激光器

33）0 引言激光器是一種能發(fā)射激光的裝置，一經(jīng)問(wèn)世就受到廣泛關(guān)注。經(jīng)過(guò)60年來(lái)的發(fā)展，激光器的種類也越來(lái)越多，如氣體激光器，固體激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器等。全固態(tài)激光器具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在大氣氣溶膠、海洋探測(cè)、激光雷達(dá)、激光測(cè)距以及深空探測(cè)等諸多領(lǐng)域都得到了十分廣泛的應(yīng)用[1,2]。激光器散熱能力以及熱穩(wěn)定性，對(duì)于激光器的性能和壽命起到極其關(guān)鍵的作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者在激光器光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及優(yōu)化方面做了大量

0 引言半導(dǎo)體激光器因高輸出功率、光束質(zhì)量良好等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[1]。從1962年提出半導(dǎo)體激光器的概念至今，半導(dǎo)體激光器的發(fā)展時(shí)長(zhǎng)已有六十余年，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，其性能在近幾年來(lái)已經(jīng)得到了很大的提升。目前，國(guó)內(nèi)外紛紛對(duì)大功率半導(dǎo)體激光器的研究加大了力度，促使其進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，國(guó)防安全越來(lái)越受到各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的重視，因此也對(duì)半導(dǎo)體激光器提出了更加明確的要求。1 大功率半導(dǎo)體激光器發(fā)展歷程早期的注入型半導(dǎo)體激光器因轉(zhuǎn)換率低導(dǎo)致

0 引言半導(dǎo)體激光器除具備激光器的基本特點(diǎn)，還兼具易于制作、低電流、低驅(qū)動(dòng)功率、高工作效率等優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用時(shí)可很好地與各類電子器件結(jié)合，表現(xiàn)出良好的電子集成特性。因此，半導(dǎo)體激光器在保密通信、光信息處理、光傳輸?shù)阮I(lǐng)域被廣泛使用并取得顯著成果[1]。一般，在傳輸光信號(hào)時(shí)，半導(dǎo)體激光器可控制光信號(hào)的輸入與輸出，保證光輸出與人們的期望目標(biāo)信號(hào)保持一致。1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展歷程和工作原理1.1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展歷程半導(dǎo)體二極管在使用一段時(shí)間后，性能會(huì)逐漸退化，甚

的不穩(wěn)定都會(huì)使激光器輸出頻率產(chǎn)生波動(dòng)，降低激光器的頻率穩(wěn)定度[8]。激光穩(wěn)頻技術(shù)可分為主動(dòng)穩(wěn)頻和被動(dòng)穩(wěn)頻2 種，被動(dòng)穩(wěn)頻技術(shù)如溫度控制、機(jī)械隔振等對(duì)激光器頻率穩(wěn)定度提升有限[9]。主動(dòng)穩(wěn)頻技術(shù)將激光器頻率穩(wěn)定到另一穩(wěn)定參考頻率上，如原子或分子躍遷譜線、高Q 值光學(xué)諧振腔透射峰中心或者另一穩(wěn)定激光器等[10]，能有效提高激光器的頻率穩(wěn)定性。光學(xué)鎖相環(huán)是一種有效的主動(dòng)激光穩(wěn)頻技術(shù)。在各種光學(xué)鎖相環(huán)中，平衡鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在鎖相過(guò)程中，傳統(tǒng)平衡鎖相環(huán)需要傳輸一個(gè)

言，GaN 基激光器（Laser Diode，LD）具有方向性好、亮度高、顏色純以及在大電流注入下保持高效率的特點(diǎn)，其中高功率GaN 基藍(lán)光激光器在激光顯示、激光照明、激光通信和金屬加工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景［1-6］。但高功率GaN 基藍(lán)光激光器的研制難度極大，主要與外延生長(zhǎng)、工藝制備以及封裝工藝這三個(gè)難點(diǎn)有關(guān)：1）激光器外延結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需保證晶體質(zhì)量的同時(shí)提高量子阱發(fā)光效率和減少光吸收損耗［7-9］；2）需減少工藝制備過(guò)程中引入的側(cè)壁損耗與腔面損耗［1

