2μm单纵模全固态脉冲激光技术研究进展(封面文章·特邀) 被引量：3

1

作者 颜秉政 穆西魁 +5 位作者 安嘉硕 齐瑶瑶 丁洁 白振旭 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1-16,共16页

2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽... 2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽和优良的光束质量等优势,可作为多普勒测风、相干差分吸收等激光雷达应用的优质光源,在工业、国防和科研等领域具有重要意义。目前,实现2μm激光输出的主要方法有光参量技术和直接泵浦法。相比光参量技术,直接泵浦法更具高效率、可调节性和集成性等优点,已成为2μm全固态激光的主流方式。文中总结了常用的2μm固体激光增益介质,分析了空间结构振荡器单纵模选择的原理和特点,综述了2μm单纵模全固态脉冲激光的研究进展,并对不同结构激光器的输出特性进行了比较,最后对2μm单纵模全固态脉冲激光的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 全固态激光器 2μm 脉冲 单纵模 选模

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非线性光学激光合束技术研究进展 被引量：3

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作者 崔璨 王月 +2 位作者 王雨雷 白振旭 吕志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期73-85,共13页

回顾了非线性光学激光合束技术的发展历程,阐述了基于光学相位共轭和基于非线性放大过程的合束思想和基本原理,梳理了重叠耦合、种子注入和布里渊四波混频增强相位锁定激光合束方式的标志性成果,总结了等离子体交叉光束能量转移、金刚... 回顾了非线性光学激光合束技术的发展历程,阐述了基于光学相位共轭和基于非线性放大过程的合束思想和基本原理,梳理了重叠耦合、种子注入和布里渊四波混频增强相位锁定激光合束方式的标志性成果,总结了等离子体交叉光束能量转移、金刚石拉曼放大和液体布里渊放大激光合束技术的优势和瓶颈。面向高峰值功率、高平均功率、高重复频率激光输出的实现需求,基于布里渊放大激光合束技术具备系统结构简单、功率负载高且散热效率高的优点,提出了实现单脉冲能量100 J、脉冲宽度10 ns、重复频率10 Hz合束激光输出的可行性方案。 展开更多

关键词 非线性光学 激光合束技术 受激布里渊散射 相位共轭

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高功率金刚石激光技术研究进展(特邀) 被引量：18

3

作者 白振旭 杨学宗 +7 位作者 陈晖 金舵 丁洁 齐瑶瑶 李森森 闫秀生 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1-13,共13页

金刚石拥有已知材料中最高的热导率、低的热膨胀系数、高度的化学惰性及优异的光学性能,使其能够在机械、光学和材料学等领域满足诸多极端条件的应用需求。近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高,使得人造金刚石的光学品质得到快速提升... 金刚石拥有已知材料中最高的热导率、低的热膨胀系数、高度的化学惰性及优异的光学性能,使其能够在机械、光学和材料学等领域满足诸多极端条件的应用需求。近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高,使得人造金刚石的光学品质得到快速提升,光学级的金刚石晶体因此也以其优异的拉曼和布里渊特性表现出优异的功率提升、相干性增强以及频率转换能力,并推动金刚石激光器在极大程度上克服了基于传统工作物质的粒子数反转激光器存在的热效应、以及波长和输出功率难以兼顾的难题。文中总结了高功率金刚石激光技术的研究进展,并对金刚石激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 金刚石 高功率 拉曼激光 布里渊激光 应用

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扫描激光雷达大视场与全景成像技术研究进展 被引量：8

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作者 庞亚军 苗睿锴 +3 位作者 白振旭 丁洁 齐瑶瑶 刘硕 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第8期1-8,共8页

激光雷达作为一种高精度、快速获取三维环境信息的主动探测技术,在国防和民用领域具有重要的应用价值。按其成像方式的不同可以分为扫描式和非扫描式两大类。非扫描激光雷达受制于阵列探测器件的性能,成像范围和距离有限,而扫描激光雷... 激光雷达作为一种高精度、快速获取三维环境信息的主动探测技术,在国防和民用领域具有重要的应用价值。按其成像方式的不同可以分为扫描式和非扫描式两大类。非扫描激光雷达受制于阵列探测器件的性能,成像范围和距离有限,而扫描激光雷达具有大视场、高分辨率和探测距离远的优势,成为当前激光雷达技术发展的主流。作为扫描成像激光雷达的核心技术之一,本文梳理了国内外扫描激光雷达大视场和全景成像技术的研究进展,介绍了不同技术的基本原理、实现方法和技术指标,最后总结目前存在的不足,并对未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 激光雷达 扫描 MEMS 大视场 全景成像

