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用于研究中心波长约2微米飞秒脉冲参量放大的镱激光系统
摘要： 开发了一种激光系统，通过光学同步将飞秒信号与泵浦通道进行同步。驱动镱光纤激光器的信号（重复频率为60 MHz的展宽飞秒脉冲）在宽带放大器中能量从几纳焦提升至0.4 mJ（脉冲重复频率3 kHz），随后被时间压缩至250 fs。所得辐射用于产生中心波长约2 mm、脉冲能量超过20 mJ、持续时间为数个电场振荡周期且电磁场与包络相位稳定的飞秒激光脉冲。驱动光纤激光器的另一路脉冲提供光学同步并保持最小时间延迟，被导向再生式Yb:YAG盘片放大器，在3 kHz重复频率和20 ps脉宽下将能量放大至4 mJ。研发了多程盘片放大器，进一步将泵浦啁啾脉冲能量提升至70 mJ（10 Hz重复频率，400 ps脉宽），用于研究亚纳秒泵浦条件下的参量放大。
关键词： 参量放大、掺镱钇铝石榴石碟片放大器、镱光纤激光器、飞秒脉冲、脉冲压缩
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用激光熔覆提高转子叶片抗冲蚀性能的技术可行性研究
摘要： 该出版物描述了激光沉积工艺参数对沉积层冶金性能、试样机械特性及变形影响的研究结果。实验采用PC E36钢和15Cr11MoW钢制成的板材作为试样。根据实验研究结果，制作了叶片输入边缘的周边区域。此外，还开展了关于沉积工艺参数和轨迹如何影响机械与使用性能的实验研究，以及激光堆焊Stellite 6合金时在15Cr11MoW耐热高合金钢中形成的变形影响研究。
关键词： 转子叶片，15Cr11MoW，司太立6号合金，镱光纤激光器，熔覆叶片，РС Е36，因科镍625，激光熔覆
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用连续波（CW）1070纳米光纤激光器（毫秒级脉宽）在单晶硅、磷化铟和锑化铟中钻制微孔
摘要： 研究人员采用IPG激光公司YLR-2000型连续波2千瓦镱光纤激光器（波长1070nm）和JK400型400瓦光纤激光器（波长1070nm），以毫秒级脉冲时长研究了Si、InP和InSb半导体晶圆上"通孔"（又称过孔）的激光微钻孔工艺。针对室温带隙Eg较窄（InSb Eg 0.17 eV）和较宽（InP Eg 1.35 eV）的半导体基底（相对于1.1 eV光子能量），验证了该激光波长及简易脉冲方案的适用性。通过光学显微镜和截面分析量化了所有晶圆的孔径尺寸与重铸材料分布，并针对硅晶圆(100)和(111)单晶表面取向检测了微裂纹情况。研究发现热扩散率不足以预测所研究Si、InP和InSb单晶半导体的相对孔径大小。对硅的详细观测表明：在表面熔化阈值能量与从前表面钻透至后表面的辐照度之间，存在一个会导致孔周产生微裂纹的辐照度范围。针对(100)和(111)取向研究了这些微裂纹的方向性与长度，并探讨了可能的形成机制（包括适用于金属焊接的格里菲斯微裂纹准则和疲劳失效机制）。当辐照度超过通孔形成阈值后，硅中几乎未观察到裂纹。后续工作将对比其他窄/宽带隙半导体晶圆基底的类似观测结果。本研究展示了该激光微钻孔工艺的一项应用实例：利用半导体光刻技术图案化后，在硅基原子芯片中心精确定位制备通孔，其终端应用是为便携式量子传感提供铷(87Rb)磁光俘获冷原子源。
关键词： 微裂纹，磷化铟，硅，格里菲斯准则，脉冲，原子芯片，镱光纤激光器，半导体材料，光纤激光器，半导体晶圆，激光钻孔，硅，磁光阱，MOT，通孔，激光微钻孔，冷原子，锑化铟，穿通孔
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用镱光纤激光器和宽带种子铒光纤激光器实现近3微米可调谐差频产生
摘要： 各种分子振动能级对应的吸收峰位于中红外（mid-IR）光谱范围内。例如，氢原子与另一种较重元素（如C-H、O-H、N-H）形成的原子间键（构成部分有机和无机分子）的特征吸收峰位于3微米波长附近。工作于该波长的激光源可作为医学应用、非金属材料加工及光谱分析的有效工具[1]。由于有机物质种类繁多且化学成分复杂，研究中红外辐射与各类有机物的相互作用颇具挑战性。采用高功率可调谐波长的激光源能显著简化相关研究难题[2,3]。本研究致力于利用周期极化铌酸锂（PPLN）晶体中泵浦光（1.03微米）与种子光（1.55微米）的单程差频产生技术，研制中红外可调谐激光源（见图1(a)）。分别采用脉冲镱光纤激光器和铒光纤激光器作为泵浦源与种子源，二者均基于MOPA光学方案构建，脉宽约2纳秒，重复频率3兆赫兹。镱激光器平均输出功率达50瓦，是铒激光器最大功率的五倍。这两种光纤激光器差频产生的对应波长位于3微米波段。由于四波混频和拉曼散射效应，种子光在传输光纤中发生显著光谱展宽，从而可获得1.55至1.60微米波段的种子辐射。通过改变PPLN温度可移动种子辐射的选择性参量放大区域，进而实现闲频辐射波长调谐。当PPLN温度从45°C升至110°C时，我们获得了2.9-3.1微米波长范围的闲频调谐（该范围受限于铒激光辐射的光谱宽度）。在整个调谐范围内，闲频辐射功率为5.5-8.0瓦（见图1(b)），相对于镱激光功率的转换效率达15%。虽然无法直接测量中红外辐射光谱，但通过实验测量的放大种子辐射光谱推导得出，归一化计算结果如图1(c)所示。输出中红外辐射的光谱宽度在3分贝半高全宽带宽下达到20-30纳米。
关键词： 可调谐激光源、中红外、差频产生、PPLN晶体、铒光纤激光器、镱光纤激光器
更新于2025-09-11 14:15:04