引 言半導(dǎo)體激光器具有電光效率高、體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、可靠性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用在材料、軍事、通訊、信息存儲(chǔ)與處理等領(lǐng)域[1-6]。寬條形半導(dǎo)體激光器作為高功率半導(dǎo)體激光器的常用結(jié)構(gòu)，存在慢軸遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角隨著注入電流的增加而明顯增大的現(xiàn)象，導(dǎo)致高功率工作時(shí)的光束質(zhì)量嚴(yán)重退化[7-10]。研究認(rèn)為，廢熱引起的熱透鏡效應(yīng)是導(dǎo)致慢軸遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角增大的主要原因之一[11-12]。針對(duì)半導(dǎo)體激光器熱透鏡效應(yīng)導(dǎo)致的光束質(zhì)量退化，研究人員提出了一些改善

子阱DFB直調(diào)激光器的研究已經(jīng)取得很多成果[1-3]，但是針對(duì)張應(yīng)變多量子阱DFB激光器的研究比較少。本文采用AlGaInAs InP多量子阱材料體系，有源層引入多量子阱張應(yīng)變，設(shè)計(jì)并制備了脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的激光器芯片。設(shè)計(jì)激光器波長(zhǎng)失諧量、優(yōu)化芯片腔長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)DFB激光器在寬溫度范圍內(nèi)工作，提高了小信號(hào)頻率響應(yīng)帶寬f3dB，且在寬溫度范圍內(nèi)f3dB的變化率較小。1 器件設(shè)計(jì)和制作半導(dǎo)體激光器中有源層的勢(shì)阱層內(nèi)引入多量子阱張應(yīng)變量，勢(shì)壘層中引入壓應(yīng)變，有效改進(jìn)激光

引 言半導(dǎo)體激光器具有可靠性高、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、 波長(zhǎng)范圍寬、成本低等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于固態(tài)或光纖激光器泵浦源、醫(yī)療美容、加工制造、激光通信等領(lǐng)域[1-5]。然而,傳統(tǒng)的單管芯半導(dǎo)體激光器的輸出功率不足以應(yīng)用到許多高功率領(lǐng)域，因而通過(guò)合束技術(shù)來(lái)獲得高功率、高亮度、高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光光源是目前的普遍手段[6-7]。單管半導(dǎo)體激光器具有壽命長(zhǎng)、散熱性能好、亮度高、無(wú)需光束整形、光束質(zhì)量好、耦合效率高等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)多單管光纖耦合后可以獲得高亮度、高功率

基于分布反饋式激光器的溫度控制電路，用于實(shí)現(xiàn)激光器的恒溫控制。激光器在恒溫控制下，可以實(shí)現(xiàn)輸出波長(zhǎng)的穩(wěn)定性。電路中使用AND8831作為TEC控制器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了研制電路的穩(wěn)定性，并通過(guò)光譜測(cè)試，驗(yàn)證了溫度控制的有效性和可靠性，研究成果能夠?yàn)榉植挤答伿?span id="j5i0abt0b" class="hl">激光器領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。引言：近年來(lái)，分布反饋式激光器（Distributed Feedback，DFB）在光纖通信、光電檢測(cè)領(lǐng)域得到長(zhǎng)足的發(fā)展。溫度對(duì)激光器的工作特性至關(guān)重要，基于激光器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，波長(zhǎng)

0 引言半導(dǎo)體激光器具有光譜純度高、波長(zhǎng)覆蓋范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、成本低、可靠性好、使用方便和易于集成等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于光通信、雷達(dá)、光檢測(cè)、測(cè)距、雙波長(zhǎng)干涉和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等系統(tǒng)中[1-6]。近年來(lái)，激射波長(zhǎng)在中紅外范圍的室溫工作GaSb 基量子阱激光器受到了人們的廣泛關(guān)注[7-8]。在2013 年，徐云等人[9]成功研制出了激射波長(zhǎng)在2 μm 波段，閾值電流密度為144A/cm2，內(nèi)部損耗為11 cm-1，斜效率為0.2W/A，內(nèi)量子效率為27.