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基于晶体拉曼转换的多波长激光技术综述(特邀) 被引量：5

5

作者 吕志伟 刘钟泽 +5 位作者 陈晖 金舵 郝鑫 范文强 王雨雷 白振旭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1-14,I0008,共15页

近年来,在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下,能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注,但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制,实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射... 近年来,在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下,能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注,但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制,实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射具有较大难度。非线性光学频率变换技术是拓展激光波长的有效手段,具有系统灵活性强、波长调节范围宽和功率拓展性强等特点。作为一种三阶非线性光学效应,受激拉曼散射(SRS)通过介质内部的分子或晶格振动使入射的泵浦光产生一定的频移,结合其固有的放大、相位共轭、级联转换等特性,基于SRS的拉曼激光器在获得高功率、高光束质量、多波长激光输出中具有显著优势,尤其是以晶体作为拉曼增益介质的多波长激光器一直是激光领域研究的热点。文中介绍了SRS和级联拉曼转换的基本原理,归纳了典型晶体拉曼激光器的分类和基本结构,综述并讨论了基于晶体拉曼转换的多波长激光技术的研究现状。 展开更多

关键词 受激拉曼散射 多波长激光 拉曼晶体 级联转换 拉曼振荡器

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激光三角测量法应用技术 被引量：37

6

作者 孙有春 庞亚军 +2 位作者 白振旭 王雨雷 吕志伟 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第4期1-8,共8页

得益于激光测量高精度、非接触和快响应的技术优势,近些年,各种激光测量方法被广泛应用在工业制造、航空航天、生物医药等众多领域。与其他方法相比,激光三角测量法结构简单、性价比高,其应用技术研究发展迅速,成为研究热点。首先对激... 得益于激光测量高精度、非接触和快响应的技术优势,近些年,各种激光测量方法被广泛应用在工业制造、航空航天、生物医药等众多领域。与其他方法相比,激光三角测量法结构简单、性价比高,其应用技术研究发展迅速,成为研究热点。首先对激光三角测量法的基本原理进行了论述,然后对其应用技术的研究进展情况进行了详细综述,并总结了影响激光三角测量法测量精度的主要问题和相关研究,最后对激光三角测量技术的发展现状和趋势进行了总结。 展开更多

关键词 激光测量 三角法 光学检测 应用

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基于微通道散热的板条激光放大器热仿真分析 被引量：2

7

作者 吴頔 于宇 +11 位作者 李凯 于恒哲 许志鹏 李云飞 王汞 白振旭 王玺 王君光 张永宁 王毕艺 王雨雷 吕志伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期340-345,共6页

众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,... 众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,本文建立了一种用于高能Zig Zag板条激光放大器的双端入水微通道散热模型,利用CFD模拟仿真软件在额定工况下对微通道与空腔热沉进行散热对比,还研究了模型的可变参量:通道高度、翅片厚度,以及水流量对于散热性能的影响。模拟研究发现本文提出的微通道热沉冷却效果优于全腔水冷效果,微通道热沉将晶体表面最高温差控制在4℃以内,表面温度也降低了32;同时在压降允许范围内优化通道参数能再将冷却效果提升10,实现增益介质分布式高效散热。 展开更多

关键词 大功率高能量 板条激光放大器 微通道热沉 冷却效果 CFD

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可见光波段全固态涡旋激光腔内产生技术研究进展(特邀) 被引量：1

8

作者 齐瑶瑶 李珺辰 +8 位作者 张雨 闫大鹏 常峰 虞秀芬 白振旭 丁洁 颜秉政 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期51-67,共17页

