳谐振腔结构,使用高速电光Q开关进行调制,通过氙灯泵浦Nd:YAG激光晶体产生1064 nm脉冲种子光,经腔外两级单通放大,得到能量大于1J的1064 nm基频光。采用LBO晶体进行倍频与和频,在重频10Hz时得到紫外光最高能量170 m J,峰值功率22 MW,脉宽7.7 ns。 展开更多

关键词 激光器 全固态紫外激光器 电光调Q 和频

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基于PIC24F单片机的全固态激光器监控系统的设计和实现 被引量：2

5

作者 陈鹏超 吉俊文 +1 位作者 侯玮 林学春 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期33-34,37,共3页

本系统以PIC24FJ128DA110为核心芯片实现了对全固态激光器工作过程中操作信号和保护信号的种类、发生时间,驱动电源电流反馈值以及激光功率反馈值等信息的记录;并应用Microchip提供的USB嵌入式堆栈和I2C串口通信将存储在EEPROM中的数据... 本系统以PIC24FJ128DA110为核心芯片实现了对全固态激光器工作过程中操作信号和保护信号的种类、发生时间,驱动电源电流反馈值以及激光功率反馈值等信息的记录;并应用Microchip提供的USB嵌入式堆栈和I2C串口通信将存储在EEPROM中的数据信息以文本格式写入USB闪存驱动器中。本系统方便了对全固态激光器操作流程的实时监控,加快了全固态激光器系统的故障排除和修复;为激光器和控制系统的改进设计提供了数据依据。本系统包含实时时钟模块、ADC模数转换模块、EEPROM数据存储模块、USB数据通信模块等。 展开更多

关键词 单片机 全固态激光器 I2C EEPROM 实时时钟 ADC USB闪存器

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基于热成像的激光固态相变过程温度控制方法

6

作者 张群莉 李天璐 +4 位作者 陈智君 项思远 吴国龙 林学春 姚建华 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期63-74,共12页

在激光固态相变过程中,温度对于工件性能有着显著影响,温度控制的精度和响应速度是确保工件强化质量的关键因素。为了提高激光强化过程中温度的稳定性,基于热成像原理,采用红外热像仪获取激光作用区域不同位置的实时温度数据,提出一种... 在激光固态相变过程中,温度对于工件性能有着显著影响,温度控制的精度和响应速度是确保工件强化质量的关键因素。为了提高激光强化过程中温度的稳定性,基于热成像原理,采用红外热像仪获取激光作用区域不同位置的实时温度数据,提出一种模糊自适应并行PID控制方法,开发模糊控制模块,通过比较激光作用区域前后位置的温度差,经模糊控制系统处理生成控制输出,与模糊PID控制器并行控制,通过实时监测,反馈控制激光输出功率,实现更快速、精准的温度控制。通过实验对系统仿真结果进行验证,结果表明该温控方法不仅提高了温度控制的响应速度和精度,还增强了系统的鲁棒性,为高端装备关键零部件的高质量表面强化提供参考。 展开更多

关键词 激光固态相变 热成像 温度控制 模糊控制

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基于激光激励的火工冲击响应及其特性研究 被引量：8

7

作者 王锡雄 秦朝烨 +2 位作者 丁继锋 张志研 褚福磊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期464-470,共7页

针对传统火工冲击激励方法在频率范围方面的局限性,研究新兴的激光激励方式、激励特性及其参数的影响,探究模拟火工冲击试验的可行性。首先参考经典的冲击试验方法,制定了激光激励试验的试验方案,设计了试验装置并进行了冲击试验;然后... 针对传统火工冲击激励方法在频率范围方面的局限性,研究新兴的激光激励方式、激励特性及其参数的影响,探究模拟火工冲击试验的可行性。首先参考经典的冲击试验方法,制定了激光激励试验的试验方案,设计了试验装置并进行了冲击试验;然后针对火工冲击和激光激励的试验结果,在时域、频域进行了时频分析和响应谱分析与对比;最后依据该试验方法,讨论了激光脉冲频率和激光脉冲能量对冲击响应的影响。研究提出的激光激励方法对火工冲击机理研究与地面模拟试验设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 火工冲击 激光激励 冲击响应谱 无损激励

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纳秒脉冲掺镱全光纤激光器研究进展 被引量：2

8

作者 曲研 宁超宇 +7 位作者 邹淑珍 于海娟 陈雪纯 许爽 左杰希 韩世飞 李心瑶 林学春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期199-212,共14页