2]。GaN基激光器具有廣泛的應(yīng)用，藍(lán)紫光激光器用于激光光盤(pán)儲(chǔ)存器，可以極大地增加光盤(pán)的儲(chǔ)存密度，藍(lán)光、綠光激光器相較于LED具有亮度高、光源效率高和體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于激光照明與激光顯示領(lǐng)域。隨著激光器生長(zhǎng)技術(shù)與制備工藝的不斷發(fā)展，激光器的閾值電流密度與電壓都在不斷下降，功率與壽命得到不斷提高，現(xiàn)有激光器的壽命可達(dá)上萬(wàn)小時(shí)，已廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。1 GaN基激光器的應(yīng)用GaN基激光器在激光顯示、激光打印、激光測(cè)量、激光照明以及通信等領(lǐng)域有非常廣闊

，互耦合半導(dǎo)體激光器網(wǎng)絡(luò)同步受到研究學(xué)者的廣泛關(guān)注[1-3]。其原因在于，半導(dǎo)體激光器豐富的非線性動(dòng)態(tài)特性(尤其是混沌)在模擬和分析神經(jīng)、社會(huì)以及通信等網(wǎng)絡(luò)行為時(shí)發(fā)揮了重要作用[4-5]。2007年，SORRENTINO et al首先在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了混沌同步現(xiàn)象[6]。2012年，DAHMS et al數(shù)值研究了由延時(shí)耦合混沌半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步穩(wěn)定性[7]。2013年，WILLIAMS et al實(shí)驗(yàn)證明由混沌半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中

術(shù)優(yōu)勢(shì).而耦合激光器具有高維非線性動(dòng)力學(xué)特性[5-19], 并被廣泛地應(yīng)用在雙穩(wěn)態(tài)和高頻信號(hào)發(fā)生器等器件中[10-16].本文主要研究?jī)煞N不同半導(dǎo)體激光器的相互耦合.與單個(gè)混沌激光器相比較, 如與注入激光器或延時(shí)反饋激光器等相比較[17-19], 該系統(tǒng)具有更多個(gè)空間變量或更多個(gè)空間自由度, 并且能夠形成更高維的非線性動(dòng)力學(xué); 而與相同兩個(gè)激光器耦合比較[5-19], 具有更多個(gè)自由變量和更多個(gè)激光參數(shù)密鑰.因而, 系統(tǒng)總體上呈現(xiàn)出高度的安全性和難以破譯的

家專門從事光纖激光器及核心器件研發(fā)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，曾牽頭制定了我國(guó)第一部光纖激光器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)大企業(yè)產(chǎn)能與研發(fā)水平，實(shí)現(xiàn)激光器的國(guó)產(chǎn)替代，銳科激光將展開(kāi)大功率光纖激光器和中高功率半導(dǎo)體激光器產(chǎn)業(yè)化及研發(fā)項(xiàng)目。國(guó)產(chǎn)激光器競(jìng)爭(zhēng)力日漸增強(qiáng)中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)起步較晚，但隨著中國(guó)裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)產(chǎn)低功率光纖激光器的市場(chǎng)占有率已超過(guò)85%，高功率光纖激光器技術(shù)門檻較高，產(chǎn)品價(jià)格和附加值相對(duì)較高，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)主要圍繞創(chuàng)新能力、研發(fā)實(shí)力、核心材料和

腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器研究進(jìn)展[J].中國(guó)光學(xué),2017,10(2):194-206.HAI Y N,ZOU Y G,TIAN K,etal. Research progress of horizontal cavity surface emitting semiconductor lasers[J].ChineseOptics,2017,10(2):194-206.[2]黃海華,劉云,楊曄,等.850 nm錐形半導(dǎo)體激光器的溫度特性[J].中國(guó)光學(xué),201

