高功率半导体激光器阵列及其应用

介绍了高功率半导体激光器阵列的国内外研究情况,概述了高功率半导体激光器研究中所面临的关键性技术问题———半导体激光器阵列条、高功率半导体激光器阵列的散热技术及其光耦合技术,指出降低半导体激光器的生产成本是提高我国国际竞争力的重要手段。     

钢铁材料的相变超塑性焊接

首次采用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机进行了不同金属材料相变超塑性焊接过程及接头性能的探讨。试验证明低碳钢、铸铁及Ａ３－Ｔ８异种钢接头利用相变诱发的超塑性状态来进行固相焊接是可行的。作为介于一般压力焊与扩散焊之间的一种新焊接方法，相变超塑性焊接对很多金属材料的连接具有一定的应用前景。     

新型全光纤结构高功率双包层光纤激光器

通过对高功率双包层光纤激光器工作原理及其输出特性的分析,利用半导体激光器光纤模块作为泵浦源,采用星型双包层掺镱光纤与光纤光栅连接制作出全光纤结构的光纤激光器,获得了6.02 W单模连续输出功率,中心波长1 100 nm,斜效率1.7 W/A。     

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型．即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化．形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于CO2激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论．包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的倍频研究

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器（OPS-VECSEL）是一种新型的半导体激光器,在很多领域有着广阔的应用前景。其外腔结构更容易实现高功率、高光束质量的倍频。本文分析了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的器件结构;研究了VECSEL的倍频,设计了两种不同的VECSEL倍频结构及散热装置。     

大光腔半导体激光器的横模甄别

本文用电磁学理论对大光腔半导体激光器的横向波导模式进行了推导，得出了影响横模甄别的模增益、吸收系数和折射率等的计算公式，并通过计算获得了ＬＯＣ半导体激光器基横模工作，高功率输出的结构参数值。     

高功率光纤激光器研究

在讨论高功率光纤激光器工作原理的基础上，分析了高功率光纤激光器的关键技术及其实现方法，概括性评述了高功率光纤激光器研究的最新进展。指出高功率光纤激光器的关键技术主要是包层泵浦技术、光纤融和技术以及谐振腔制备技术；研制矩形或梅花形等内包层结构的双包层增益光纤，采用并行侧向泵浦技术，制备复合型的光纤光栅谐振腔是解决上述关键技术的有效手段。另外，发展新结构的高功率光纤激光器是进一步提高光纤激光器输出功率，改善其性能的必然趋势。     

大功率激光器研究创新成果填补国内空白

我国大功率激光器研究取得创新成果,近日,由中科院长春光机所完成的吉林省科技厅发展计划项目“半导体电泵浦集成微腔激光器”、“高功率光纤激光器”和“980nm垂直腔面发射激光器输出功率的提高”在长春分别通过专家鉴定,整体均处于国内领先水平,并填补了国内空白。     

基于半导体激光器的快速成型能量源

针对快速成型技术中存在的问题，提出了一种可选址驱动的半导体激光器线阵能量源新方案．在计算机软件与硬件控制下，以带尾纤的低功率半导体激光器光纤输出端集成的方法设计和实现了选址驱动能量源线阵雏形．用两组半导体激光器光纤输出端线阵交错排列补偿以形成一维长度为10mm、宽度为0．25mm连续线阵能量源．该方案原理可行，为将来实现高功率半导体激光器阵列在快速成型技术中的应用提供了坚实的基础．     

YAG激光焊接不锈钢薄板焊接工艺参数优化

激光焊接是目前应用较广的激光焊接技术,对于薄板焊接时激光深熔焊接的焊接深熔比可以达到2:1,其焊接强度和稳定都优于传统焊接。本文采用YAG激光器对2mm厚的0Gr18Ni9进行焊接试验,测量焊接的熔深和熔宽,并采用正交试验法进行参数优化,分析激光参数对焊缝的影响,通过显微硬度测试分析焊接接头的硬度,为激光焊接工艺参数...     

不同熔透状态下高功率CO2激光堆焊光致等离子体特征分析

提出了一种适用于高功率CO2激光焊缝熔透状态的在线监测方法，设计了不同熔透状态的高功率CO2激光堆焊焊接试验，采用高速摄影技术获取焊接过程中连续变化的光致等离子体图像，编程实现基于最大类间方差的图像分割，计算了光致等离子的高度、底部宽度和面积，得到了特征参数的概率密度分布图和变异系数，并分析了光致等离子体面积的频谱特征.结果表明：在焊缝未熔透时，光致等离子体的高度和面积均显著大于熔透状态时；焊缝未熔透状态的光致等离子体的面积波动频率约为400 Hz.     

