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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 基于锗中光子拖曳载流子效应的多量程光电探测器，用于红外波段高功率激光器

    摘要： 提出了一种基于光子拖曳半导体中自由载流子效应的高效光电探测器模型，该模型能够快速改变晶体元件的工作长度。通过降低或提高光电探测器灵敏度，可扩展所测脉冲持续时间的范围。

    关键词： 高功率激光器、光电探测器、光子拖曳效应、红外波段、锗

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 在PHELIX高能短脉冲激光装置上实现用于产生均匀焦斑强度分布的相位板

    摘要： 我们提出并论证了随机相位板（RPPs）在高能亚皮秒激光器中的应用。与先前针对纳秒激光器的研究不同，随机相位板在超短脉冲激光器中存在技术挑战。本研究将随机相位板置于放大器前端附近，并通过像传递技术使其贯穿整个激光放大系统。由此实现了聚焦光斑内强度分布均匀度达到衍射极限1600倍面积范围的效果。该方法对激光器无明显负面影响，现已在PHELIX激光装置上部署并开放用户使用。

    关键词： 高功率激光器、相位板、短脉冲激光器、光束整形

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于低应变补偿设计的5.1微米高功率量子级联激光器

    摘要： 我们展示了一种高性能量子级联激光器的开发成果，该器件工作波长约5.1微米，采用低应变平衡结构与双声子共振设计方法。芯片通过固态源分子束外延生长，并制备了掩埋异质结波导。对于条宽5毫米×10微米的器件，在288K温度下获得高达1.5瓦的输出功率，同时实现8.5%的高电光转换效率。其特征温度T1分别为114K和198K。

    关键词： 高功率激光器、应变补偿、量子级联激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与光电子学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年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 峰值功率25千瓦且光束质量优异的脉冲掺镱磷硅酸盐光纤MOPA光源

    摘要： 采用镱掺杂光纤（YDF）的激光器与放大器通过直接二极管泵浦已实现多千瓦级连续波输出功率[1]，采用串级泵浦更可达10千瓦级，且均保持优良光束质量。如今光纤激光器正成为众多工业应用、加工流程、国防领域及科学研究的首选激光方案。高平均功率光纤激光器面临的核心挑战在于维持输出功率的长期稳定性，其中光暗化效应（PD）作为YDF增益介质中的功率损耗源，会显著影响器件使用寿命。研究还发现PD现象与横向模式不稳定性（TMI）相关，该效应可能限制激光器输出功率[3]。在石英基质中，共掺杂磷（P）比铝（Al）更能有效抑制YDF中的PD效应。此外，镱掺杂磷硅酸盐光纤（Yb-PS）被证实适用于1020纳米以下的高功率激光运行[4]。此类激光器可作为串级泵浦的光源，用于降低10千瓦级YDF激光器因量子亏损产生的热负荷[4]。但Yb-PS光纤通常被认为难以制备——预制棒制造过程中P?O?的挥发会导致纤芯折射率剖面出现中心凹陷，严重影响光纤激光器的输出光束质量。磷共掺杂的另一缺陷是其镱离子吸收/发射截面小于铝共掺杂体系，为补偿该差异需提高光纤中镱和磷的浓度（以防止镱离子团聚），这会导致高数值孔径纤芯并增加大模场Yb-PS光纤的制备难度。 本文报道采用优化MCVD（改进化学气相沉积）工艺与全气相螯合前驱体掺杂技术制备的高效Yb-PS高功率激光光纤。我们拉制了内包层准八边形结构（150微米）、纤芯直径12微米的双包层光纤，外覆低折射率聚合物包层（纤芯数值孔径0.1，见图1(a)）。测得泵浦波长~976纳米处的小信号吸收为2.5分贝/米。初始在4%-4%激光腔中测试时，在可用泵浦功率限制下获得>100瓦输出功率及>85%斜率效率，激光发射中心波长1066纳米。随后将该光纤应用于皮秒级MOPA系统（实验原理见图1(b)），末级采用4米长Yb-PS光纤。种子激光器为工作在~1035纳米、脉宽180皮秒、重复频率2.95兆赫兹的增益开关二极管。图1(c)显示放大器末级吸收泵浦功率与平均信号输出功率的关系：输出功率达13.3瓦，斜率效率74%，对应脉冲能量4.5微焦、峰值功率25千瓦。如图1(c)插图所示，实测光束质量因子（M2）约1.13。图1(d)对比了种子激光与最大信号输出功率时的光谱：最大输出功率时3分贝光谱带宽0.29纳米（种子激光为0.03纳米），~1080纳米处受激拉曼散射（SRS）强度比输出信号低30分贝（见图1(d)）。研究表明，全气相螯合掺杂技术对制备大模场面积、衍射极限光束的高功率Yb掺杂磷硅酸盐光纤具有重要应用潜力。

    关键词： 高功率激光器、掺镱磷硅酸盐光纤、光暗化效应、全气相螯合物前驱体掺杂、横向模式不稳定性、改进化学气相沉积法（MCVD）

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • AIP会议录 [AIP出版有限责任公司 极端核与核/粒子天体物理(V). 从原子核到恒星：2014年喀尔巴阡山物理暑期学校 - 罗马尼亚锡纳亚 (2014年7月13-26日)] - ELI-NP高功率激光驱动实验中的中子与伽马能谱学研究展望

    摘要： 对原子核发射的中子与伽马射线能谱的测量，连同带电粒子能谱分析，是理解高功率激光驱动实验中核现象的主要手段。然而，在极短时间内释放的大量粒子（特别是激光-靶相互作用产生的强烈X射线闪光），要求对当前加速器核物理实验技术进行适应性调整。这些方面将在第1节结合ELI-NP高功率激光系统的拟议研究展开讨论。第2节和第3节分别展示了在Titan（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）和ELFIE（法国光学与激光研究所）设施上使用塑料闪烁体探测中子、LaBr3(Ce)闪烁体探测伽马射线的两项实验初步结果，论证了所用方法的性能与局限。最后一节还将探讨这些能谱测量方法的改进方案及其在ELI-NP的实施构想。