光源就是半導(dǎo)體激光器，但是在不同的層次和結(jié)構(gòu)的光纖通信系統(tǒng)中所需要的半導(dǎo)體激光器類型也大不一樣。本文主要內(nèi)容是先介紹光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)，然后通過(guò)介紹幾種較為典型的光纖通信用半導(dǎo)體激光器件，比如研究法布里-珀羅激光器，分布反饋半導(dǎo)體激光器，垂直腔面發(fā)射激光器等一些比較典型且常用的半導(dǎo)體激光器的特點(diǎn)和發(fā)展方向，基于此對(duì)本文內(nèi)容做出總結(jié)，對(duì)光纖通信用半導(dǎo)體激光器未來(lái)的發(fā)展提出一些展望。一、光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)光纖通信近些年在我國(guó)發(fā)展迅速，尤其是光纖通信在信息傳遞上

振式光纖陀螺用激光器最優(yōu)工作區(qū)間探究李建華，于懷勇，吳衍記，雷 明(北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所，北京100074)激光器為諧振式光纖陀螺(R-FOG)的關(guān)鍵器件，根據(jù)R-FOG對(duì)激光器的要求，提出了一種R-FOG用激光器最佳工作點(diǎn)及最優(yōu)工作區(qū)間的確立方法，制定了激光器性能自動(dòng)化測(cè)試方案，得到激光器光功率、中心波長(zhǎng)與電流、溫度的變化關(guān)系。由此推導(dǎo)出2個(gè)激光器電流與溫度的最佳工作點(diǎn)，并利用拍頻檢測(cè)原理確立2個(gè)激光器電流與溫度的最優(yōu)工作區(qū)域。激光器最優(yōu)工作區(qū)域的掌

)封閉式CO2激光器用催化劑的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)展韓 春，蘇慧娟，林清泉，李菲菲，祁彩霞*(煙臺(tái)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，山東省黃金工程技術(shù)研究中心，山東 煙臺(tái) 264005)目前CO2激光器是被廣泛應(yīng)用的一類氣體激光器，然而其運(yùn)行期間激光腔內(nèi)工作氣體發(fā)生等離子誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)，使CO2解離成CO和O2，并產(chǎn)生對(duì)激光器有害的成分，致使激光器輸出功率逐漸下降。采用催化方法，利用固體催化劑使CO再?gòu)?fù)合成CO2是一種高效、低成本的應(yīng)對(duì)激光功率下降的策略。本文描述了CO2激光器的工

隊(duì)研制成功超級(jí)激光器一個(gè)由英國(guó)和捷克研究人員組成的科研團(tuán)隊(duì)成功研制出一種“超級(jí)激光器”，其能量強(qiáng)度可達(dá)同級(jí)設(shè)備的10倍，創(chuàng)造了同類激光器的世界紀(jì)錄，將促進(jìn)激光器的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。該激光器由英國(guó)激光設(shè)備研究中心（CLF）和來(lái)自捷克的高頻率脈沖激光器工程（HiLASE）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研制，被命名為Bivoj，重達(dá)20t，是一種高峰值功率激光器，其平均輸出功率為1000W，具有持續(xù)的、高能量的脈沖基準(zhǔn)，未來(lái)可應(yīng)用于航空、汽車、電子及電力等領(lǐng)域，可用于硬化金屬表面

激光二極管陣列激光器系統(tǒng)用作不同材料的激光熔覆、有氧切割的效果。介紹了1.3KW和2KW的二極管激光器系統(tǒng)的切割試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果表明：使用22mm*mrad光束質(zhì)量在適當(dāng)?shù)乃俣认驴梢缘玫胶芎玫那懈钸吘?。根?jù)應(yīng)用結(jié)果得出結(jié)論：幾千瓦二極管激光器直接切割成為可能。引言：近年激光處理材料市場(chǎng)總體是不斷增長(zhǎng)的。激光系統(tǒng)市場(chǎng)的龐大的加工市場(chǎng)中，激光切割是下游市場(chǎng)中的一項(xiàng)主要應(yīng)用。激光切割仍然主要由二氧化碳激光器占有，同時(shí)光纖激光器也開(kāi)始分占市場(chǎng)。光纖激光器開(kāi)始發(fā)展時(shí)