掺镱全光纤纳秒脉冲激光器发展迅猛,已经为诸多领域开辟了新的道路,特别是高平均功率、大脉冲能量的纳秒脉冲光纤激光器在激光清洗等领域得到了广泛应用。多路光纤激光合束是实现高平均功率、大脉冲能量激光输出的主要手段,其结构复杂... 掺镱全光纤纳秒脉冲激光器发展迅猛,已经为诸多领域开辟了新的道路,特别是高平均功率、大脉冲能量的纳秒脉冲光纤激光器在激光清洗等领域得到了广泛应用。多路光纤激光合束是实现高平均功率、大脉冲能量激光输出的主要手段,其结构复杂程度取决于单模块激光器的输出特性,提升单模块纳秒脉冲全光纤激光器输出特性对于激光清洗等领域具有重要意义。文中总结了单模块掺镱全光纤纳秒脉冲激光器的研究进展,分析了当前限制其功率和能量进一步提升的主要因素。首先,从主动调Q、被动调Q以及增益开关技术三个层面回顾了纳秒脉冲掺镱全光纤振荡器的研究进展;其次,从大脉冲能量、高平均功率、两者协同发展三个指标层面总结了纳秒脉冲掺镱全光纤放大器的研究现状;最后,从限制高指标掺镱全光纤激光器输出特性的因素出发,展望了其在未来功率和能量提升上的发展趋势。 展开更多

关键词 高平均功率 大脉冲能量 纳秒脉冲 掺镱全光纤激光器 激光清洗

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硫化钼锁模激光器研究进展

9

作者 孟路平 徐慧 +4 位作者 邹淑珍 王令武 史萌 苏富芳 张玲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期939-944,共6页

新型的硫化钼(MoS_2)可饱和吸收体由于具有宽带可饱和吸收特性等优点,在被动锁模激光领域具有广泛的应用。本文对硫化钼可饱和吸收体的不同制备方法和锁模的关键参数进行了总结、对基于硫化钼吸收体的锁模激光特性进行了综述,并指出其... 新型的硫化钼(MoS_2)可饱和吸收体由于具有宽带可饱和吸收特性等优点,在被动锁模激光领域具有广泛的应用。本文对硫化钼可饱和吸收体的不同制备方法和锁模的关键参数进行了总结、对基于硫化钼吸收体的锁模激光特性进行了综述,并指出其发展趋势。 展开更多

关键词 硫化钼 可饱和吸收 被动锁模 固体和光纤激光器

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一种声光调Q窄脉宽小体积激光器 被引量：3

10

作者 刘建强 汪楠 +2 位作者 杨盈莹 王菲 林学春 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期562-565,共4页

为了构建一种声光调Q的窄脉宽小型Nd∶YVO_4激光器,从主动调Q速率方程出发,分析了抽运速率、重复频率、输出镜透过率对脉宽的影响。该激光器采用简单的平平腔设计,LD端面抽运高增益的Nd∶YVO_4激光晶体,在谐振腔内插入一个微型的声光调... 为了构建一种声光调Q的窄脉宽小型Nd∶YVO_4激光器,从主动调Q速率方程出发,分析了抽运速率、重复频率、输出镜透过率对脉宽的影响。该激光器采用简单的平平腔设计,LD端面抽运高增益的Nd∶YVO_4激光晶体,在谐振腔内插入一个微型的声光调Q开关,作用长度约为7mm,谐振腔腔长13mm,输出镜的透过率为70%。结果表明,在抽运功率为4.21W、重复频率20k Hz时,获得了单脉冲能量20μJ、脉冲宽度1.65ns、峰值功率为12k W的1064nm激光输出。此结果说明,用微型声光调Q开关来构建短腔获得窄脉宽输出是一种切实可行的方案,且该器件还可以作为大功率激光器的种子源。 展开更多

关键词 激光器 窄脉宽 微型声光调Q 调Q速率方程

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基于TO单管的10W绿光LD光纤耦合模块

11

作者 王智宁 于海娟 +2 位作者 周闯 赵鹏飞 孙艳军 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2018年第2期36-40,共5页

理论和实验研究了基于TO单管的绿光LD光纤耦合模块。采用Zemax光线追迹软件对该模块进行了光学设计,包括:绿光TO管的快慢轴准直透镜、缩束透镜组与光纤耦合消像差透镜组。将20支单管通过快慢轴空间合束耦合进入芯径400μm光纤,理论上获... 理论和实验研究了基于TO单管的绿光LD光纤耦合模块。采用Zemax光线追迹软件对该模块进行了光学设计,包括:绿光TO管的快慢轴准直透镜、缩束透镜组与光纤耦合消像差透镜组。将20支单管通过快慢轴空间合束耦合进入芯径400μm光纤,理论上获得98%以上的光纤耦合效率。实验中选取20支工作电流为1.5A,输出功率为1W的520nm绿光TO单管进行实验,通过快慢轴空间合束技术耦合进入芯径400μm、数值孔径0.22的光纤中,获得10.1W的输出功率,光纤耦合效率为84.2%。 展开更多

关键词 半导体激光器 绿光 合束 光纤耦合

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