检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2025年第6期52卷 113-119页

作者：岳芳馨张俊旋孟洁余婷朱小磊刘继桥陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部王之江创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器及应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

报道了基于(Tm, Ho)∶YLF晶体的大能量百纳秒2μm激光主振荡级联放大器的研究工作。在四腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的三维传导冷却和侧面抽运的激光泵浦头结构,实现了最大能量为59.5 mJ、重复频率为10 Hz、脉冲宽度为133.8... 详细信息

报道了基于(Tm, Ho)∶YLF晶体的大能量百纳秒2μm激光主振荡级联放大器的研究工作。在四腔镜8字形环形谐振腔结构中,采用自主设计的三维传导冷却和侧面抽运的激光泵浦头结构,实现了最大能量为59.5 mJ、重复频率为10 Hz、脉冲宽度为133.8 ns、中心波长为2051 nm的调Q脉冲激光输出。通过三级级联双程放大,最终将单脉冲能量放大至201 mJ,脉冲宽度约为131.8 ns。研究结果为基于航空航天平台的2μm激光雷达光源提供了新的技术路线。

关键词：激光放大器侧面抽运 (Tm,Ho)∶YLF晶体声光调Q 楔形镜耦合系统

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高功率光纤激光技术

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中国激光 2024年第11期51卷 355-378页

作者：周军何兵漆云凤杨依枫沈辉孟俊清中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800 中国科学院大学光电与材料研究中心北京100049 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800

高功率光纤技术是目前发展最为迅速的激光技术之一,其在通信、科研、工业、国防等领域有着卓越表现。通过对激光技术发展的研判,上海光学精密机械研究所在国内率先开展光纤激光技术的研究,其中的关键技术主要为高功率窄线宽光纤激光技... 详细信息

高功率光纤技术是目前发展最为迅速的激光技术之一,其在通信、科研、工业、国防等领域有着卓越表现。通过对激光技术发展的研判,上海光学精密机械研究所在国内率先开展光纤激光技术的研究,其中的关键技术主要为高功率窄线宽光纤激光技术和高功率光纤激光合成技术。针对光纤激光的特点,在高功率窄线光纤激光方面,为了抑制非线性效应,逐渐凝练出单频种子光谱调控结合多级放大技术,该技术能够在单光纤激光器功率放大的同时,保持线宽不变并最小化光束质量的劣化。在高功率光纤激光合成方面,同样结合光纤激光的特点,率先开展了全光纤环形腔相干合成(CBC)技术和光谱合成(SBC)技术的研究。近年来,上海光学精密机械研究所在一系列关键技术方面取得了突破性进展,并取得了一系列重要成果。这些成果推动了高功率光纤激光技术的推广和应用,使其成为目前国内外实现高能光纤光源的主流技术。

关键词：高功率窄线宽光纤激光相干合成光谱合成

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单管端面泵浦单频紫外激光器

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中国激光 2025年第5期52卷 244-251页

作者：赵越陈晓王明建冯盼辛国锋侯霞毕德仓中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部王之江创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器及应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

针对短距离风速遥测小型激光雷达,提出了一种基于单巴条激光二极管端面泵浦的单频全固态紫外激光器。该方案采用被动调Q非平面环形腔作为种子光源,通过双程放大和非线性频率转换技术实现了亚毫焦量级激光输出。激光放大器的单巴泵浦光... 详细信息

针对短距离风速遥测小型激光雷达,提出了一种基于单巴条激光二极管端面泵浦的单频全固态紫外激光器。该方案采用被动调Q非平面环形腔作为种子光源,通过双程放大和非线性频率转换技术实现了亚毫焦量级激光输出。激光放大器的单巴泵浦光经过光束整形后,可获得瑞利长度为14 mm和束腰尺寸为1.005 mm×0.634 mm的泵浦光束。采用带有一定角度的Nd∶YVO4晶体和三角形反射镜构建高增益双程放大光路,且泵浦长轴与双程放大光路平面重合,能量利用率达14.7%。0.04 mJ脉冲激光经过峰值功率为60 W、持续时间为200μs的激励源泵浦后,输出的1064 nm光能量为0.925 mJ。三倍频后输出的紫外355 nm激光能量为0.225 mJ,光-光转换效率为24.3%。

关键词：激光放大器单模非平面环形腔二极管泵浦光束整形

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基于级联相位调制的4.9 kW窄线宽单纤光纤激光器

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中国激光 2023年第10期50卷 60-66页

作者：曹婧陈晓龙杨依枫李炳霖刘兆和郭晓晨汪贺孟俊清何兵中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光及应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

高功率窄线宽光纤激光器在遥感测量、引力波探测、光束合成等领域中应用广泛,但硅基光纤中的受激布里渊散射效应限制了其输出功率。对单频种子源进行相位调制以展宽线宽是常见的抑制受激布里渊散射的方法。然而,单一机理的射频相位调制... 详细信息

