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垂直外腔面发射激光器抽运脉冲的优化设计

中国激光 2013年第4期40卷 1-6页

作者：张鹏戴特力梁一平范嗣强蒋茂华张玉重庆师范大学物理与电子工程学院重庆400047 重庆市高校光学工程重点实验室重庆400047

采用脉冲抽运方式可显著改善光抽运垂直外腔面发射半导体激光器的热效应,大幅度提升激光器的输出功率。用有限元方法数值求解瞬态传热方程,得到激光器中温度升高的最大值随抽运脉冲的变化规律。讨论了抽运光脉冲宽度范围的选择,分析了... 详细信息

采用脉冲抽运方式可显著改善光抽运垂直外腔面发射半导体激光器的热效应,大幅度提升激光器的输出功率。用有限元方法数值求解瞬态传热方程,得到激光器中温度升高的最大值随抽运脉冲的变化规律。讨论了抽运光脉冲宽度范围的选择,分析了抽运脉冲重复频率对激光器中温度升高最大值的影响作用,对抽运脉冲的时间宽度进行了优化设计。结果表明,对于基质去除型的InGaAs量子阱垂直外腔面发射激光器,抽运光脉冲的宽度介于1～10μs时,激光器中最大温升值即明显下降;同时,抽运脉冲的重复频率应限制在50kHz以内,以满足脉冲间隔大于激光器热弛豫时间的要求,否则激光器中会产生热量的积聚,增加最大温升值。

关键词：激光器面发射激光器垂直外腔抽运脉冲热效应

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大功率半导体激光器热沉技术的研究现状

激光杂志 2018年第2期39卷 14-19页

作者：范嗣强重庆师范大学重庆市级高校光学工程重点实验室

基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。

关键词：微蒸发腔高功率半导体激光器热沉

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LD双端面泵浦Nd:YAG激光器实验研究

重庆师范大学学报（自然科学版） 2018年第4期35卷 98-102,F0003页

作者：范嗣强重庆师范大学光电材料与工程重庆市重点实验室重庆401331

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体... 详细信息

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体内的温度场分布进行了数值模拟计算。【结果】采用U型平行平面腔结构,在注入总泵浦光为33.8W时,得到最高输出功率22.30 W,光-光转换斜效率为71.2%,出光阈值功率为6.68 W,输出光束为基模,M2为1.4。【结论】双端面泵浦YAG激光器比单端面泵浦具有更高的转换效率、更好的光束质量,具有很强的实用价值。

关键词：双端面泵浦 Nd:YAG激光器激光功率斜效率

激光非稳腔光束质量参数的实验测量及其理论分析

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激光非稳腔光束质量参数的实验测量及其理论分析

作者：范嗣强重庆师范大学

学位级别：硕士

激光技术发明以来,连续激光器和脉冲激光器像一对孪生兄弟一样同步蓬勃发展。巨脉冲激光器的优点在诸如激光打孔,激光轰击等实际应用中作用更是无法取代。如何大幅度提高每脉冲能量?如何提高峰值功率?这是巨脉冲激光器不断更新、不断进... 详细信息

激光技术发明以来,连续激光器和脉冲激光器像一对孪生兄弟一样同步蓬勃发展。巨脉冲激光器的优点在诸如激光打孔,激光轰击等实际应用中作用更是无法取代。如何大幅度提高每脉冲能量?如何提高峰值功率?这是巨脉冲激光器不断更新、不断进步想要回答的问题。MOPA(主振荡功率放大)是在稳定谐振腔限制下解决问题的方法,而非稳定谐振腔的发明是对传统激光理论的一个突破,一个创新,它有效地提高了每脉冲能量和峰值功率。继***1965年发表第一篇关于非稳腔的文章后,有许多科学家和工程师对非稳腔进行了全面而深入的研究。国内也有一些研究报道,但对两种典型的非稳腔,硬边输出镜腔和高斯输出镜腔作较为系统的实验测量比较还没有。这篇文章首先较为全面地概述了非稳腔的设计原理、结构特点、输出方式和实用类型。然后分别描述了用普通仪器对硬边输出镜的虚共心非稳腔和专用仪器对高斯输出镜的对称共心非稳腔输出光束进行测量的装置、方法和测试结果。这两种非稳腔都是自己设计,自己动手装配,调试的。在前一种情况中,其特点是用到了一个曲率半径长达5m的反射面镜,再用一个普通的CCD摄像头和一个通用的抓拍软件于面镜焦平面处拍到了脉宽只有20ns的巨脉冲的束腰光斑像。后一种情况用到了全自动的M2分析仪和光斑仪,测量了对称共心高斯输出镜非稳腔的光斑和光束质量。最后,这篇文章分析了测量结果。这些结果对非稳腔的设计有重要参考意义。

关键词：激光谐振腔硬边输出镜高斯输出镜光斑仪 M平方因子

基于LD双端面泵浦的Nd∶YAG高效率倍频激光器

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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发光学报 2018年第6期39卷 830-837页

