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中国激光
北大期刊

影响因子:1.54

预计审稿周期:1-3个月

中国激光杂志

主管单位:中国科学院  主办单位:中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 创刊时间:1974
  • 国际刊号:0258-7025
  • 出版周期:半月刊
  • 邮政编码:201800
  • 国内刊号:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 全年订价:¥ 3820.00
  • 发行地区:上海
  • 出版语言:中文
主要栏目:
  • 激光制造
  • 简讯
  • “高功率光纤激光技术”专题前言

    高功率光纤激光技术是近年来国内外光电子技术领域,特别是激光技术领域最灸手可热的研究方向之一,经过近三十年的研究,该技术取得了飞速发展,并在工业、医疗、科学研究、军事国防等领域得到了广泛应用。从整个激光技术的发展趋势来看,光纤激光技术代表了高功率、高亮度激光的发展方向和趋势,它巧妙地把波导光纤技术与半导体激光抽运技术有...

  • 高功率光纤激光相干合成的现状、趋势与挑战

    光纤激光相干合成是突破单路光纤激光功率极限和实现更高输出功率的有效技术方案,是传统高功率激光系统走向激光相控阵高功率光纤激光系统的重要基础。介绍了高功率光纤激光相干合成的系统结构,并指出了主要研究对象和关键技术;介绍和分析了光纤激光相干合成的国内外相关研究现状和发展趋势;分析了光纤激光相干合成面临的主要技术挑战。

  • 高功率光纤激光光谱合成技术的研究进展

    受热损伤和非线性效应等因素的制约,单个光纤激光器的单模输出功率受到限制。将多个光纤激光器的输出通过一定的方式进行光束合成,是实现更高功率激光输出的必然选择。介绍了光谱合成技术的发展历程和研究现状,给出了几类常见光谱合成系统的基本原理、关键要素和优缺点。介绍了中国科学院上海光学精密机械研究所在窄线宽光纤激光及其光谱合成...

  • 高功率超短脉冲掺铥光纤激光器的研究进展

    掺铥光纤激光器可广泛应用于激光医疗、人眼安全雷达、非金属材料加工、光电对抗等众多领域,具有其他波段光纤激光器不可替代的重要作用。主要介绍了本课题组在高功率超短脉冲掺铥光纤激光器方面的研究进展,包括利用光纤布拉格光栅控制锁模掺铥光纤振荡器的脉冲宽度和光谱形状,实现了2μm波段高重复频率、高稳定性的皮秒脉冲激光输出。同时,...

  • 光纤激光模式不稳定的新现象与新进展

    首先介绍了光纤激光中传统的热致动态模式不稳定的研究现状,然后重点介绍了2016年以来理论预测的准静态模式不稳定;接着,对非热致模式不稳定的研究现状进行介绍,包括电致伸缩模式不稳定和非线性效应与模式不稳定之间的关系。最后,对模式不稳定对高功率光纤放大器的功率限制进行了总结和分析。

  • 高功率拉曼光纤激光器技术研究进展

    近年来,高功率拉曼光纤激光器技术发展迅速,输出波长范围覆盖可见光至中红外波段,最大输出功率超过千瓦。在功率提升方面,拉曼光纤激光器技术的发展脉络可概括为:激光振荡器、主振功率放大器和抽运/信号集成放大器。在重要科研应用的驱动下,高功率窄线宽拉曼光纤放大器技术得到显著发展。另外,高功率拉曼光纤激光器技术还有一些新的扩展...

  • 2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的研究进展

    介绍了2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的实验研究进展,以实现单频光纤激光器的关键技术为主线,总结了不同腔结构掺铥单频光纤激光振荡器的研究现状与发展方向。基于种子源主振荡功率放大(MOPA)结构进行了单频激光器功率放大,介绍了高功率掺铥单频光纤MOPA激光器的国内外研究进展。此外,介绍了本课题组在高掺杂铥锗酸盐玻璃光纤制作,2...