高功率窄线宽光纤激光器在遥感测量、引力波探测、光束合成等领域中应用广泛,但硅基光纤中的受激布里渊散射效应限制了其输出功率。对单频种子源进行相位调制以展宽线宽是常见的抑制受激布里渊散射的方法。然而,单一机理的射频相位调制对受激布里渊散射效应的阈值提升能力有限,已经不能满足近5 kW的激光功率需求。分析了伪随机二进制序列和正弦信号级联的相位调制对光谱展宽和受激布里渊散射效应抑制的影响,搭建了级联相位调制的高功率窄线宽光纤激光器,采用四级功率放大结构,在46 GHz均方根线宽下,实现了4.93 kW激光输出,中心波长为1067.5 nm,斜率效率为78%,光束质量为M2<1.2。

关键词：激光器光纤激光器受激布里渊散射相位调制

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碳纤维/环氧树脂编织结构激光辐照热传导效应仿真研究

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光学学报 2024年第11期44卷 133-143页

作者：卓越洋贺子安刘涛汪贺刘兆和熊小强陈晓龙何兵中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部王之江创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器及应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学技术大学光学与光学工程系安徽合肥230026

本文根据碳纤维/环氧树脂复合材料内部编织结构导致的径向和轴向导热系数差异,以及垂直纤维方向的环氧树脂层和碳纤维层的层叠结构建立了复合导热系数、密度和比热容的阶梯变化模型,并根据材料的物理性质理论给出碳纤维/环氧树脂复合材... 详细信息

本文根据碳纤维/环氧树脂复合材料内部编织结构导致的径向和轴向导热系数差异,以及垂直纤维方向的环氧树脂层和碳纤维层的层叠结构建立了复合导热系数、密度和比热容的阶梯变化模型,并根据材料的物理性质理论给出碳纤维/环氧树脂复合材料对激光的吸收率数值约为0.96。基于该模型利用COMSOL软件仿真计算了碳纤维/环氧树脂复合材料在高斯激光束平行/垂直材料内部纤维取向辐照的烧蚀行为,得到了激光功率、辐照时间对材料温度、烧蚀深度以及烧蚀热的影响规律。结果表明,激光平行纤维方向辐照材料时,材料向深度导热迅速,易形成较大的烧蚀坑,激光功率设置为400、600、800、1000 W辐照10 s时,分别形成0.642、1.721、2.846、3.990 mm的烧蚀深度;激光垂直纤维方向辐照材料时,材料的温升速率受环氧树脂和碳纤维层的叠加以及环氧树脂热解的热隔绝影响,难以向深度导热,烧蚀深度较浅,在光斑直径为10 mm、激光功率设置为800、1000 W辐照10 s时,分别形成0.567、1.243 mm的烧蚀深度。

关键词：碳纤维/环氧树脂复合材料导热系数阶梯变化模型温度场烧蚀深度烧蚀热

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星载新一代多波束测云激光雷达设计与仿真(特邀)

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光学学报 2024年第18期44卷 133-141页

作者：毕德仓刘继桥毕紫玉商建杨勇信丰鑫张鹏飞王皓飞边志强陈卫标胡秀清中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器及应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国气象局国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 上海卫星工程研究所上海201109

针对全球云、气溶胶光学性质的量化及其对气象、气候、地球环境的影响,提出一种星载新一代多波束测云激光雷达(M^(3)CL)探测方案。该方案采用三体制、四波长、九波束的推扫测量方式形成地面九波束20 km推扫幅宽,即单激光器产生355 nm、5... 详细信息

针对全球云、气溶胶光学性质的量化及其对气象、气候、地球环境的影响,提出一种星载新一代多波束测云激光雷达(M^(3)CL)探测方案。该方案采用三体制、四波长、九波束的推扫测量方式形成地面九波束20 km推扫幅宽,即单激光器产生355 nm、532 nm、1064 nm和1625 nm 4个波长的激光,其中532 nm包含9个波束,波束间隔为3.05 mrad;光电接收核心波束355 nm/532 nm双波长采用高光谱探测和偏振探测,1064 nm、1625 nm为回波能量探测,另加边缘8波束532 nm能量探测。从理论上分析了探测误差限与探测信噪比的关系,并给出测云激光雷达系统参数。经过模拟仿真,给出了820 km轨道云气溶胶的散射系数探测误差分布,其契合未来极轨卫星新一代测云激光雷达的探测需求。

关键词：遥感星载激光雷达高光谱分辨率激光雷达云气溶胶

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单频窄线宽窄脉宽高重复频率光纤激光器

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中国激光 2023年第23期50卷 89-96页

作者：占浩张鑫孟俊清张大伟钟朝阳侯霞陈卫标上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800

报道了基于保偏光纤结构的窄线宽窄脉宽高重复频率光纤激光器。采用主振荡器功率放大器(MOPA),主放大级采用芯径为40μm的光子晶体光纤(PCF),获得了重复频率为10 kHz、脉宽为1.34 ns、光谱宽度为0.05 nm、脉冲能量为298μJ的稳定激光输... 详细信息

