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应用于金属焊接的光纤耦合输出2kW半导体激光光源

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激光杂志 2014年第12期35卷 68-71页

作者：付喜宏彭航宇王彪中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室长春130033

报道了一种高效节能、千瓦级光纤柔性输出半导体激光焊接光源。采用半导体激光合束技术,研制出2246W半导体激光合束光源,电光效率达43.6%;通过聚焦耦合,实现从600μm芯径、数值孔径0.2的光纤连续输出功率为2104W,光纤耦合效率达93.7%;... 详细信息

报道了一种高效节能、千瓦级光纤柔性输出半导体激光焊接光源。采用半导体激光合束技术,研制出2246W半导体激光合束光源,电光效率达43.6%;通过聚焦耦合,实现从600μm芯径、数值孔径0.2的光纤连续输出功率为2104W,光纤耦合效率达93.7%;在光纤输出端采用放大率1颐1的成像系统,到达工件表面的功率为2084W,光参量积为46.89mm·mrad,在束腰处测得光斑直径600μm,光功率密度为7.37×105 W/cm2。

关键词：半导体激光光纤耦合激光合束激光焊接

Nd：YAG／Cr：YAG键合晶体的355nm激光器

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中国激光 2008年第2期35卷 191-194页

作者：申高檀慧明付喜宏南楠赵玉环中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

报道了一台基于Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶体的全固态355nm紫外(UV)激光器的设计及实验结果。采用平-平腔结构获得高峰值功率、小束腰的1064nm基频光。在谐振腔外,未聚焦的1064nm基频光经KTP晶体倍频产生532nm波长激光,二者再经LBO晶体和频... 详细信息

报道了一台基于Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶体的全固态355nm紫外(UV)激光器的设计及实验结果。采用平-平腔结构获得高峰值功率、小束腰的1064nm基频光。在谐振腔外,未聚焦的1064nm基频光经KTP晶体倍频产生532nm波长激光,二者再经LBO晶体和频获得355nm紫外激光输出。实验中发现尽管Nd∶YAG与Cr∶YAG都是各向同性晶体,但在特定情况下输出的1064nm基频光具有近似线偏振的特性,此特性可以有效地增加二次谐波产生(SHG)时基频光的利用率,从而提高整台激光器的转换效率。而基频光的谱线宽度及发散角也影响二次谐波及三次谐波产生(THG)的转换效率,需使其尽量在晶体的允许带宽及允许角范围以内。综合这几点因素,对激光谐振腔进行了仔细设计。当激光二极管(LD)抽运功率为8W,激光器运行稳定时,基频光峰值功率达28kW,最终获得平均功率为124mW的355nm紫外激光。

关键词：激光器紫外激光器和频偏振特性

泵浦光聚焦特性对高重频1064 nm被动调Q激光器的影响

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发光学报 2023年第2期44卷 307-313页

作者：姚聪付鑫鹏申彦鑫李文媛付喜宏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

研究了泵浦光聚焦特性对被动调Q激光器输出激光特性的影响。使用10 W激光二极管(LD)和焦距为4 mm的耦合聚焦镜,在不改变LD和谐振腔结构与间距(15 mm)的情况下,选取5个耦合聚焦镜位置,研究对应泵浦光聚焦特性对输出激光特性的影响,特别... 详细信息

研究了泵浦光聚焦特性对被动调Q激光器输出激光特性的影响。使用10 W激光二极管(LD)和焦距为4 mm的耦合聚焦镜,在不改变LD和谐振腔结构与间距(15 mm)的情况下,选取5个耦合聚焦镜位置,研究对应泵浦光聚焦特性对输出激光特性的影响,特别是对输出脉冲稳定性的影响。泵浦功率为3.550 W时,相较于其他耦合聚焦镜位置,在耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm处,被动调Q激光器实现了更高重复频率(160 kHz)、更高平均输出功率(360 mW)、更高单脉冲能量(2.250μJ)、更低时域抖动(120 ns)的稳定脉冲输出。实验数据说明,耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm处,泵浦光聚焦光斑与谐振腔基模光斑的匹配程度较好。理论计算得出,耦合聚焦镜距离LD 7.50 mm时,谐振腔基模光斑尺寸与泵浦光聚焦光斑束腰尺寸的比值为0.854,该比值对今后开展高重频被动调Q激光器相关研究具有一定的借鉴意义。