涡旋光由于携带轨道角动量信息,在天文学、光学操控、显微成像、传感、量子科学和光通信等领域有着广泛的应用前景。特别地,针对可见光波段涡旋激光,在水下通信领域,涡旋光束可以显著提高通信容量。此外,在可见激光高分辨成像领域,涡旋... 涡旋光由于携带轨道角动量信息,在天文学、光学操控、显微成像、传感、量子科学和光通信等领域有着广泛的应用前景。特别地,针对可见光波段涡旋激光,在水下通信领域,涡旋光束可以显著提高通信容量。此外,在可见激光高分辨成像领域,涡旋光束可大幅度提高成像分辨率。目前,可见光波段涡旋光主要通过无源法和有源法产生。相比腔外转换的无源法,有源法在转换效率、光束质量(模式纯度)以及功率提升方面均具有显著优势。该综述重点阐述激光腔内直接产生可见光波段涡旋光的产生技术,具体包括离轴泵浦法、环形泵浦法、腔内球差法等技术手段。综述了可见光波段涡旋固态激光的腔内产生技术,分别从基于非线性频率变换的可见光涡旋激光产生技术、基于分立元器件的LD直接泵浦可见光全固态涡旋激光产生技术、基于光纤介质的LD直接泵浦可见光全固态涡旋激光产生技术方面进行介绍。最后对其未来发展进行分析和展望。 展开更多

关键词 可见光 涡旋光 有源法 固体激光

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增益分布对GaN基蓝光微盘激光器模式分布和发光功率的影响

9

作者 许湘钰 刘召强 +3 位作者 贾童 楚春双 张勇辉 张紫辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期136-143,共8页

通过FDTD仿真模拟计算,文中系统地研究了电流阻挡作用对GaN基蓝光激光器增益分布和光学性能的影响,发现回音壁激光模式主要在靠近微盘边缘1.5个波长范围谐振,因此,如果电流阻挡层面积太小,无法最大化减小激光器电流阈值;如果面积太大,... 通过FDTD仿真模拟计算,文中系统地研究了电流阻挡作用对GaN基蓝光激光器增益分布和光学性能的影响,发现回音壁激光模式主要在靠近微盘边缘1.5个波长范围谐振,因此,如果电流阻挡层面积太小,无法最大化减小激光器电流阈值;如果面积太大,回音壁激光模式与无增益区存在耦合效应,从而减少激光功率。另外,随着无增益区域向微盘边缘发生偏移,各个激光模式输出的峰值功率均下降,其中二阶模式峰值功率比一阶模式下降得更加显著,这主要是由于二阶模式分布范围更接近微盘中心区域。同时,进一步发现如果在微盘激光器的仿真模型中引入侧壁缺陷,则将导致边缘无法形成增益区,相比于二阶模式而言,一阶模式的发光功率随侧壁缺陷区域增加而下降的幅度更为显著,这主要是由于一阶模式分布范围更接近微盘边缘。 展开更多

关键词 激光器 微盘 增益 FDTD

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面向MEMS振镜激光雷达系统的近程接收机设计 被引量：2

10

作者 万岁岁 庞亚军 +1 位作者 薛瑞祥 白振旭 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期116-127,共12页

针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度... 针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度超过95%,集光性能和通光性能较好。同时,接收电路采用T型网络放大结构,结合时刻鉴别电路,利用TDC7200实现高精度时间测量。实验结果表明,飞行时间测量精度在200 ns量程下小于120 ps,在8 m范围内测距精度优于2 ns,能够满足近程探测的需要。 展开更多

关键词 微机电系统 大视场 光学设计 近程探测

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基于MobileNetV3网络的轻量级激光雷达点云图像语义分割

11

作者 郝夏楠 庞亚军 +1 位作者 麻月欣 张继文 《激光杂志》 北大核心 2024年第12期174-180,共7页

针对当前激光雷达点云图像语义分割方法处理速度与精度难以平衡,占用计算资源庞大的问题,开展了基于球面投影的轻量级算法研究。首先利用球面投影将3D点云投影至二维平面,然后设计了基于MobileNetV3的轻量化二维语义分割网络MobileSeg... 针对当前激光雷达点云图像语义分割方法处理速度与精度难以平衡,占用计算资源庞大的问题,开展了基于球面投影的轻量级算法研究。首先利用球面投影将3D点云投影至二维平面,然后设计了基于MobileNetV3的轻量化二维语义分割网络MobileSeg对投影图进行分割,最后将分割结果反投影至3D点云空间。算法利用对点云图像降维和轻量化的骨干网络减少了对计算资源的占用,同时避免了将稀疏点云直接输入到神经网络中进行特征提取时面临的各种困难。该算法在SemanticKITTI数据集上的平均交并比(mIOU)为51.7%,MobileSeg-S和MobileSeg-L模型的参数量分别为0.9 M和3.2 M,实现了准确、轻量的LiDAR点云图像语义分割,在自动驾驶领域具有一定应用前景。 展开更多