光多普勒測(cè)速儀激光器的選擇于志強(qiáng)楊偉浩沈浩張宇劉悅 / 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院0　引言激光多普勒測(cè)速儀（以下簡(jiǎn)稱LDV）是測(cè)量通過(guò)激光探頭的示蹤粒子的多普勒信號(hào)[1]，再根據(jù)速度與多普勒頻率的關(guān)系得到速度。LDV是目前世界上測(cè)速準(zhǔn)確度最高的在線實(shí)時(shí)測(cè)速儀器。由于是激光測(cè)量，測(cè)速范圍寬，而且多普勒頻率與速度是線性關(guān)系，與該點(diǎn)的溫度、壓力無(wú)關(guān)，其還具有非接觸測(cè)量、不干擾流場(chǎng)的特點(diǎn)，因此LDV系統(tǒng)極其適合速度儀器校準(zhǔn)。LDA系統(tǒng)包括電路和光路兩部分。光路部分包

新型模塊化光纖激光器的能量轉(zhuǎn)換率達(dá)到40%，這種激光器有望用于F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)。與基于晶體元件而體積笨重的固體激光器和性能不穩(wěn)定的化學(xué)激光器相比，光纖激光器在光纖內(nèi)產(chǎn)生光束，所制成的裝置更靈活高效。光纖激光器如同棱鏡的反作用——棱鏡是將一光折射為多種不同顏色的光，而光纖激光器是將多束光匯聚成一束。洛克希德·馬丁公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種通過(guò)增加模塊來(lái)調(diào)整激光武器輸出功率的方法，可根據(jù)不同任務(wù)和威脅需要而專門定制。美國(guó)空軍曾對(duì)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)使用激光器表示興趣，主

短波長(zhǎng)的原子級(jí)激光器據(jù)《日刊工業(yè)新聞》近日?qǐng)?bào)道，日本電氣通信大學(xué)、理化學(xué)研究所、東京大學(xué)等多個(gè)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)組成的研究團(tuán)隊(duì)，最近成功開(kāi)發(fā)波長(zhǎng)為0.15 nm的原子級(jí)激光器。據(jù)稱，該激光器的波長(zhǎng)是目前世界最短，比現(xiàn)有最短波長(zhǎng)激光器的波長(zhǎng)小一個(gè)數(shù)量級(jí)。該研究成果已發(fā)表在英國(guó)《自然》雜志。研究團(tuán)隊(duì)在20 μm厚的銅箔上照射X射線，使其產(chǎn)生X射線激光，從而通過(guò)微小材料制成高效X射線激光器。據(jù)報(bào)道，該X射線激光器的研制成功，首次在硬X射線區(qū)實(shí)現(xiàn)了利用原子能級(jí)差的原子

5nm的原子級(jí)激光器日本電氣通信大學(xué)、理化學(xué)研究所、東京大學(xué)等多個(gè)單位組成的研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出了波長(zhǎng)為0.15nm的原子級(jí)激光器。據(jù)稱，其波長(zhǎng)比現(xiàn)有最短波長(zhǎng)激光器的波長(zhǎng)小一個(gè)數(shù)量級(jí)，為目前世界最短。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)20μm厚的銅箔照射X射線，使其產(chǎn)生X射線激光并通過(guò)微小材料，制成了高效X射線激光器。其研制成功，首次在硬X射線區(qū)實(shí)現(xiàn)了利用原子能級(jí)差的原子級(jí)激光器。原子級(jí)激光器在可見(jiàn)光至近紅外光譜中廣泛應(yīng)用，但較難應(yīng)用于包括X射線在內(nèi)的短波長(zhǎng)光譜區(qū)。研究團(tuán)隊(duì)利用X射