关键词： LD端面泵浦被动调Q 耦合聚焦镜位置

Orthogonally polarized dual-wavelength Nd:YLiF_4 laser

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Chinese Optics Letters 2015年第3期13卷 37-42页

作者：张靓刘会龙夏菁付喜宏 School of Science Changchun University of Science and Technology State Key Laboratory of Luminescence and Applications Changchun Institute of OpticsFine Mechanics and Physics Chinese Academy of Sciences

This Letter proposes a method to balance the gain and loss of the orthogonally polarized emissions of dual wave- lengths in a solid laser cavity. By adjusting the tilt angle of the uncoated glass plate inserted into the cavity, the gain and loss of the orthogonally polarized emission lines with small intervals can be balanced to equalize the oscillation thresholds of the orthogonally polarized dual wavelengths. We select the birefringent crystal Nd：LiYF （Nd：YLF） as the gain media, and theoretically analyze the simultaneous oscillation conditions of dual wave- lengths with π- and σ-polarized emissions from a four-level transition （^4F3/2 →^4I11/2 and ^4F3/2 → 4I13/2） in Nd^3＋. A simple linear cavity structure is adopted in the experiment, and stable CW orthogonally polarized dual-wavelength laser outputs of 1047, and 1053, 1321, and 1313 nm are obtained.

关键词： Emission Laser crystals Lasers Nd:YLF lasers Neodymium Solid state lasers

KCaM(PO_4)_2:Dy^(3+)(M=La,Y,Lu)荧光粉的制备与发光性质

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硅酸盐学报 2013年第3期41卷 347-352页

作者：杨艳民李自强郭彦明付喜宏焦福运苏献园张韶阳李志强河北大学物理科学与技术学院发光与显示研究所河北保定071002 河北大学实验中心河北保定071002 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

采用传统高温固相法制备了KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光粉。X射线衍射表明,KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光粉属于六方晶系,P6222空间点群;随着金属阳离子M离子半径的增大,衍射峰向小角度方向移动。低温下的KCaM(PO4)2:Dy3+(M=La,Y,Lu)荧光光谱表明:同一基质中Dy3+在不同波长光激发下,发射峰发生了改变。金属阳离子M在晶体中存在2种格位(发光中心),在不同金属阳离子M的基质中,用相同光激发时,发射光谱明显不同。金属阳离子M的改变引起周围晶体场的改变,从而改变2种格位在不同基质中所占有的比例。因此,可以把Dy3+作为探针来研究晶体结构的变化。

关键词：磷酸盐荧光粉镝离子探针光谱分析

基于回音壁模式光学微腔的低阈值激光器研究进展

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发光学报 2022年第12期43卷 1823-1838页

作者：李文媛付鑫鹏姚聪申彦鑫赵欣瑞付喜宏宁永强中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

回音壁模式(WGM)微腔激光器作为一种微纳激光器件,可以将光约束在微纳量级的谐振腔内并保持稳定的行波传输模式。凭借其高品质因子和小模式体积的特性,WGM微腔激光器具有低阈值和窄线宽的优点,成为了国内外关注的一个热门研究领域。WGM... 详细信息

回音壁模式(WGM)微腔激光器作为一种微纳激光器件,可以将光约束在微纳量级的谐振腔内并保持稳定的行波传输模式。凭借其高品质因子和小模式体积的特性,WGM微腔激光器具有低阈值和窄线宽的优点,成为了国内外关注的一个热门研究领域。WGM微腔内具有极高的光能量密度,光与物质相互作用得到显著增强。近年来,研究人员将不同增益材料与形态各异的微腔结构相结合,大大促进了WGM微腔激光器领域的发展。本文在概述WGM微腔激光器的特性参数和耦合方式的基础上,介绍了包括液滴微腔、玻璃微腔、半导体材料微腔在内的几种典型WGM微腔激光器的研究成果,并对其性能参数进行了比较。阐述了器件在超灵敏传感、微波光子学和片上集成等诸多领域的应用,并展望了WGM微腔激光器的发展趋势。