高功率线阵列激光器的模拟

本文通过高功率阵列半导体激光器的等效电路对线阵列进行了模拟计算。研究了各单元器件的不同参数的均匀性与其组成的阵列器件的参数的关系，从而从理论上给出了单元器件不同参数差异对阵列器件电导数参数的影响。为导数测试技术评价阵列半导体激光器的质量给出了理论指导。     

提高半导体激光器可靠性的研究

半导体激光器广泛应用于高新技术领域,其可靠性是应用系统可靠性的关键。通过研究半导体激光器的可靠性及其规律．采用电导测试技术评价半导体激光器质量和可靠性,并在器件制造、器件筛选和器件使用三个环节提出新的提高半导体激光器可靠性的措施。     

高功率半导体激光器标准列阵单元及散热器的设计与制作

对高功率半导体激光器的标准列阵单元及散热器进行了设计和制作．采用该标准列阵单元及散热器对不同占空比的二维半导体激光器列阵的测试表明，中间通过插入不同厚度的无氧铜散热片，可有效地把不同负载的热量散发出去，保证器件有效工作，增加可靠性．并且可以通过简单地改变标准单元之间的散热片的厚度，从而改变激光器列阵的散热能力，控制不同的占空比因子。     

35CrMo耐热钢的激光焊接

采用８００ＷＣＯ２激光器对３５ＣｒＭｏ耐热钢进行了深熔焊接研究，得到了最佳的焊接工艺参数，讨论并分析了各工艺参数及其它因素对激光焊接质量、性能的影响。     

高功率半导体激光器的电噪声

对高功率量子阱半导体激光器的爆破噪声和可能来自相 同缺陷源的产生复合噪声（g-r噪声）进行了研究. 实验结果表明, 如果老化电流远高于阈 值电流I_th, 爆破噪声和g-r噪声将会被引入, 甚至会出现多重g-r噪声. 通过 对比样品老化前后光电导数的特征参量发现, 老化后产生爆破噪声和g-r噪声的器件为失效 器件, 表明高功率量子阱半导体激光器在使用和老化过程中有时会伴有爆破噪声和g-r噪声 . 通过缺陷能级理论和p-n结势垒高度变化, 讨论了爆破噪声、 g-r噪声及多重g-r噪声 产生的原因.     

DP980超高强钢激光焊接接头组织及性能研究

利用Nd:YAG固体激光器对DP980超高强钢进行激光对接焊接,通过硬度测试、拉伸试验研究DP980超高强钢激光焊接接头力学性能的变化,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等观察显微组织的转变.结果表明:DP980超高强钢经过激光焊接,焊接接头分为焊缝金属区、完全相变区、不完全相变区、回火区和母材区.焊后焊缝金属区和完全相变区为马氏体组织,硬度较高;焊接接头软化现象发生在不完全相变区和回火区:不完全相变区马氏体发生相变使得铁素体含量增加;回火区组织发生回火,马氏体析出碳化物,导致软化.在力学性能方面,焊接接头抗拉强度略有降低,延伸率下降明显,软化区的存在导致在拉伸试验时焊接接头的不均匀变形,造成了其塑性明显下降;拉伸试样的断裂发生在焊接接头热影响区,断口观察发现存在有大小不等、深浅不一的韧窝,属于塑性断裂.     

紫外激光器的发展及应用

本文收集记录了随着光电子技术的发展中紫外激光器的革命过程以及最新激光仪器,不同的激光仪器各有千秋,避免了上代仪器的缺点,以高重复率激光器和高功率激光器为例,分别代表了两种不同的脉冲激光器产品。多年来紫外激光由气体激光器到固体激光器产生了一大飞跃,目前人们广泛使用的对宽禁带半导体进行打标的高重复率紫外激光器对半导体工业市场产生了巨大的影响。未来科学家将努力把纳米技术运用到微型光电器件的组成中。     

宽带激光处理铸铁组织与强韧性的影响

采用宽光束ＣＯ２激光,对灰铸铁进行相变硬化和熔凝强化处理,分析了两种工艺条件下铸铁组织强韧化机理,结果表明,相变硬化马氏体形态主要为针状,组织内存在微细孪晶结构;熔凝形成的莱氏体组织内弥散分布未熔Ｆｅ３Ｃ及新生相Ｆｅ７Ｃ３,声发射试验表明,灰铸铁经相变硬化处理,其强韧性稍优于熔凝处理的结果。结合激光形成的温度场特点,对试验结果进行了讨论,研究方法包括透射电子显微镜、Ｘ射线衍射,声发射试验等。     

宽带激光处理铸铁组织与强韧性的研究

采用宽光束ＣＯ２ 激光,对灰铸铁进行相变硬化和熔凝强化处理,分析了两种工艺条件下铸铁组织强韧化机理．结果表明,相变硬化马氏体形态主要为针状,组织内存在微细孪晶结构;熔凝形成的莱氏体组织内弥散分布着未熔Ｆｅ３Ｃ及新生相Ｆｅ７Ｃ３ ．声发射试验表明,灰铸铁经相变硬化处理,其强韧性稍优于熔凝处理的结果．结合激光形成的温度场特点,对试验结果进行了讨论．研究方法包括透射电子显微镜、Ｘ射线衍射、声发射试验等．