  • 高功率级联抽运掺镱光纤激光器研究进展

    针对半导体抽运的掺镱光纤激光器功率进一步提升面临的主要问题,分析了级联抽运方案在实现更高功率输出方面的优势和不足。简要回顾了光纤级联抽运技术的发展历程,重点介绍了掺镱光纤激光级联抽运的关键技术、研究现状和最新进展。针对级联抽运面临的抽运吸收和非线性效应问题,分析了下一步的研究方案和技术路线。并对级联抽运技术有望获得的...

  • 高功率光纤激光抽运耦合技术综述

    高功率光纤激光器是目前激光器研究发展的一个热点。抽运耦合功率将直接决定光纤激光器的输出功率。分析了光纤激光抽运耦合技术的研究现状,从端面抽运耦合和侧面抽运耦合两大基本结构出发,详细阐述了各种光纤激光抽运耦合器的技术方案和特点,并进行综合比较,针对现存问题以及今后的研究方向提出了建议。

  • 高功率掺镱光纤的现状及发展趋势

    自光纤激光器问世以来,随着半导体材料与光纤制备技术的快速发展,光纤激光器的输出功率由毫瓦级提高到了万瓦级。然而,随着输出功率的增加,光纤激光器在低输出功率下未表现出的诸多现象逐渐显现,如光纤热损伤、非线性效应、模式不稳定等,这些现象限制了光纤激光器的应用,因此对掺镱光纤的质量要求越来越高。针对高功率掺镱光纤的制备工艺...

  • 低垂直发散角高亮度光子晶体半导体激光器

    针对现有边发射半导体激光器远场发散角大、光束质量差等问题,引入光子晶体人工微结构实现模式扩展和模场分离,改善了单芯片半导体激光器的性能,实现了高亮度高光束质量的激光输出。理论分析并模拟了光子晶体半导体激光器对光场的调控机制,并介绍了几种典型的光子晶体半导体激光器。在光子晶体激光器实现低垂直发散角的基础上,设计了不同的...

  • 高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统

    利用普通大模场面积掺镱保偏双包层光纤作为增益介质,采用啁啾脉冲放大技术搭建了全保偏光纤飞秒激光放大系统。由于全保偏光纤结构,系统具有较高的集成度和长期稳定性。将系统中积累的三阶色散与放大过程中引人的非线性啁啾相互补偿,通过控制展宽光纤的长度,优化了压缩后脉冲质量和宽度。同时分析了周期性光谱调制对放大输出的影响,通过优...

  • 空芯反谐振光纤及其高功率超短脉冲传输

    拉制了两种低损耗、单模、近红外宽带传输的空芯反谐振光纤,并用于高功率超短皮秒脉冲传输。利用无节点结构的空芯反谐振光纤实现了平均功率为74W、单脉冲能量为185μJ、峰值功率为10.8MW的超短脉冲传输,且输出激光在频域和时域上均没有发生明显变化。

  • 基于分布式传感的全光纤放大器增益光纤纤芯温度测量

    在高功率光纤激光器中,增益光纤的热效应是限制激光功率提高的重要因素之一。传统的温度测量方法只能测量到增益光纤的表面温度,无法得到增益光纤内部不同位置的温度。采用分布式光频域反射(OFDR)技术测量全光纤放大器中增益光纤纤芯的温度。对采用OFDR技术得到的温度测量结果进行了标定,验证了OFDR测量工作状态下放大器内增益光纤温度的准...

  • 掺铥光纤激光器抽运的可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器

    搭建了由国产1908nm掺铥光纤激光器抽运的中红外可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器。该激光器为X型腔结构,在抽运功率6.8W时连续光最大输出功率为1.6W,对应的斜效率为26.7%,中心波长为2420nm。采用Littrow结构实现了2284-2716nm的连续可调谐,调谐范围为432nm,半峰全宽(FwHM)为0.13nm;抽运功率5w时采用输出比22%的耦合输出镜在2350-2510n...