关键词 自动驾驶 点云 MobileNetV3 语义分割 激光雷达

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基于PDH注入锁频的单频连续1064nm环形激光器(特邀)

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作者 秦子涵 范文强 +3 位作者 郭文博 王雨雷 吕志伟 白振旭 《光电技术应用》 2024年第4期1-5,15,共6页

单频连续激光器在光纤通信、激光雷达和光谱分析等领域有广泛应用,为了实现理想的单频连续输出,研究了一种基于PDH(Pound-Drever-Hall)注入锁频技术的单频连续1 064 nm的Nd:YVO_(4)环形激光器。实验采用线宽10 k Hz的单频光纤激光器作... 单频连续激光器在光纤通信、激光雷达和光谱分析等领域有广泛应用,为了实现理想的单频连续输出,研究了一种基于PDH(Pound-Drever-Hall)注入锁频技术的单频连续1 064 nm的Nd:YVO_(4)环形激光器。实验采用线宽10 k Hz的单频光纤激光器作为种子源,从功率腔采用“8”字环形腔,通过PDH技术实现种子光的注入锁定。实验结果显示,在1.04 W的种子光注入条件下,当泵浦功率为38.12 W时,可实现13.46 W的稳定输出,对应线宽为37.26 kHz,功率稳定度为±0.55%。 展开更多

关键词 PDH技术 单频 连续波 1064nm

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百瓦级PCFA/LBO倍频绿光皮秒激光器 被引量：5

13

作者 陈晖 白振旭 +2 位作者 王建才 张丙元 白振岙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期128-132,共5页

具有高平均功率的皮秒级脉冲激光在工业加工、空间探测等领域具有重要的应用。但是锁模产生的皮秒种子光因脉冲宽度窄、单脉冲能量低,难以直接通过传统的行波放大实现功率的高效提升,因此也限制了输出脉冲的非线性频率转换效率。文中通... 具有高平均功率的皮秒级脉冲激光在工业加工、空间探测等领域具有重要的应用。但是锁模产生的皮秒种子光因脉冲宽度窄、单脉冲能量低,难以直接通过传统的行波放大实现功率的高效提升,因此也限制了输出脉冲的非线性频率转换效率。文中通过光栅啁啾脉冲展宽器和狭缝,将中心波长为1 030 nm、脉冲宽度7 ps、重复频率52 MHz的光纤锁模种子光脉冲宽度展宽至32 ps,且将其光谱宽度控制在1.1 nm,利用两个空气包层光子晶体光纤放大器将功率放大至190 W。最后通过温度相位匹配LiB_(3)O_(5)晶体实现了平均功率为103.1 W的绿光皮秒脉冲输出,光束质量因子1.17,二次谐波转换效率54.3%。 展开更多

关键词 皮秒放大器 光子晶体光纤 光栅 脉冲展宽 二次谐波产生

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高重频大能量1.6μm波段全固态激光的研究进展(特邀) 被引量：1

14

作者 李鹏飞 张飞 +8 位作者 李凯 曹晨 李延 张佳超 颜秉政 白振旭 于宇 吕志伟 王雨雷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期68-81,共14页

1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换... 1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换技术获得1.6μm附近波段的激光在重复频率、能量和光束质量等方面都得到了很大进展。首先,介绍了直接泵浦掺Er3+晶体、受激拉曼频移和光参量振荡产生1.6μm附近波段激光的原理和研究进展;其次,总结了三种方案在获得1.6μm附近波段激光的优点和缺点;最后,分析了它们在获得高重频、大能量1.6μm附近波段激光的应用前景。针对光参量振荡输出激光光束质量较差的问题,文中进行分析并给出相应解决方法,最后对通过光参量振荡获得较好光束质量、高重频、大能量1.6μm附近波段激光的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 高重频 大能量 光参量振荡 1.6μm附近波段激光 受激拉曼散射 直接泵浦掺Er3+晶体