作者：范嗣强李麒麟路永乐重庆师范大学市级高校光电材料与工程重点实验室重庆401331 重庆市第一中学重庆400030 重庆邮电大学光电学院重庆400065

报道了一种利用激光二极管(LD)双端面泵浦的Nd∶YAG激光晶体,Cr^(4+)∶YAG晶体被动调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应,实验中LD双端面泵浦,采用U型平行平面腔结构对Nd∶YAG进行... 详细信息

报道了一种利用激光二极管(LD)双端面泵浦的Nd∶YAG激光晶体,Cr^(4+)∶YAG晶体被动调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应,实验中LD双端面泵浦,采用U型平行平面腔结构对Nd∶YAG进行传导冷却。当总泵浦光为33.8 W时,得到被动调Q频率10 KHz、功率8.21 W的线偏振基频光输出。6.72 W的绿光输出的倍频效率为86%,输出光束为基模,M^2为1.4。实验表明双端面泵浦YAG倍频激光器具有很高的转换效率。

关键词：双端面泵浦被动调Q 腔内倍频部分偏振光高效率

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望远镜非稳腔光束发散角的测量与结果分析

激光杂志 2006年第1期27卷 12-13页

作者：范嗣强戴特力重庆师范大学物理学与信息技术学院重庆400047

灯泵望远镜非稳腔巨脉冲YAG激光器的远场光束发散角被精确测量,该非稳腔采用硬边输出镜,其输出平行光束,经过一长焦距的凹面镜,聚焦衰减后照射到CCD上,拍摄得到焦平面的光斑像。在计算机中用图像处理方法求出光斑的大小,再计算发敞角。

关键词：激光非稳腔光束发散角长焦距凹面镜图像处理

二次谐波激光共焦显微镜的原理及全场成像实验

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激光杂志 2008年第5期29卷 44-45页

作者：王莉戴特力范嗣强中国人民解放军第三军医大学基础部物理学教研室重庆400038 重庆师范大学物理学与信息技术学院重庆400047 重庆市光学机械研究所重庆400039

显微镜观察的许多样本分子具有非反演对称结构,与高峰值功率超短脉冲激光束可发生非线性相互作用,产生二次谐波。根据二次谐波激光共焦显微镜成像原理,对实验设备进行改装和简化,进行了二次谐波全场成像的验证性实验,得到了二次谐波图像。

关键词：二次谐波共焦显微镜全场成像

热电制冷热传导模型及其在非均匀热流中的应用

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华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第4期43卷 143-148页

作者：朱仁江潘英俊蒋茂华范嗣强张鹏重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331 重庆市高校光电材料与工程重点实验室重庆401331

基于半导体制冷器的结构和热电耦合特性,通过分离帕尔帖效应和焦耳效应的响应区域简化了内热源表达式,并利用椭圆偏微分方程建立了热电制冷器的新型热传导模型.该模型仅需制造商提供的标准参数,不依赖于热电偶的物理和几何参数,因而在... 详细信息

基于半导体制冷器的结构和热电耦合特性,通过分离帕尔帖效应和焦耳效应的响应区域简化了内热源表达式,并利用椭圆偏微分方程建立了热电制冷器的新型热传导模型.该模型仅需制造商提供的标准参数,不依赖于热电偶的物理和几何参数,因而在输入电流和边界条件确定后可实现半导体制冷器在非均匀热流下温度场的数值分析.文中通过拟合制造商提供的产品测试数据验证了模型的通用性,利用该模型得到了含热电制冷器的小尺寸半导体功率器件散热系统的三维和切面温度场分布图,并对该散热系统进行了共性分析.

关键词：热电制冷器热传导模型非均匀热流数值分析

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基于MEMS加速度计的优化九位置校准算法

压电与声光 2018年第5期40卷 780-783页

作者：刘宇李博邸克杨磊范嗣强重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室重庆400065 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

针对传统的加速度计标定法对高精度转台依赖高的问题,提出一种基于微机电系统(MEMS)加速度计的优化九位置标定算法。该算法考虑加速度计的非线性因子和电子串扰效应,通过采集9个位置的静态加速度计输出数据,即可对加速度计零偏、刻度因... 详细信息

针对传统的加速度计标定法对高精度转台依赖高的问题,提出一种基于微机电系统(MEMS)加速度计的优化九位置标定算法。该算法考虑加速度计的非线性因子和电子串扰效应,通过采集9个位置的静态加速度计输出数据,即可对加速度计零偏、刻度因子和安装误差等系数进行高精度快速校准,摆脱了对传统转台的依赖。实验结果表明,基于MEMS加速度计的九位置标定算法有效解决了加速度计非线性问题,减低了电子串扰效应对加速度计的影响,加速度计的误差精度由8.48×10-3 g(g=9.8m/s2)减少到5.1×10-4 g,证明该九位置标定算法的可行性和有效性。

关键词：加速度计惯性测量系统标定算法九位置标定误差精度