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高功率半导体激光器助威美国光能定向传输竞赛

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激光与光电子学进展 2008年第10期45卷 64-66页

作者： George Treusch Tobias Koenning Ben Shelef 杨林德国dilas半导体激光公司美国太空发展基金会德国dilas半导体激光公司中国区

半导体激光器效率的提高以及光伏市场的增长提高了人们对光能定向传输(Power Beaming,无线功率传输)的兴趣。由美国国家航空航天局(NASA)主办的太空电梯竞赛是目前光能定向传输最热门的应用。

关键词：高功率半导体激光器美国国家航空航天局定向传输光能竞赛功率传输太空电梯无线

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新型激光光源在水稻育苗中的应用进展

智能化农业装备学报（中英文） 2024年第3期5卷 22-32页

作者：杨明来秦莉贾鹏梁雪梅于合龙卞婷马强王辉李成龙 Sicheng TIAN 王英吉林农业大学信息技术学院吉林长春130118 吉林农业大学智慧农业学院吉林长春130118 浙江长芯光电科技有限公司浙江杭州310017 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 国家特种发光科学与技术重点实验室吉林长春130033 阿贝光子学院德国耶拿07745 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240

水稻幼苗需要充足的光照才能正常生长,早春育苗的增温需求推动了温室、大棚和工厂化设施育苗的发展,但由于玻璃、塑料等棚膜材质对阳光的反射和吸收,设施育苗缺光问题凸显。补充光照可以较好解决设施育苗缺光问题,以LED为代表的补光光... 详细信息

水稻幼苗需要充足的光照才能正常生长,早春育苗的增温需求推动了温室、大棚和工厂化设施育苗的发展,但由于玻璃、塑料等棚膜材质对阳光的反射和吸收,设施育苗缺光问题凸显。补充光照可以较好解决设施育苗缺光问题,以LED为代表的补光光源已经在设施育苗中得到推广应用,但其依然存在能耗居高不下的问题。激光是人工光源中唯一与太阳光具有平行光特性的光源,具有相关性好、单色性好、方向性好、亮度高、能量大、光电转换效率高、节能等特点。但以氦氖激光为代表的传统激光光源体积大、成本高,难以在作物生长中应用和普及。采用半导体激光器结合匀光技术开发新型激光光源,体积小、成本低,可以实现对水稻秧苗的大面积均匀激光辐照,其单灯照射面积可以达到60~70 m^(2)。同时新型激光光源在保留传统激光相关性、单色性、方向性的同时,还具有高效节能的特点,能耗仅为传统LED光源1/30。研究表明,在水稻育苗过程中采用新型激光光源进行合理辐照,可以提升秧苗品质,插秧后返青快,分蘖多,抽穗早,最终实现水稻的稳产、增产。自2021年以来在全国多地试验结果表明,采用新型激光光源在插秧前辐照水稻秧苗20 d左右,可以实现超过10%的增产。这一结果不仅为我国水稻提质增效提供了重要的技术支撑和保障,也为其他植物在各阶段补光提供了新的方法和手段。

关键词：激光光源植物补光水稻育苗弱激光光调控

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今后十年的发光二极管

激光与光电子学进展 2002年第7期39卷 39-42页

作者： Dr.J.Soellner AIXTRON公司化合物半导体设备亚太区

一项可能在下一个世纪影响每个人生活的崭新的半导体技术正在德国亚琛开发。氮化镓，一种已经使照明技术产生革命性进步的半导体材料将在高频、大功率的应用领域产生同样的作用。它从根本上解决了移动通讯、工业和公共设施电力控制电路... 详细信息

一项可能在下一个世纪影响每个人生活的崭新的半导体技术正在德国亚琛开发。氮化镓，一种已经使照明技术产生革命性进步的半导体材料将在高频、大功率的应用领域产生同样的作用。它从根本上解决了移动通讯、工业和公共设施电力控制电路高温下工用的问题。由于它的独特性能，用该材料生产的晶体管和集成电路将能在极端高温、高频和大功率下工作。这种新型的半导体材料在使用AIXTRON公司先进的异质晶片技术后可同传统的硅晶片结合，使产品具有明显的成本优势。

关键词：照明技术应用 LED 发光二极管

基于自制超稳定F-P腔压窄632.8 nm外腔半导体激光线宽的实验研究

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光谱学与光谱分析 2021年第2期41卷 339-344页