見(jiàn)光波段半導(dǎo)體激光器的理想材料。半導(dǎo)體激光器具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，在信息科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是光電子產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)品。氮化鎵激光器在激光顯示、激光照明、水下通信、生物醫(yī)學(xué)等民用及軍用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。一、GaN基激光器的應(yīng)用GaN基半導(dǎo)體激光器目前最引人注目的應(yīng)用是激光顯示。由于激光的高色純度，按三基色合成原理在色度圖上形成的色度三角形面積最大，色域覆蓋了自然色彩的90%，而目前液晶電視、等離子體電視僅能達(dá)到40%，因而激光顯示的圖

高脈沖能量紫外激光器Talon?HE推出美國(guó)光譜物理公司推出了新的高能量紫外和綠光Q開(kāi)關(guān)二極管泵浦固體（DPSS）激光器產(chǎn)品線——Talon?HE。Talon?HE激光器能夠提供>500μJ（355nm）和1mJ （532nm）的高脈沖能量，可用于印刷電路板板鉆孔和切割、半導(dǎo)體劃線和切割，以及平板顯示器加工等方面。該產(chǎn)品線包括3種型號(hào)，其中，Talon HE 355-500可輸出>500μJ的紫外脈沖能量和長(zhǎng)脈沖寬度，重復(fù)頻率為20kHz；Talon HE

力儀使用的穩(wěn)頻激光器為Winters Electro－Optics公司的100 型碘穩(wěn)頻He－Ne激光器，該激光器能夠提供633nm 的激光，并提供1×10－11（1s）的頻率穩(wěn)定度。中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所在國(guó)內(nèi)最先引進(jìn)并使用美國(guó)FG5絕對(duì)重力儀［4］，熟悉該儀器的基本結(jié)構(gòu)和性能。在過(guò)去的20a時(shí)間里，平均2～3a就會(huì)遇到激光器故障，每次都需要將激光器返回美國(guó)維修，通常需要1～2月的維修和運(yùn)輸時(shí)間，并且進(jìn)出口的手續(xù)十分繁雜。本文介紹利用中國(guó)計(jì)量科學(xué)

24)脈沖光纖激光器光功率計(jì)的設(shè)計(jì)與研究閆文強(qiáng) 梁濤 吳穹 管清韋(大連理工大學(xué),遼寧大連 116024)光纖維激光器在應(yīng)用過(guò)程以功率大小為衡量標(biāo)準(zhǔn),光纖技術(shù)應(yīng)用于激光器制作,兩者完美融合,使得光纖維激光器有高能效率,低標(biāo)準(zhǔn)閾值,高質(zhì)量光束等優(yōu)點(diǎn)和特質(zhì)。光纖維激光器有良好的發(fā)展前景,其用途分布范圍廣,應(yīng)用效能高,尤其是在醫(yī)療,軍事,通信等方面做出了突出貢獻(xiàn)。脈沖光纖維激光器是光纖維激光器的一中,其輸出功率較大,效能較高,應(yīng)用范圍較廣。在不斷提高光纖維激光功

家們?cè)u(píng)估了超快激光器在材料加工中的作用。日本理化研究所的Koji Sugioka以及中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所的程亞描述了如何利用飛秒激光器和皮秒激光器進(jìn)行表面加工和立體加工。這些激光器能高精度地切削、鉆削和燒蝕各種材料，包括金屬、半導(dǎo)體、陶瓷和玻璃，還能聚合含有適當(dāng)光敏劑的有機(jī)材料，并能從三維角度來(lái)加工玻璃等內(nèi)部透明材料。這些激光器已經(jīng)開(kāi)始用于制造醫(yī)用內(nèi)支架、修復(fù)光掩模板、鉆削噴墨噴嘴以及刻劃太陽(yáng)能電池。研究人員們還解釋了這些激光器的特性以及超短強(qiáng)光脈沖與物質(zhì)