关键词：回音壁模式液滴微腔稀土掺杂玻璃材料微腔半导体材料微腔二维材料增益介质

激光二极管抽运复合腔和频连续波589nm激光器

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中国激光 2007年第8期34卷 1043-1047页

作者：付喜宏檀慧明李义民郝二娟钱龙生中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

报道了一种利用复合腔进行腔内和频的589nm激光器.激光器由两个子谐振腔组成.在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管(LD)抽运Nd∶YAG晶体和Nd∶YVO4晶体,并分别选择1319 nm波长(对应Nd∶YAG晶体的4F3/2→4I13/2跃迁)与1064 nm波长(对... 详细信息

报道了一种利用复合腔进行腔内和频的589nm激光器.激光器由两个子谐振腔组成.在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管(LD)抽运Nd∶YAG晶体和Nd∶YVO4晶体,并分别选择1319 nm波长(对应Nd∶YAG晶体的4F3/2→4I13/2跃迁)与1064 nm波长(对应Nd∶YVO4晶体的4F3/2→4I11/2跃迁)振荡进行和频.通过谐振腔的优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式与增益匹配.在两个子腔的交叠部分,利用BiB3O6(BIBO)晶体Ⅰ类临界相位匹配进行腔内和频,得到和频激光输出.当Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体上抽运功率分别为750 mW和600 mW时,获得了24 mW,589 nm黄橙激光输出.该输出激光光束质量好、噪声低.

关键词：激光器激光二极管抽运和频复合腔 589nm激光

腔内倍频Nd^3＋：GdVO4／LBO深蓝456nm激光器的工作特性

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中国激光 2008年第9期35卷 1308-1312页

作者：李义民檀慧明付喜宏田玉冰王保山孟玉青中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

在激光二极管(LD)抽运腔内倍频Nd3+∶GdVO4/LBO深蓝456 nm激光器中,为对比激光晶体掺杂浓度对倍频输出功率的影响,利用同样尺寸为3 mm×3 mm×2 mm,稀土离子掺杂原子数分数分别为0.15和0.25的Nd3+∶GdVO4晶体作为对比。实验中利用同样长... 详细信息

在激光二极管(LD)抽运腔内倍频Nd3+∶GdVO4/LBO深蓝456 nm激光器中,为对比激光晶体掺杂浓度对倍频输出功率的影响,利用同样尺寸为3 mm×3 mm×2 mm,稀土离子掺杂原子数分数分别为0.15和0.25的Nd3+∶GdVO4晶体作为对比。实验中利用同样长为20 mm的线性直腔,在使用10 mm长、按基频光为914 nm方向切割的Ⅰ类相位匹配倍频晶体LBO,在抽运功率为2.85 W时,前者获得了输出功率为105 mW的深蓝456 nm激光,明显高于后者。通过对准三能级激光晶体的最佳长度分析表明,掺杂原子数分数为0.15的Nd3+∶GdVO4晶体与0.25的相比,其实际长度更加接近于最佳长度。通过对倍频晶体LBO的最佳切割角和温度控制等分析表明,利用针对914 nm基频光切割的LBO晶体在912 nm激光器中,其切割角的差别可以通过温控的改变得到补偿。

关键词：激光器激光二极管抽运腔内倍频准三能级 456 nm激光

LD抽运Nd:YAG/Nd:YVO_4腔内和频500.9nm激光器

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中国激光 2013年第6期40卷 97-102页

作者：付喜宏彭航宇单肖楠秦莉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室吉林长春130033

报道了一种采用复合腔进行腔内和频的500.9nm激光器。激光器由两个子谐振腔组成。在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管抽运Nd:YAG晶体和Nd:YVO4晶体,并分别选择946nm波长与1064nm波长振荡进行和频。采用双端复合Nd:YAG晶体以减小... 详细信息

报道了一种采用复合腔进行腔内和频的500.9nm激光器。激光器由两个子谐振腔组成。在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管抽运Nd:YAG晶体和Nd:YVO4晶体,并分别选择946nm波长与1064nm波长振荡进行和频。采用双端复合Nd:YAG晶体以减小高功率下激光晶体的热透镜效应,并结合热效应对高功率抽运下谐振腔进行优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式匹配。在两个子腔的交叠部分,利用KTP晶体Ⅱ类临界相位匹配进行腔内和频,得到和频激光输出。当Nd:YAG与Nd:YVO4晶体上抽运功率分别为10.6 W和17.8 W时,获得了730mW的500.9nm青绿光激光输出,光-光转换效率为2.6%。实验结果和分析表明,利用复合腔和频是获得500.9nm激光输出的有效方法。

关键词：激光器 500 9 nm激光和频复合腔