报道了基于保偏光纤结构的窄线宽窄脉宽高重复频率光纤激光器。采用主振荡器功率放大器(MOPA),主放大级采用芯径为40μm的光子晶体光纤(PCF),获得了重复频率为10 kHz、脉宽为1.34 ns、光谱宽度为0.05 nm、脉冲能量为298μJ的稳定激光输出。通过腔外倍频的方式,使用长度为40 mm的温度匹配型三硼酸锂(LBO)晶体,获得了能量为155.5μJ的532 nm激光输出,倍频效率为52%,横向和纵向光束质量分别为M_(x)^(2)=1.28和M_(y)^(2)=1.26。该激光器可应用于基于单光子探测技术的空间激光探测雷达。

关键词：激光器光纤激光器窄线宽脉冲激光高峰值功率自相位调制

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基于衍射光学元件的激光相干合成研究进展

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强激光与粒子束 2023年第4期35卷 24-35页

作者：何兵李炳霖杨依枫刘美忠中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

从衍射光学元件的基本原理出发,围绕连续波和脉冲波两大应用领域,综述了国内外基于衍射光学元件实现共孔径相干合成的研究进展。在国内,上海光学精密机械研究所分别实现了连续光和脉冲光的合成,连续光实现了206 W的输出功率,光束质量1.... 详细信息

从衍射光学元件的基本原理出发,围绕连续波和脉冲波两大应用领域,综述了国内外基于衍射光学元件实现共孔径相干合成的研究进展。在国内,上海光学精密机械研究所分别实现了连续光和脉冲光的合成,连续光实现了206 W的输出功率,光束质量1.38,合束效率29.6%;脉冲光实现了峰值功率1.02 kW,重复频率2.2 MHz的ns级脉冲相干合成光束,合束效率61%。在国外,连续光方面实现了5 kW量级的合成光输出,合束效率82%;脉冲光方面实现了平均功率150 mW,重复频率100 MHz的fs级脉冲相干合成光束,合束效率83.4%。最后对基于衍射光学元件的激光相干合成技术的未来发展做出了展望,相信在不久的将来,基于衍射光学元件的相干合成技术会不断发展,逐渐突破技术瓶颈,从而为更多的应用领域奠定坚实基础。

关键词：激光光学衍射光学元件相干合成光纤激光器相位锁定

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Cr∶ZnSe/S晶体特性及2~3μm中红外激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 16-25页

作者：范梦瑶刘晶樊雨晴余婷戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800

2~3μm中波红外激光在医疗、环境监控和军事等方面都有着重要的应用。Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体在室温下具有较宽的吸收和发射谱、较大的吸收和发射截面等优势,其在2~3μm中波红外激光方面的应用受到了广泛的关注。本文介绍了Cr∶ZnSe... 详细信息

2~3μm中波红外激光在医疗、环境监控和军事等方面都有着重要的应用。Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体在室温下具有较宽的吸收和发射谱、较大的吸收和发射截面等优势,其在2~3μm中波红外激光方面的应用受到了广泛的关注。本文介绍了Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体的特性和其对应的中波红外激光器的研究进展,并进行了总结与展望。

关键词： 2~3μm中波红外激光器 Cr∶ZnSe激光晶体 Cr∶ZnS激光晶体

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2μm波段宽带可调谐窄线宽光纤激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 63-75页

作者：王建伟沈辉漆云凤戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800

2μm可调谐窄线宽光纤激光器在大气探测、激光雷达及医疗检测等领域中有着重要应用。首先介绍了获取可调谐激光的4种常用调谐技术,包括衍射光栅滤波器调谐、体布拉格光栅滤波器调谐、声光滤波器调谐和光纤法布里-珀罗滤波器调谐,同时对... 详细信息

2μm可调谐窄线宽光纤激光器在大气探测、激光雷达及医疗检测等领域中有着重要应用。首先介绍了获取可调谐激光的4种常用调谐技术,包括衍射光栅滤波器调谐、体布拉格光栅滤波器调谐、声光滤波器调谐和光纤法布里-珀罗滤波器调谐,同时对比分析了这4种技术的优点和不足;其次,介绍了实现窄线宽激光器的3种主要结构,包括线性腔、环形腔和复合腔,同时对比分析了这3种结构的优点和不足;然后,介绍2μm波段窄线宽、高功率、波长可调谐光纤激光器的现有典型研究结果和面临的技术瓶颈;最后,对2μm波段宽带可调谐窄线宽光纤激光器的技术发展趋势进行展望。

关键词：激光器 2μm光纤激光器窄线宽波长调谐

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