能级简并度在高效脉冲放电金属蒸气激光器中的作用

在1966年的国际量子电子学会议上,Walter等人提出了以中性铜原子蒸气激光器为代表的一类新的激光器——高效脉冲放电气体激光器。这类激光器的固有特征是自终止的,其工作物质大多为金属蒸气,所以通常也称作自终止型金属蒸气激光器。 过去的十九年,这类激光器已有了很大的发展。铜蒸气激光器输出的平均功率已从当年     

激光打卫星和“补天”

最近,美国国务部正式宣布进行"激光打卫星"实验。用于实验的激光器装设在美国新墨西哥州沙漠中的白沙导弹发射基地。这种激光器为一种大功率中红外化学激光器,能产生数百万瓦特、宽达183厘米的激光光束,而美国军方称其为"奇迹"。按照计划,若天气晴朗,中红外激光器将向太空首先发出持续时间短干1秒的脉冲,以测     

铜及玻璃靶激光等离子体X射线谱(LPX)的辨认

一、铜的LPX谱线的辨认 拍摄铜谱线的激光器件及摄谱条件与前文相同,图1、2是用KAP平晶拍摄到的紫铜球靶的x线谱及相应的黑度曲线。因为靶面功率密度约为10~(14)瓦/[厘米]~2,尚不足以激励铜的K系谱线,此处8—13(?)的谱线均属于铜的L系跃迁(在图2中已用阿拉伯数字标出)。其中一些谱线的波长、相应的电子组态及光谱项列于表1。     

自由电子激光器

自由电子激光器是一种新型的激光器。它输出波长宽,能量转换效率高,并可获得巨脉冲功率输出。《自由电子激光器》一文就此类激光器的工作原理、类型及其发展方向作了介绍。     

基于传热传质分析的热局域化太阳能蒸汽发生系统优化研究进展

太阳能蒸汽发生系统能够利用太阳能局域加热水体产生蒸汽,在海水淡化和污水处理等领域具有较大的应用潜力.太阳能蒸汽发生系统主要包括光吸收系统和热局域化系统两大部分.由于能够实现低聚光下的高效太阳能光热蒸汽转化,且具有结构简单、成本低、蒸发效率高、易于推广应用等特点,太阳能蒸汽发生系统受到了广泛关注.近几年,越来越多的热局域化太阳能蒸汽发生系统被相继提出.然而由于能量损失和制备限制等原因,该类系统光-热-蒸汽转化效率还达不到100%.对于效率接近甚至大于100%系统的理论探索还比较匮乏,系统效率的提升仍有较大潜力.本文主要聚焦热局域化太阳能蒸汽发生系统,在总结前人工作的基础上,首先阐述了热局域化太阳能蒸汽发生系统的传热传质机理,然后从能量守恒的角度对转化效率的系统结构和外界环境依赖性进行了分析.相关机理的总结及能量分析的结果可以为系统结构优化、材料选取以及环境控制等提供参考.目前,太阳能蒸汽发生系统的大规模应用还存在较多问题,主要包括如何克服盐分在设备表面的沉积,以及蒸汽如何有效收集等.最后,对热局域化太阳能蒸汽发生系统未来的改进方向进行了展望.     

用湿法冶金法从尾矿中提铜成功

东川铜矿每年有含铜20,000吨的大量尾矿,火法冶炼厂无法利用,因此扔掉的铜每年价达5,000万元左右。为收回这业些被扔掉的铜,中国科学院化工冶金研究所研究川湿法冶金的方法提铜。经过多次实验证明采用高温高压(10大气压力,100℃)用氨及碳酸铵来浸取废弃的尾矿,就能回收其中铜量的80%。据已经进行的初步流程设计的计算结果,化工冶金研究所建议的工厂除每年可为国家增产20,000吨铜以外,并可获纯利3,500万元,建厂(湿法冶金厂)的全     

高功率连续绿光激光器的研究进展

近年来,高功率绿光激光器的快速发展引起了国内外学者的广泛关注,已经逐步应用于工业加工、3C电子行业、医疗、军事国防等领域.本文首先对高功率绿光激光相比于近红外激光的优势和主要的应用场景进行介绍,然后对二极管泵浦全固态、半导体、碟片和窄线宽光纤倍频四种类型的高功率连续绿光激光器的国内外发展现状进行总结.其中,光纤激光器具有电光效率高、体积小、光束质量好、成本较低和散热好等特点,并且单通倍频的方案具有结构简单、易于调节安装等优势.将高功率窄线宽光纤激光器和单通倍频方案结合,是实现高功率高亮度小型化绿光激光输出的理想技术方案.然后,主要分析了当前高功率窄线宽绿光光纤激光器的关键技术、发展趋势和面临的主要挑战.最后,介绍了该类型激光器在焊接工艺中的应用,并对未来的发展进行了展望.     

