简易脉冲激光能量检测器

一、工作原理图一是硅光二极管用积分电路以检测光脉冲能量的原理图。图中GT是硅光二极管、C是积分电容。先将开关闭合,使电容C充电至电源电压,然后断开电源。当入射光落到硅光二极管的接收面上时,在二极管回路里便引起一个电流脉冲,这时电容C放出电量Q0电量Q是     

高功率LD抽运的Nd：YVO4被动调Q激光器

在二极管(LD)抽运的Nd:YVO4激光器中,采用Cr4 :YAG(钇铝石榴石)作为可饱和吸收体,可获得1.06 μm的被动调Q脉冲激光输出.当腔长为9 cm,抽运功率为13.4 W时,得到重复频率为38.5 kHz,平均功率为1.35 W的调Q脉冲序列,其单个脉冲能量为35 μJ,脉宽为25 ns,峰值功率为1.4 kW.比较不同腔长下平均功率随抽运功率的变化关系,以及不同抽运功率下的脉冲重复频率、脉冲宽度和单脉冲能量;分析热透镜效应对输出功率的影响,以及受激粒子上转换效应对脉冲能量的影响,结果表明,理论分析和实验结果相一致.     

SBS调Q双包层光纤激光器

报道了包层泵浦调Q光纤激光器的实验研究。采用连续光泵浦方式,在激光谐振腔中,利用多模硅光纤中的非线性效应-受激Brillouin散射(SBS)进行自调Q,得到了纳秒量级的脉冲输出;改用脉冲光泵浦方式,实现了重复频率连续可调,稳定的纳秒量级光脉冲输出,脉宽(FWHM)小于2ns,峰值功率大于8kw。     

Nd:YAG调Q脉冲泵浦的Cr4+:Mg2SiO4激光器

采用Nd∶YAG调Q激光器输出的1.06μm光脉冲泵浦掺铬镁橄榄石(Cr4 ∶Mg2SiO4)晶体,实现Cr4 ∶Mg2SiO4激光器的增益开关运转.Cr4 ∶Mg2SiO4在46 mJ的泵浦能量下,输出激光脉冲的中心波长约为1.22μm,能量和脉宽分别为4.8 mJ和8.2 ns,其光-光转换效率达到12%.同时,研究激光器的光-光转换效率随聚焦透镜焦距的变化特性.     

532 nm激光脉冲抽运的钛蓝宝石增益开关激光器

采用Nd∶YAG调Q倍频激光器抽运钛蓝宝石(Ti∶Al2O3)晶体,实现钛蓝宝石激光器的增益开关运转.当用脉宽为32 ns,能量为21 mJ的532 nm绿光脉冲抽运时,在5 cm腔长情况下,获得比抽运光脉冲窄的15 ns脉宽的激光脉冲,脉冲能量为0.86 mJ,激光中心波长为780 nm.理论上,从速率方程组出发,计算输出激光的脉冲宽度,研究激光器抽运能量、腔长及腔结构对输出特性的影响.     

直流电纵向激励机械调Q CO2激光器的动力学分析

用一种快速斩波器实现简单直流电纵向激励CO₂激光的机械Q调制. 产生了峰值功率为1~2 kW、 重复频率为740 Hz、 单脉冲宽度为200~300 ns的激光脉冲. 用六温度模型模拟该机械调Q CO₂激光器Q调制的动力学过程, 分析了CO₂分子分解为CO分子比率、 腔内放电电子密度(放电电流)对输出脉冲强度的影响, 并计算了Q转换输出脉冲线形、 脉冲峰值功率及脉冲宽度, 理论计算分析与实验结果相符.      

氧气中加工生成硅量子点的受激发光

用纳秒脉冲激光辐照加工生成硅量子点结构,经过适当退火后,在605 nm和693 nm处检测到受激发光峰并能观察到有明显的光增益现象和阈值行为。通过在硅量子点表面建立Si-O-Si桥键和Si=O双键键,用第一性原理对氧气中用激光加工的硅基量子点的电子态密度进行模拟计算,结果表明两种键在量子点中都形成局域态,但局域态位置不同。结合理论和实验,得出产生受激发光峰增强效应和阈值行为的主要原因,并提出硅量子点纳米激光这一新思想,量子受限效应决定激光的抽运能级,局域态在导带和价带之间为粒子数反转提供必要条件。     