    关键词： 伽马能谱学、中子能谱学、核物理、极端光基础设施-核物理（ELI-NP）、高功率激光器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）] 2019年国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——单级单晶Yb:YAG放大器实现290瓦径向偏振输出功率

    摘要： 径向偏振光束在材料加工以及光学捕获、等离子体激元激发或数据存储等不同科学应用中展现出有趣的特性。[1]中采用薄盘多程放大器实现了平均输出功率为635瓦的径向偏振超短脉冲。对于百瓦级应用，单晶光纤（SCF）放大器是薄盘架构的替代方案，该方法能显著降低激光系统整体成本与复杂度。[2]报道的单晶光纤放大器对线偏振高斯种子光束实现了160瓦的最高平均输出功率，[3]则对环形径向偏振种子光束实现了85瓦的输出。本文展示单级单晶光纤放大器将环形径向偏振种子光束放大至连续波（CW）工作模式290瓦、飞秒脉冲工作模式270瓦的平均输出功率。据我们所知，这是目前单晶光纤放大器实现的径向偏振光束最高平均输出功率。

    关键词： 飞秒脉冲、径向偏振光束、高功率激光器、单晶光纤放大器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 工作状态下激光二极管内部光学损耗的测量

    摘要： 本文展示了一种测量高功率边发射半导体激光器内部光学损耗的实验技术。该技术通过将探测光束耦合进脉冲泵浦激光二极管的波导中实现，可在不同温度条件下、最高达30千安/平方厘米的泵浦电流水平下测量激光异质结构中的自由载流子吸收（FCA）。研究展示了两种波导掺杂水平和材料不同的激光异质结构测量结果：当泵浦电流增大时，两种异质结构的FCA均显著上升，对应内部光学损耗从阈值电流时的0.4-0.7厘米?1增至2-2.5厘米?1（65°C，27千安/平方厘米）。掺杂GaAs波导的激光异质结构其FCA电流依赖梯度较低，而未掺杂AlGaAs波导异质结构虽表现出更大的FCA增幅，但在高电流下具有更好的内部量子效率。结果表明该实验方法具有重要应用潜力。

    关键词： 内部光损耗、异质结构、自由载流子吸收、激光二极管、高功率激光器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用光谱分布实现高功率激光器中降低调频-调幅转换的光学平滑技术

    摘要： 高功率纳秒级能量激光器（如"激光兆焦耳"装置）需要采用光学平滑技术，以使其焦斑尽可能均匀化。这能显著抑制激光-等离子体相互作用过程中产生的参量不稳定性（如受激布里渊散射）。频谱色散平滑技术是最常用的方法之一，其原理是通过相位调制实现频谱展宽。但由于传输损耗，部分相位调制会转化为有害的强度调制，从而引发激光非线性效应和光学损伤，这种现象被称为"调频-调幅转换"。针对"激光兆焦耳"装置每束"光束"（四重束）可拆分为四个子光束的结构特点，我们证明将频谱展宽过程分配至各子光束实施，可在保持抑制受激布里渊散射的平滑性能同时，将调频-调幅转换率从30%降至10%。

    关键词： 调频到调幅转换、受激布里渊散射、光学平滑、光谱分布、高功率激光器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用级联泵浦策略的高功率全光纤化窄线宽MOPA系统用于抑制热致模式不稳定

    摘要： 演示了一种全光纤化、窄带宽的主振荡功率放大（MOPA）系统，其输出功率达到创纪录的4千瓦量级，斜率效率为78%。首次在窄带宽MOPA系统中引入串联泵浦策略以抑制热致模式不稳定（TMI）。通过单级相位调制技术简单平衡了受激布里渊散射（SBS）效应。采用不同相位调制信号时，分别实现了336瓦、1.2千瓦和3.94千瓦的SBS限制输出功率，对应90%功率谱宽分别为~0.025纳米、0.17纳米和~0.89纳米。与先前976纳米泵浦系统相比，TMI阈值整体提升至>5倍，其中串联泵浦使TMI阈值提高>3倍。输出激光的光束质量（M2因子）在TMI阈值以下始终保持在1.5以内，而在最大输出功率时受TMI影响最终饱和至1.86。除SBS和TMI外，受激拉曼散射（SRS）效应将成为进一步提升功率的另一挑战。在此高功率MOPA系统中，多种有害效应（SBS、SRS和TMI）将共存并可能相互耦合，这为深入研究和优化高功率窄带宽光纤放大器提供了良好平台。

    关键词： 优化、设计、激光放大器、窄线宽、高功率激光器、激光系统、建模、先进激光技术与应用、光纤激光器及其应用

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018国际激光光学会议（ICLO）- 俄罗斯圣彼得堡（2018年6月4日-2018年6月8日）] 2018年国际激光光学会议（ICLO）- 用于高功率激光器偏振控制各向异性光学干涉镀膜

    摘要： 光学各向异性在先进光学系统的发展中起着至关重要的作用。本研究提出并探究了一种高带隙双折射涂层的新颖多层方法。通过斜角沉积工艺制备了基于全二氧化硅纳米结构的零级薄膜延迟器和正入射偏振器。这两种元件均展现出低光学损耗，并且在355纳米波长、纳秒量级的高激光能量密度下具有承受能力。

    关键词： 波片、偏振器、纳米结构涂层、高功率激光器

    更新于2025-09-09 09:28:46