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紧凑型拍瓦级高强度短脉冲激光器研究进展(特邀) 被引量：3

15

作者 崔璨 刘旭 +4 位作者 李森森 王月 白振旭 王雨雷 吕志伟 《光电技术应用》 2022年第4期1-12,63,共13页

拍瓦激光装置在粒子加速、二次粒子源产生、惯性约束聚变和放射治疗等特定研究领域体现出重大应用价值。截止2020年,全球范围超过100台超快超强拍瓦激光装置已经建成和正在建设中。为了更好地推进超快激光科学及应用的发展,充分向科研... 拍瓦激光装置在粒子加速、二次粒子源产生、惯性约束聚变和放射治疗等特定研究领域体现出重大应用价值。截止2020年,全球范围超过100台超快超强拍瓦激光装置已经建成和正在建设中。为了更好地推进超快激光科学及应用的发展,充分向科研人员开放这些大型激光装置的使用权限并提供技术支持,拍瓦激光装置按照地域被划分在不同的运营组织进行管理,主要分布在北美、欧洲和亚洲等地区。将以世界上强激光科教组织机构为线索,对紧凑型拍瓦级高强度短脉冲激光装置的技术路线、激光参数和相关技术的最新情况展开综述。 展开更多

关键词 拍瓦激光器 高强度短脉冲 高平均功率泵浦

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亚纳秒Zig-Zag板条激光器实现500 Hz焦耳量级输出

16

作者 李凯 宋长禹 +8 位作者 岳剑峰 贾梦瑜 许志鹏 吴頔 曹晨 白振旭 于宇 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期290-293,共4页

亚纳秒激光因其对光电器件的损伤优于纳秒激光和飞秒激光,而被广泛应用于光电对抗领域。然而,在常规水冷条件下实现输出数百赫兹焦耳级亚纳秒激光还面临较大的挑战。笔者课题组面向国防重大需求,结合端面泵浦微片晶体百皮秒激光产生技... 亚纳秒激光因其对光电器件的损伤优于纳秒激光和飞秒激光,而被广泛应用于光电对抗领域。然而,在常规水冷条件下实现输出数百赫兹焦耳级亚纳秒激光还面临较大的挑战。笔者课题组面向国防重大需求,结合端面泵浦微片晶体百皮秒激光产生技术和多程多级板条激光放大技术,对板条激光器的放大性能进行大量的实验研究,并提出了温控双端泵浦技术,弥补双端泵浦结构的缺陷。实现板条激光器单脉冲能量952 mJ,重复频率500 Hz的激光输出,这将为光电对抗系统所需的高重频大能量激光提供优质光源。 展开更多

关键词 板条激光 双端泵浦 高重频 亚纳秒

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Cr^(4+):YAG被动调Q晶体热效应对光束质量与纵模特性影响

17

作者 陈义夫 白振旭 +3 位作者 张亚凯 金舵 王雨雷 吕志伟 《光电技术应用》 2025年第1期1-6,共6页

被动调Q激光器广泛应用于工业制造、医疗、国防等科学研究领域,目前针对高功率泵浦条件下Cr^(4+):YAG可饱和吸收体热致光束质量劣化机制还缺乏系统性探究。文中基于侧面准连续泵浦驻波激光振荡器实验平台,定量揭示了Cr^(4+):YAG晶体热... 被动调Q激光器广泛应用于工业制造、医疗、国防等科学研究领域,目前针对高功率泵浦条件下Cr^(4+):YAG可饱和吸收体热致光束质量劣化机制还缺乏系统性探究。文中基于侧面准连续泵浦驻波激光振荡器实验平台,定量揭示了Cr^(4+):YAG晶体热致折射率梯度分布与输出光斑畸变的时空耦合规律。实验结果表明,光斑椭圆形变对应Cr^(4+):YAG晶体热效应的温度分布,且时域波形下降沿出现多峰调制现象,同时伴随谐振腔从单一纵模到多纵模谐振。此外,提高Cr^(4+):YAG晶体的初始透过率能够有效抑制热效应,通过多个高透过率晶体的串联方式可提升被动调Q激光器的重复频率负载能力。研究完善了可饱和吸收体热动力学模型,为高功率被动调Q激光器设计提供了新的热管理范式,对被动调Q技术在高功率、高光束质量激光系统中的应用具有重要指导意义。 展开更多