)0 引言氣體激光器的蘭姆凹陷現(xiàn)象，是當(dāng)激光器的輸出頻率與工作物質(zhì)的中心頻率重合時(shí)，由于燒孔效應(yīng)而出現(xiàn)的激光器輸出功率達(dá)到某一極小值的現(xiàn)象，該頻率點(diǎn)稱為激光器的蘭姆凹陷點(diǎn)［1］。氣體激光器的蘭姆凹陷穩(wěn)頻技術(shù)以工作物質(zhì)的原子躍遷譜線中心頻率ν0作為參考標(biāo)準(zhǔn)頻率［2］，以蘭姆凹陷現(xiàn)象為控制依據(jù)，利用壓電陶瓷調(diào)節(jié)激光諧振腔腔長(zhǎng)，使激光器始終工作在其蘭姆凹陷點(diǎn)，從而保持激光器輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定的激光穩(wěn)頻技術(shù)。蘭姆凹陷穩(wěn)頻激光器以原子躍遷譜線頻率為參考頻率，波長(zhǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定度

引言外腔半導(dǎo)體激光器[1-2]因其自身具有頻率穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、波長(zhǎng)的可調(diào)諧性、光譜特性優(yōu)良等特點(diǎn)[3-4]，愈來(lái)愈受到廣泛的關(guān)注，并且在光纖通信系統(tǒng)[5-6]、光學(xué)計(jì)量、精密光譜分析等多方面，都具有廣闊的應(yīng)用前景[7-8]。但外腔半導(dǎo)體激光器輸出端面的反射率、激光器的機(jī)械結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)直接影響其穩(wěn)定性，限制了其實(shí)際應(yīng)用。利用光柵反饋技術(shù)，在單模速率方程[9]的基礎(chǔ)上，分析了線寬因子、外腔反饋強(qiáng)度以及反饋電場(chǎng)相位等因素對(duì)外腔半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定性影響，同時(shí)認(rèn)為

一臺(tái)紅寶石固態(tài)激光器［1］，由于具有高亮度、單色性好、方向性好的特點(diǎn)，激光自誕生之日起便與軍事應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起，特別是發(fā)展“光速防御/進(jìn)攻”定向能激光武器的強(qiáng)大吸引力，一直推動(dòng)著高功率激光器的快速發(fā)展［2］。激光器本質(zhì)上是將其他能量轉(zhuǎn)換為激光的器件。激光器有多種分類方式，按工作介質(zhì)可分為:固體激光器(紅寶石激光器、釹玻璃激光器、Nd∶YAG激光器)、氣體及蒸汽激光器(氦氖激光器、二氧化碳激光器、銅蒸汽激光器)、液體激光器(染料激光器)、自由電子激光器等，

作為通信光源的激光器提出了更高的要求。目前作為光源的傳統(tǒng)激光器是固定波長(zhǎng)的激光器，通常只提供（1 310 nm、1 550 nm）兩個(gè)中心波長(zhǎng)，如果想輸出多個(gè)波長(zhǎng)，則激光器的成本和體積會(huì)相應(yīng)增加，勢(shì)必會(huì)限制光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的靈活性。如果用波長(zhǎng)可調(diào)諧激光器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固定波長(zhǎng)激光器，能夠減輕DWDW系統(tǒng)在光源配置與維護(hù)上的巨大成本，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)資源的充分利用，能夠減輕生產(chǎn)成本，降低管理復(fù)雜度，從而提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性價(jià)比。目前經(jīng)過(guò)科研人員多年的研究，可調(diào)諧激光器已經(jīng)取得很大