高速半导体激光器组件的综合优化设计

高速半导体激光器组件的综合优化设计需要全面考虑激光器组件封装过程中的各种因素. 在研究高速光电子器件的频响测试、建模分析和寄生补偿等技术的基础上, 提出了一种高速半导体激光器组件的综合优化设计方法, 并进行了半导体激光器的TO封装和优化实验, 封装后组件的带宽达到10 GHz, 并且改善了带内平坦度和相频线性度等特性, 验证了该方法的可行性.     

高重复频率被动锁模的掺Er光纤激光器

为满足现代众多科学应用领域对低时域抖动、高重复频率飞秒光纤激光器的需求, 在实验基础上解决了若干技术难点, 并利用非线性偏振旋转(NPR)锁模原理, 成功得到了重复频率在100 MHz以上自由运转被动锁模的掺Er飞秒光纤激光器. 激光器输出脉冲的重复频率为101.94 MHz, 输出平均功率34 mW, 光谱谱宽25 nm, 傅里叶变换受限输出脉冲宽度为105 fs.     

砷化镓单片集成光路的研制

近年来,用化学腐蚀方法制作腐蚀腔面GaAs激光器和集成光路,受到了相当重视,已经报道了激光器与调制器,激光器与场效应晶体管,双波导结构激光器与放大或探测器,以及激光器与探测器等的单片集成。 适合于集成的GaAs激光器有分布反馈(DFB)激光器,分布布拉格反射(DBR)激光器和腐蚀腔面激光器等。DFB和DBR激光器由于需要制作精细的皱光栅结构,因此不易达到     

界面光蒸汽转化研究进展

光热转化作为一种太阳能利用方式,由于其相对高效、低成本的特点,一直以来被广泛关注与研究.近年来,界面光蒸汽转化作为一种新型光热转化机制,借助微纳结构材料设计及光学、热学有效调控,将太阳能充分吸收并将能量转化局域到气-液界面,从而使得光-蒸汽能量转化效率有效提高,并因此被认为是一种极具前景的高效太阳能光热转化途径.本文介绍了界面光蒸汽转化的相关机制,包括光吸收、热管理和水输送,并展示了通过一系列微纳结构材料设计来提高其能量转化效率的最新研究进展;随后介绍了目前基于界面光蒸汽转化的一些主要应用;最后对界面光蒸汽转化的未来发展方向进行了展望.     

激光光谱学

光谱学对近代原子和分子物理的发展起了巨大的推动作用,它也是原子光谱分析和分子光谱分析的理论基础。自从六十年代激光器产生以来,特别是调频激光器得到发展后,情况起了巨大变化。激光器作为强的相干辐射光源,使人们有可能以前所未有的高分辨     

SGDBR可调谐半导体激光器波长切换理论研究

取样光栅分布布拉格反射(SGDBR)可调谐半导体激光器是一种典型而重要的单片集成光子器件, 在宽带光通信系统和智能光网络中有着良好的应用前景. 为了分析SGDBR可调谐半导体激光器的动态特性, 本文有效地结合了行波法和传输矩阵法的优点, 建立了一个适应性广泛、运算高效的分析模型: 激光器有源区采用时域行波法, 而对结构复杂的无源光栅区则采用频域传输矩阵法, 再通过数字滤波器将其变换到时域. 利用该模型对SGDBR可调谐半导体激光器波长切换的瞬态光谱和模式竞争进行了细致研究, 并提出在不改变载流子密度的条件下, 通过增加光栅区耦合因子来提高其波长切换的性能.     