作者：郭松杰周月婷吴永前周晓彬田建飞赵刚马维光董磊张雷尹王保肖连团贾锁堂量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学激光光谱研究所山西太原030006 中国科学院光电技术研究所四川成都610209 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

窄线宽激光由于其具有单色性好、稳定度高、相干长度长等优点,广泛应用于光电检测领域,包括相干通信、精密测量、光学频率标准、吸收光谱计量以及光与物质相互作用研究等。目前频率稳定的氦氖激光器线宽可以达到MHz量级,分布反馈式(DFB... 详细信息

窄线宽激光由于其具有单色性好、稳定度高、相干长度长等优点,广泛应用于光电检测领域,包括相干通信、精密测量、光学频率标准、吸收光谱计量以及光与物质相互作用研究等。目前频率稳定的氦氖激光器线宽可以达到MHz量级,分布反馈式(DFB)光纤激光器线宽可达kHz量级,DFB半导体激光器线宽可以达到MHz量级,然而光栅反馈半导体激光器可以实现百kHz量级线宽的输出。为了进一步压窄各类激光器线宽,需要通过反馈控制技术来锁定激光到某一频率参考。该研究将自行设计的超稳腔作为频率参考,实现了632.8 nm外腔半导体激光器(ECDL)线宽的有效压窄。本窄线宽激光产生系统的研制包括超稳腔设计、光路设计、ECDL频率控制以及系统集成。超稳腔采用两镜法布里-珀罗腔(F-P腔)结构,腔体是膨胀系数约为10^-6K^-1的微晶玻璃,腔镜为一对反射率达99.9885%(±0.0035%)的平面镜和凹面镜。为进一步减小外界环境对F-P腔腔长的影响,需要对腔体进行温度控制,本系统采用四片总功率为96 W的半导体制冷片以及水冷散热设计。同时为了降低声音和空气流动对腔模频率的影响,将F-P腔置于真空度为10-5 torr的真空室中;另外为了有效隔振,腔体与真空室用硅橡胶材料隔离。该系统采用的ECDL为德国Toptica公司的DL pro系列激光器,其具有压电陶瓷(PZT)和电流调制两个频率控制端,响应带宽分别为1 kHz和100 MHz。激光器的频率控制采用了Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术,18 MHz的调制频率加载到激光器的电流调制端,通过对F-P腔的反射信号进行解调获得误差信号,通过两路反馈控制,实现了近1 MHz的锁定带宽。通过对系统的不断优化,最后将自由运转状态下约300 kHz的激光线宽压窄到了10 kHz量级,并且系统运行稳定,连续12小时锁定的频率漂移量约为30 MHz。该研究研制的632.8 nm窄线宽激光源不仅可以应用到吸收光谱计量领域,同时也可以在光学面型精密测量领域发挥重要作用。

关键词：窄线宽激光半导体激光器超稳腔频率锁定

光子晶体提高GaN基LED发光效率实验与工艺研究

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半导体光电 2013年第3期34卷 383-387页

作者：刘中凡冯志庆于乃森杨天鹏唐勇吴胜利 Frank Muecklich Christoph Pauly Casten Gachot 大连民族学院物理与材料工程学院辽宁大连116600 大连路美芯片科技公司辽宁大连116600 德国萨尔大学萨尔州66123

采用聚焦离子束制备了500nm和1.5μm周期两种结构,使GaN基LED光效显著提高。比较长、短周期光子晶体提高光效的程度、制备工艺、设备及其相应的成本,宜采用长周期光子晶体结构来提高蓝光GaN基LED的发光效率。采用聚焦离子束和激光干涉... 详细信息

采用聚焦离子束制备了500nm和1.5μm周期两种结构,使GaN基LED光效显著提高。比较长、短周期光子晶体提高光效的程度、制备工艺、设备及其相应的成本,宜采用长周期光子晶体结构来提高蓝光GaN基LED的发光效率。采用聚焦离子束和激光干涉两种方法,在GaN基LED导电层(ITO)上制备了长周期光子晶体,利用光纤光谱仪、显微镜和功率计对光提取效率进行了实验测试,结果表明长周期光子晶体LED比无光子晶体LED的光提取效率提高了90%以上。还采用激光干涉直写方法,以扫描的方式在较大面积上制备了光子晶体LED,确认了该方法及工艺批量化、低成本制备光子晶体的可行性。聚焦离子束方法虽然能够产生较精确的光子晶体图形,但由于耗时长、效率低、成本高等问题,仅适于在实验研究中选择和优化光子晶体的结构和参数。