可实现特殊激光微加工工艺的控制系统

以发动机气缸内表面作为激光微加工对象,基于半导体二极管泵浦YAG激光器的声光调Q技术,研制出可满足特殊激光微加工工艺要求的激光微加工设备控制系统.通过对运动控制卡MC8041A及自制的激光调Q控制卡的软件编程,实现对设备机械运动系统以及激光调Q信号输出的控制.运动控制卡控制各轴伺服电动机运转;激光调Q控制卡接收安装在旋转轴上的高精度增量式旋转编码器的反馈脉冲,对其进行计数、分频后,输出所需激光调Q信号.借助于激光调Q控制卡对激光头旋转运动和激光器单个激光脉冲输出的协调联动控制,形成单脉冲同点间隔多次激光微加工工艺,实现对发动机气缸内表面高效、高质量的微加工.     

Q开关Nd:YAG激光、强脉冲激光治疗雀斑的疗效观察

目的评价Q开关Nd:YAG激光、强脉冲激光以及二者联合应用对雀斑的治疗效果,探讨雀斑治疗的较适宜方案。方法选用波长为532 nm的Q开关Nd:YAG激光治疗雀斑患者21例,选用波长为560 nm的强脉冲光治疗23例,先以强脉冲激光治疗2次,隔1月联合Q开关激光进一步治疗25例。随访3～6月判定疗效。结果Q开关激光治疗组总有效率为76.19%,强脉冲光治疗组为78.26%,Q开关激光联合强脉冲激光治疗组(联合治疗组)为100%。结论 Q开关激光和强脉冲激光对雀斑均有较好的疗效,二者无显著性差异;Q开关激光联合强脉冲激光治疗雀斑的疗效较单用其一的效果较佳。     

电流脉冲法局部放电检测仪的研究

本文介绍了一种繁用的局部放电检测仪的电路原理和设计要求。仪器是基于电流脉冲法进行设计的,用来检测绝缘材料中的局部放电,或电介质中低介电强度的杂质的放电等。仪器适用于测试电缆、电容器、互感器、套管和高压电机的线圈等。用130mm的平面阴极射线管作为放电脉冲信号的显示元件,放电信号叠加在椭圆时基上,观察方便。仪器提供了“直接法”和“平衡法”两种测试方法。在检测电路的低压部分注入一个已知量的校正脉冲信号,通过与实际放电信号的比较来求取其放电量的大小,校正脉冲可以控制使它能沿椭圆时基移动,使用比较简单。     

等离子体发生器脉冲放电特性实验研究

实验研究了自然环境压力条件下等离子体发生器的脉冲放电特性.利用动态分压器和罗果夫斯基线圈型电流传感器测试了脉冲放电过程中消融毛细管等离子体的负载电压和放电电流.实验发现:在放电回路中使用钳位二极管可以有效地调整脉冲放电状态,提高等离子体发生器工作稳定性;调整放电回路的参数值也实现了回路的过阻尼放电,达到使用二极管整流的效果.     

0.47J×100Hz高光束质量二极管泵浦脉冲固体激光器

采用二极管侧面泵浦结构和主振放大方案,设计和实验研究了大能量高光束质量脉冲固体Nd：YAG激光器.获得了单脉冲输出能量0.47J,重复频率100Hz,光束质量M2因子为4的高光束质量全固态脉冲激光输出.     

阻容型分压器在脉冲电容器放电特性研究中的应用

该文设计了一种包括脉冲电阻分压器和高压云母电容器的阻容型分压器，用于脉冲电容器放电特性的实验研究。在脉冲电容器充电过程中，高压云母电容器承受高电压；在脉冲电容器放电过程中，脉冲电容器的瞬变电压在脉冲电阻分压器上产生输出电压。通过合理设计阻容分压器的电容、电阻值，可以准确测量脉冲电容器的充电电压和放电波形。该文用阻容型分压器分析了一种脉冲电容器的放电特性。     

三种定义的电容一致性的推证

电容器的概念及其电容的定义可归纳为以下三种:1.两个带等值异号电荷的导体,可以为任意形状,当周围没有其它导体或带电体时,它们组合为电容器。其电容的定义式为:C=Q/U_1-U_2式中Q是两导体之一所带电量的绝对值,U_1、U_2分别是两导体的电势。2.采用静电屏蔽的原理,设计一种导体的组合,电容器就是这种导体的组合。例如导体2做成空腔,导体1被绝缘地固定在该空腔中,导体1和导体2组成了一个电容器。其电     