  • 1.1kW窄光谱随机光纤激光放大

    搭建了以掺镱光纤作为增益、单模光纤提供随机分布反馈的随机光纤激光器,最大输出功率为5.1W,半峰全宽(FWHM)为0.34nm。以该激光器作为种子源,通过全光纤主振荡功率放大实现了1102W的激光功率输出,光光效率为78.5%。放大过程中输出激光的FWHM基本保持不变,均方根(RMS)谱宽为1.24nm。为进一步压缩随机光纤种子源的光谱线宽,利用窄...

  • 复合调制掺Yb^3+兆瓦级光纤激光系统

    提出了一种主振荡光纤放大系统,围绕提高脉冲信号的峰值功率和拓宽系统重复频率的调制范围两方面进行了实验研究。实验采用电脉冲调制和声光调制的方式对光脉冲序列进行调制,抑制了半导体种子源在小信号放大时产生的放大自发辐射效应和自激振荡,解除了种子源对系统重复频率的限制,使系统的重复频率在1-200kHz范围内连续可调。在声光调制器对...

  • 高重复频率宽光谱皮秒脉冲全光纤掺镱激光器

    实验研究了高重复频率、宽光谱皮秒脉冲掺镱光纤激光器。该激光器为全光纤结构,采用主控振荡器的功率放大器技术,利用光纤中的非线性效应进行光谱的展宽。利用半导体可饱和吸收镜实现振荡器的被动锁模,输出中心波长为1031.3nm,3dB光谱宽度为1.51nm,脉冲宽度为3.1ps,重复频率为21.3269MHz。再利用声光调制器使振荡器的重复频率降低到2....

  • 基于光子晶体光纤的百瓦超连续谱的产生

    为得到脉冲宽度为12ps、中心波长为1064nm的高功率超连续谱,提出了一种全光纤结构的超连续谱光源。将该光源作为抽运源,其输出功率在芯径为10mm的掺镱光纤中被放大至189W。利用窄带滤波器、级间隔离器对脉冲信号进行放大,将放大后的脉冲信号注入长度为0.5m的光子晶体光纤,产生了光谱范围为460~1700nm、输出功率为102.8w的超连续谱。由于...

  • 体布拉格光栅色散对衍射光束质量的影响

    基于衍射理论,建立了光束经过体布拉格光栅衍射的光束质量分析模型。在考虑入射光束参数和体布拉格光栅参数的情况下,分析任意光束经过体布拉格光栅衍射的光场分布,计算得到二阶矩意义下的束腰和光束质量M^2因子,并分析了体布拉格光栅空间周期、入射光束尺寸、光谱线宽和初始入射光束质量M^2对衍射光束质量的影响。研究结果表明,衍射光束质...

  • 掺钕双包层大模场保偏光子晶体光纤激光器

    采用掺钕双包层大模场保偏光子晶体光纤(PCF)作为增益介质,实现了1.06μm连续激光运转。实验采用线型谐振腔,光纤一端研磨成0°角作为自由耦合输出端,并提供4%的反馈光用于维持谐振腔内的激光振荡。激光器闯值为2.4W,斜效率为18.8%。当抽运功率达到30W时,最大输出功率为4.94W光束质量因子为1.30,偏振串音为-7.9dB,输出激光的中心...

  • 时分复制技术皮秒脉冲光纤放大器数值研究

    基于时分复制脉冲放大的理论模型,数值研究了五级双折射晶体组级联时分复制光纤放大系统中各参数对皮秒放大脉冲特性的影响。结果表明,子脉冲之间非线性相移积累的不同会导致耦合效率降低。当时分复制后子脉冲间距大于2.5倍脉宽时,子脉冲串耦合效率达到最优。在光纤放大器非线性系数和最大增益一定的条件下,为获得峰值功率为10MW的变换极限...