关键词 激光技术 被动调Q 热效应 光束质量 高重复频率

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百瓦级1.2/1.5μm双波长金刚石拉曼激光器(特邀) 被引量：11

18

作者 白振旭 陈晖 +8 位作者 张展鹏 王坤 丁洁 齐瑶瑶 颜秉政 李森森 闫秀生 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期194-200,共7页

具有高功率、高光束质量的双波长激光器在精密光谱、共振干涉测量和激光雷达等领域有着重要的应用。但是受到激光工作物质固有的光谱和增益特性制约,通过传统的粒子数反转激光器难以直接获得高功率的双波长激光输出,因此通常需要结合非... 具有高功率、高光束质量的双波长激光器在精密光谱、共振干涉测量和激光雷达等领域有着重要的应用。但是受到激光工作物质固有的光谱和增益特性制约,通过传统的粒子数反转激光器难以直接获得高功率的双波长激光输出,因此通常需要结合非线性光学频率变换技术将常规的单一波长高功率激光拓展至一个或若干个特殊波段。受激拉曼散射作为一种三阶非线性效应,具有频移大、自相位匹配和光束净化等优点,是实现高效率、高光束质量波长转换有效手段。利用具有宽光谱透过范围(>0.23μm)、超高热导率(>2 000 W·m^(-1)·K^(-1))和大拉曼频移(1 332 cm^(-1))等优异特性的金刚石晶体作为拉曼增益介质,通过外腔振荡结构实现了1μm泵浦光直接向1.2μm和1.5μm双波长激光的高效转换,在最高稳态泵浦功率414 W的条件下获得了1.2μm和1.5μm功率分别为72 W和110 W的输出。该研究为实现高功率的双波长激光输出开辟了新的途径。 展开更多

关键词 激光器 金刚石 拉曼 双波长 高功率

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高功率自由空间拉曼放大技术研究进展(特邀) 被引量：4

19

作者 白振旭 郝鑫 +7 位作者 郑浩 陈晖 齐瑶瑶 丁洁 颜秉政 崔璨 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期38-50,共13页

高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前,基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒... 高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前,基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒子数反转激光器在产生和放大过程中需匹配激光增益介质固有的吸收和发射谱,SRS过程理论上能够在其拉曼增益介质透过光谱的全范围内工作,故只需要相互作用光束的频率差满足拉曼增益介质的固有频移,便可实现光束之间的能量直接转移。因此,拉曼放大技术能够利用常规波段的泵浦光对特殊波段的种子光进行放大,从而实现高功率、大能量、高光束质量的特殊波段激光输出。该方法具备波长选择灵活、结构简单、功率拓展性强等优点,近年来已经在钠信标光源等领域得到了应用。文中综述了高功率自由空间拉曼放大技术的主要原理、特性和研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 受激拉曼散射 激光 放大器 脉冲 组束

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金刚石拉曼振荡器实现级联布里渊激光输出 被引量：3

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作者 白振旭 陈晖 +6 位作者 蔡云鹏 丁洁 齐瑶瑶 颜秉政 崔璨 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期367-368,共2页

级联布里渊激光器在光通信、微波光子学以及传感学等领域有着重要的应用。在过去的几十年中,布里渊激光器主要是以光纤、片上和微腔等具有高Q值的波导型谐振腔结构为主,虽然基于波导结构已经获得了低阈值、宽波段的布里渊激光输出,但同... 级联布里渊激光器在光通信、微波光子学以及传感学等领域有着重要的应用。在过去的几十年中,布里渊激光器主要是以光纤、片上和微腔等具有高Q值的波导型谐振腔结构为主,虽然基于波导结构已经获得了低阈值、宽波段的布里渊激光输出,但同时也面临着输出功率低、频率间隔小及输出级联难以控制等问题。通常,大多数晶体材料的布里渊介质的频移量在GHz量级,例如,在1.5μm波段中。 展开更多

关键词 激光输出 微波光子学 谐振腔结构 波导结构 光通信 振荡器 布里渊 低阈值

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