片清除的高功率激光器APOLLONOV V V （俄羅斯科學(xué)院普洛霍羅夫普通物理研究所，莫斯科119991，俄羅斯）雖然人類的太空活動(dòng)已經(jīng)考慮了盡量減少空間碎片的措施，但近地軌道碎片的數(shù)量仍呈指數(shù)增長(zhǎng)，特別是中小型碎片的現(xiàn)有數(shù)量已對(duì)在軌衛(wèi)星構(gòu)成了實(shí)質(zhì)性的威脅。作為具有較高期待的消除碎片辦法，用地基DF激光器和空基Nd∶YAG激光器消除碎片的方案令人關(guān)注，它們可以以低成本和非破壞性的方式清除空間軌道的危險(xiǎn)碎片。本文介紹了使用平均功率為100 kW的高功率、高

rbo高頻紫外激光器與Explorer 1064-3超小型紅外激光器。Newport集團(tuán)旗下的Spectra-Physics（光譜-物理）激光器品牌發(fā)布了兩款新產(chǎn)品，這兩款激光器主要應(yīng)用于24/7連續(xù)工作的微電子制造領(lǐng)域。Pulseo355-TurboTM紫外激光器顯著特點(diǎn)在于超高的重復(fù)頻率（高達(dá)500kHz），是半導(dǎo)體、觸摸屏、HDI以及其他微電子制造技術(shù)高速加工的理想激光器。Explorer1064-3具有超高的峰值功率、極佳的光束質(zhì)量且體積小巧，可使

鉺光子晶體光纖激光器示意圖The cross-section micrograph of Er-doped PCF is shown in Fig 2 and has a similar hexagonal holey clad.The core diameter of used PCF is 3.34 μm with numerical aperture of 0.143 and the mass fraction of Erbium ions up t

建出一種由一個(gè)激光器和一個(gè)光柵集成的新型硅芯片，其中的光柵能讓光變得更強(qiáng)并確保激光器輸出1500納米左右波長(zhǎng)的光，而通訊設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的操作波長(zhǎng)正是1500納米。光纖在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)需要讓不同波長(zhǎng)的激光束同時(shí)通過(guò)，但這些不同波長(zhǎng)的光波容易相互串?dāng)_，因此需要對(duì)激光器進(jìn)行精確諧調(diào)，讓其發(fā)出特定波長(zhǎng)的光以避免這種串?dāng)_。使用光柵可以解決這個(gè)問(wèn)題。科學(xué)家們之前使用傳統(tǒng)方法試圖將一個(gè)激光器和一個(gè)光柵集成于一塊硅芯片中，但都沒(méi)有獲得成功。激光器一般由幾層半導(dǎo)體薄層構(gòu)成，而光柵則由

0086）紫外激光器的產(chǎn)生源于光電子技術(shù)的產(chǎn)生以及發(fā)展，首先從它的原理來(lái)說(shuō)，紫外光波之所以優(yōu)于紅外光波以及可見(jiàn)光波主要是由于紫外激光可以直接破壞連接物質(zhì)原子組分的化學(xué)鍵加工物質(zhì)而不會(huì)破壞周圍環(huán)境。而以準(zhǔn)分子激光器和離子激光器為代表的氣體激光器是很多年來(lái)運(yùn)用廣泛對(duì)工業(yè)技術(shù)具有很大影響的紫外激光。近十年中用激光二極管抽運(yùn)的固體激光器技術(shù)不僅提高了功率，優(yōu)化了模式質(zhì)量而且使方向穩(wěn)定性更加長(zhǎng)期。在一些工業(yè)中符合高重復(fù)率的紫外激光器要數(shù)對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體進(jìn)行打標(biāo)的紫外激

0830 引言激光器的結(jié)構(gòu)從同質(zhì)結(jié)發(fā)展成單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)、量子阱(單、多量子阱) 等多種形式，制作方法從擴(kuò)散法發(fā)展到液相外延(LPE)、氣相外延(VPE)、分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化合物氣相淀積(MOCVD)、化學(xué)束外延(CBE)以及它們的各種結(jié)合型等多種工藝[5]。半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍十分廣泛，而且由于它的體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸入能量低，壽命長(zhǎng)，易于調(diào)制和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，使它已經(jīng)成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù)，受到了世界各國(guó)的高度重視。1 半導(dǎo)體激光