  • 激光烧蚀碳掺杂液态工质推力性能实验研究

    分别以碳掺杂的乙醇、甘油、单推-3和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为典型的液态工质,在不同能量激光注入的情况下,研究了烧蚀产物及其诱发的工质溅射,获得了推力变化规律。结果表明,溅射初期的高速喷射过程是推力形成的主要阶段。随后的溅射过程使质量流量增大,但对冲量耦合的贡献较小,进而使得整体推进性能下降。

  • 单/双光束激光焊接熔池行为及焊缝成形特性比较

    以不锈钢为研究对象,对比研究了单、双光束激光焊接过程中的熔池形态和焊缝形貌,建立了二者之间的相关性。结果表明,单、双光束激光焊接具有不同的熔池形态演变过程,光斑间距会影响双光束激光焊接熔池尺寸及焊缝形貌。双光束焊接过程中匙孔之间的相互作用垂直于双光斑连线方向,形成强烈的熔体流动,而单光束焊接熔体向匙孔周围均匀流动。熔...

  • 感应加热消除激光直接成形DD4零件裂纹

    针对单晶镍基高温合金DD4在激光直接成形过程中熔覆层开裂的问题,利用不同工艺在定向凝固DZ125L基体上成形DD4零件,研究了DD4零件熔覆层的裂纹种类和裂纹特征以及基本工艺参数对DD4零件裂纹率的影响。提出了利用感应加热辅助激光直接成形的方法来消除DD4零件熔覆层裂纹。结果表明,DD4零件熔覆层裂纹分为凝固裂纹和液化裂纹两种,其中绝大多数...

  • 激光喷丸强化IN718合金孔周表面残余主应力分布特性

    采用Abaqus软件建立有限元模型,分析了激光功率密度对孔周表面残余主应力分布的影响。进行了不同功率密度下的激光喷丸(LP)试验,通过X射线应力分析仪测量了孔周区域特征点三个方向的残余应力值,并计算了各点对应的主应力。结果表明,LP之后孔周的残余应力呈现各向异性;最小残余主应力可有效表征喷丸强化效果,随着激光功率密度的提高,最...

  • 带连接筋双层薄壁件激光直接成形工艺

    成形带连接筋双层薄壁件时,筋与薄壁连接处易产生凹凸缺陷。如控制不当,随着堆积的进行凹凸缺陷愈加明显,易导致堆积失败。提出等体积法侧向搭接工艺,通过控制喷头扫描路径中起、停偏移量控制侧向搭接量,从而获得了熔覆形貌平整的筋、壁相贯连接面。提出基于层高检测技术的功率控制工艺来保证堆积过程中熔覆层形貌不失稳,完成了带筋双层薄...

  • 激光熔覆Fe17Mn5Si10Cr5Ni记忆合金涂层的应力释放研究

    利用6kW光纤激光器,采用预置粉末法在304不锈钢表面激光熔覆制备Fe17Mn5Si10Cr5Ni记忆合金涂层。利用扫描式电子显微镜、X射线衍射仪及往复摩擦试验仪等设备对涂层的微观组织、相组成进行研究,对涂层及基材的耐磨性能、接触疲劳特性进行对比分析,并利用小孔法对试样的残余应力进行测量。结果表明:记忆合金涂层自界面到顶端分别由平面晶、包...

  • 选区激光熔化Hastelloy-X合金组织演变及拉伸性能

    采用选区激光熔化技术加工哈氏合金试样并进行后处理,分别分析了沉积态、热处理态、热处理十热等静压态试样的宏观/微观组织特征,并测试了室温/高温拉伸性能。结果表明,沉积态试样横向/纵向均出现微裂纹,但未出现析出物。热处理后,横向组织为等轴晶,纵向组织为交错分布的细柱状晶和粗柱状晶,这些晶粒内部存在两种形态差异显著的析出物...

  • 高功率半导体激光器微通道热沉的模拟优化

    针对原curamik微通道热沉因进水通道流量不均而导致散热不均匀的现象,基于FLUENT软件对其进行数值模拟。从内部结构及热沉材料方面提出优化方案,并进一步获得在热沉高度和进出口宽度为固定值的条件下,微通道宽度、间距及通道脊长度3个因素分别对芯片表面温升和压降的影响规律。根据优化的参数,通过选区激光熔化技术制备获得纯镍微通道热沉并...

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