激光引起金属靶层裂的实验研究

激光引起金属靶的层裂,目前国外只有少量文献有报道,并主要集中在铝、铜材料。由于脉冲强激光能产生10~7s~(-1)以上的超高应变率,它为在实验室内研究这样极端条件下的材料的断裂行为和机理,提供了几乎唯一的加载手段。本文简要报道我们在中国科技大学“华光”10~(10)W钕玻璃激光器上所做的铝和铁靶层裂实验的初步结果。这是我国首次利用强激光装置实现金属层裂的尝试,为强激光破坏效应的研究提供了现实的前景。     

工业激光器进入自动化工厂

自从1960年激光器发明以来,UK原子能管理局卡尔哈曼研究所的科学家们一直在专心致志地研究激光。他们的研究是有成果的。最近法兰泰公司准备生产出售由该研究所设计并改进过的高能激光器。这种能产生速率5千瓦或10千瓦的高能激光器可用来切割,焊接或处理厚达20毫米的金属片。激光器作为标准的工业装置已为期不远了,它将成为自动化工厂的一个重要组成部分。     

高功率、高光束质量半导体激光器研究进展

半导体激光器拥有效率高、体积小、重量轻、寿命长、波长丰富和可直接电驱动等诸多优点,同时由于受到光束质量限制,难以直接进行应用.如何提升高功率半导体激光器的光束质量一直以来都是国内外研究热点.本文主要面向工业加工及国防等领域对高功率、高光束质量半导体激光器的应用需求,从半导体激光单元技术和合束技术两方面的研究进展进行了论述.首先分析了激光单元结构与激光侧向、横向和纵向模式的关系,总结了国际上控制模式特性的一些典型结构;然后介绍了当前国际上高功率、高光束质量半导体激光合束技术及光源发展现状,并分析讨论了各种激光合束技术特点及发展趋势;最后展望了高功率、高光束质量半导体激光器的发展前景.     

直波导耦合输出AlGaInAs多量子阱环形激光器研究

采用InP基InAlGaAs多量子阱激光器外延材料结构, 利用感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术和聚酰亚胺介质平坦化工艺, 研制了多量子阱半导体环形激光器样品. 该器件通过加正偏压的环形结构谐振腔实现光激射, 然后借助紧邻的直线波导耦合将光信号输出. 环形谐振腔直径为700 μm, 波导宽度为3 μm. 用光纤对准直线波导端口耦合测试了环形激光器的光功率-电流特性曲线和激射光谱, 其阈值电流为120 mA, 在注入电流160 mA时从直波导耦合输出得到激射光谱的中心波长为1602 nm, 并结合光功率-电流特性曲线对环形激光器中的工作模式进行了初步分析.     

CPM激光器的新进展——18飞秒

1 引言自80年代以来,对碰脉冲锁模环形染料激光器(CPM)是人们用以产生飞秒级(fs)激光脉冲的主要激光器。虽然近年来,掺钛蓝宝石激光器在产生飞秒脉冲方面显示了其诱人的优越性,得到了迅速的发展,但CPM激光器由于其技术和设备比较成熟,材料元器件比较容易获得,不易损坏,性能稳定等优点,仍然受到人们的重视,成为飞秒技术和应用研究的重要工具。     

四方晶系Nd:YLF晶体的热效应

工作物质的热效应是固体激光器的一个重要研究课题。空间群为4_1/α的四方晶系Nd:YLiF_4(Nd:YLF)是一种优良的激光晶体,文献[1]报道了输出功率达40W的TEM_(00)模Nd:YLF连续激光器,但迄今还没见到四方晶系激光晶体热效应的研究报道。本简报首次从理论上给出了四方晶系沿α轴方向生长的Nd:YLF晶体灯泵过程热效应的计算结果。 类似于国内外灯泵固体激光器的情况,假设灯泵过程激光棒是一根内部均匀发热的无限长细圆柱棒,棒中产生的热量由流经棒侧壁的冷却液带走,忽略棒的端面效应可认为棒轴方向温度保持不变,热平衡后,沿α轴方向生长的Nd:YLF棒的温度由热导方程     

腔色散不共轴效应与超宽带频谱飞秒脉冲

在理论和实验上研究了KLM钛宝石激光器中腔色散不共轴效应对腔内频谱展宽的影响, 发现当激光器亚腔工作在谐振腔下稳区共轴点附近时, 腔色散不共轴效应对腔内频谱展宽的限制被减弱, 有利于产生宽带频谱. 基于此理论, 在自建的钛宝石自锁模激光器上产生了从650~1000 nm超宽带频谱, 是目前采用钛宝石晶体长度为3 mm的类似腔结构的钛宝石激光器所产生的最宽频谱.