关键词：聚焦离子束激光干涉直写光子晶体LED 发光效率

基于响应曲面法的激光透射连接聚合物工艺参数优化

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激光与光电子学进展 2011年第7期48卷 132-141页

作者：姜敏凤许贞凯刘会霞李品宋新华王凯无锡职业技术学院机械技术学院江苏无锡214121 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

激光透射连接以其快速、精确、柔性、较强环境适应性的局部连接和封装工艺,在工业、医学领域具有良好的应用前景。应用dilas公司Compact130/140型半导体激光器对聚碳酸酯薄板进行了激光透射连接实验。使用响应曲面法进行实验设计,建立... 详细信息

激光透射连接以其快速、精确、柔性、较强环境适应性的局部连接和封装工艺,在工业、医学领域具有良好的应用前景。应用dilas公司Compact130/140型半导体激光器对聚碳酸酯薄板进行了激光透射连接实验。使用响应曲面法进行实验设计,建立激光透射连接工艺参数的数学模型,并进行优化与分析。讨论了激光功率、激光扫描速度、模具压紧力、扫描次数等激光加工工艺参数对连接强度和接头连接区域宽度的交互影响趋势。结果表明,激光功率与激光扫描速度交互影响较大;增加激光功率,减小激光扫描速度,增加模具压紧力与扫描次数有利于提高连接质量。

关键词：激光技术激光透射连接响应曲面工艺参数连接质量

激光功率对熔覆Ni基复合涂层组织性能的影响

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热加工工艺 2016年第10期45卷 182-186页

作者：李利叶孙荣禄天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

采用德国dilas-3KW高功率半导体激光器在钛合金表面熔覆了20%W_S2/NiCrBSi复合涂层。利用OM光学显微镜、SEM、HXD-1000显微硬度计等分析了激光功率对熔覆层宏观形貌、稀释率、显微组织及硬度的影响,为良好的熔覆层选择合理的激光参数提... 详细信息

采用德国dilas-3KW高功率半导体激光器在钛合金表面熔覆了20%W_S2/NiCrBSi复合涂层。利用OM光学显微镜、SEM、HXD-1000显微硬度计等分析了激光功率对熔覆层宏观形貌、稀释率、显微组织及硬度的影响,为良好的熔覆层选择合理的激光参数提供了理论依据。结果表明,在其他激光工艺参数不变的情况下,熔覆层宽度、基体熔深、稀释率均随着激光功率增大而增加;熔覆层的高度呈先增加后减小的趋势;显微组织结构不规则块状相变小,板条状相细化且数量增多,且生长规律有一定的方向性;熔覆层显微硬度呈现先增大后减小的趋势。

关键词：激光熔覆复合涂层激光功率

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重复频率250MHz掺铒光纤飞秒激光器

中国激光 2010年第11期37卷 2724-2724页

作者：宗伟健马丁张志刚北京大学信息科学技术学院量子电子学研究所区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

基于光纤飞秒激光器的光学频率梳是频率梳发展的方向. 光学频率梳要求重复频率在200 MHz以上. 但光纤激光器受光纤长度的限制, 重复频率即光梳的梳齿频率间隔不容易做得很高. 德国 Menlo System公司基于光纤激光器的光梳系统的重复频率... 详细信息

基于光纤飞秒激光器的光学频率梳是频率梳发展的方向. 光学频率梳要求重复频率在200 MHz以上. 但光纤激光器受光纤长度的限制, 重复频率即光梳的梳齿频率间隔不容易做得很高. 德国 Menlo System公司基于光纤激光器的光梳系统的重复频率是250 MHz, 但是其抽运激光功率超过 2W, 单管半导体激光器很难达到, 需要复杂的合束系统; 麻省理工学院也报道了重复频率为301 MHz的掺铒光纤激光器, 其抽运功率为1.4 W, 而输出功率仅有61 mW; 在小功率抽运高重复频率激光器方面, 只有台湾工业技术研究院的小组报道的重复频率300 MHz的掺铒光纤激光器, 输出功率为 60 mW, 带宽约为30 nm, 对应脉宽93 fs. 北京大学研究组于2010年年初实现了在小抽运功率下在掺铒光纤激光器重复频率达到225 MHz的锁模运转, 脉宽达37.4 fs. 最近, 通过进一步缩短光纤, 重复频率已经达到250 MHz

关键词：掺铒光纤激光器重复频率飞秒激光器半导体激光器麻省理工学院光学频率光纤长度频率间隔