纳米尺度激光紧聚焦光穿孔技术

论述了一种新型的细胞转导方法——纳米尺度激光紧聚焦光穿孔技术.按照光穿孔可能的物理机制,分4类讨论了现在主流的光穿孔技术:连续激光光穿孔,其中最前沿的技术是紫外二极管激光光穿孔;纳秒、皮秒激光脉冲和经放大的千赫兹飞秒激光脉冲光穿孔,其中应用范围最广的是Nd:YAG激光器;飞秒激光振荡器发出的兆赫兹脉冲序列光穿孔,该技术在多尺度、跨学科及在体研究中扮演重要角色;最新出现的利用双脉冲微射流进行光穿孔,这是光穿孔技术中仅有的一种将外源物主动引入细胞内的方法.可以预见:当激光紧聚焦技术结合了双光子荧光显微镜、微芯片实验室、膜片钳技术等各种单细胞分析技术后,必将在细胞间通信、干细胞谱系提交、癌症转移、激光基因疗法、胚胎发育学以及神经功能再生等学科领域中产生重大影响.     

光声激光功率能量探测器特性的研究

在激光技术中,功率和能量是激光的重要物理参数.传统的测试仪器如碳斗功率/能量计及硅光敏二级管功率计,其使用光谱波段、灵敏度、线性动态范围等多项参数均得不到满意的统一.我们应用固体光声效应的Rosenwaig-Gersho(简称为R—G理论),用碳薄膜作吸收体,分别用微音器和PZT压电陶瓷为传感器,研制成激光功率/能量探测器,并对它的性能参数进行了实验测定.结果表明,该探测器具有灵敏度高、时间响应较快、动态范围宽、结构简单、造价低等优点,可用于常用激光器如He-Ne和TEA CO_2激光.连续及脉冲Nd:YAG激光功率/能量探测,用于红外激光光谱的探测其性能优于价格昂贵的热释电探测器.     

基于Nd:LGGG连续与调Q脉冲人眼安全激光器研究

1.4μm人眼安全激光具有对人眼安全?对烟雾环境穿透能力强以及易于产生和探测等特点?本文基于Nd:LGGG新晶体,采用石墨烯作为可饱和吸收体,研究了1.4μm人眼安全激光输出特性?在注入泵浦光功率15.6W时,获得2.38W的1.4μm连续激光输出,光 光转换效率为15.4%;在注入泵浦光功率14.3W时,获得平均功率为255mW的1.4μm调Q激光输出,输出脉冲宽度为490ns,重复频率为80kHz,激光单脉冲能量为3.2μJ,脉冲峰值功率6.53W?     

恒定增益Q开关仪的研制

通常的定时调Q固体激光器(例Nd~( 3):YAG),由于泵浦能量的起伏而影响了激光器输出能量的稳定性,如果不是在泵浦后的固定时刻打开Q开关,而是在超辐射强度达到某一固定值时打开,便可得到稳定的输出。本文描述了这种恒定增益Q开关的设计;测量了输出脉冲激光能量的稳定性以及输出脉冲宽度,并与定时Q开关性能做了比较,结果其输出激光脉冲能量的稳定性提高了三倍。     

YAG激光器双脉冲泵浦系统设计

双脉冲泵浦是将小部分放电能量转为一个预脉冲,它在主脉冲放电之前对氙灯放电,使灯管中心的细小电离通道均匀地向管壁扩散,当等离子体充满灯管时立即进行主脉冲放电。这种放电方式的优点是避免灯内形成局部电流密度过高和电弧偏离灯管中心而导致的泵浦效率降低等问题。文献[1]研究了双脉冲泵浦的激光输出特性,证明这种     

激光技术简介:第三部分 激光技术

在前面两讲,我们介绍了激光原理和激光器.要把激光器广泛应用于工农业生产、国防建设和科学实验中去,还要根据不同的用途,采用一些特殊的方法和装置.本讲介绍几种最常用的激光技术,包括激光调Q、调制、倍频、选模、稳频、放大和锁模等项技术.一、激光调Q(Q开关)技术在第二讲中,我们介绍过脉冲运转的固体激光器,它比连续运转的激光器,一般具有较高的峰值功率,可用于材料加工方面.但是,它的激光输出的脉冲宽度(也叫脉冲时间)比较宽(通常为毫秒数量级),所以平均功率低.这种普通的脉冲激光器还不能适用于激光测距、激光雷达、激光脉码通信等,而要采用激光调Q技术,以产生适用的巨脉冲的激