一种用于半导体泵浦激光器的TEC温度控制系统

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作者 井李强 李维康 +1 位作者 邵捷 席文强 《光学与光电技术》 2024年第4期14-20,共7页

为了减小温度变化对半导体泵浦激光器应用质量的影响,设计了一种基于热电制冷器(Thermo-Electric Cooler,TEC)的温度控制系统。系统以STM32为核心控制器,通过温度采样与控制模块确定泵浦模块目标温度与实际温度之间的温差,结合TEC电源... 为了减小温度变化对半导体泵浦激光器应用质量的影响,设计了一种基于热电制冷器(Thermo-Electric Cooler,TEC)的温度控制系统。系统以STM32为核心控制器,通过温度采样与控制模块确定泵浦模块目标温度与实际温度之间的温差,结合TEC电源模块和主电路模块,并利用PID算法为TEC提供合适的驱动电流使其加热或制冷,以热传递的方式改变泵浦模块的温度,通过闭环控制保证泵浦模块温度的稳定。实验结果表明,温控系统控温精度不超过±1℃,具有良好的稳定性,在工业智能领域中具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 激光测距 温度控制 TEC制冷器 半导体泵浦激光器 PID控制

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半导体泵浦固体激光器热透镜效应测量方法 被引量：3

2

作者 卞进田 王玺 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第S02期391-394,共4页

为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高... 为了测量光泵浦激光晶体的热透镜焦距值,分析了基模高斯光束的特性,给出了在已知基模高斯光束三个以上不同位置处光斑尺寸时求解高斯光束特征参数的方法,并提出了存在测量误差时的数值处理方法。利用计算机模拟构造高斯光束并利用此高斯光束在不同位置处的光斑半径大小值与被测高斯光束光斑半径测量值相减的平方和作为误差函数的值,误差函数值最小的构造高斯光束就是被测高斯光束。实验测量了半导体泵浦的Nd:YAG激光棒的热效应,给出了632.8 nm红光的热透镜值与泵浦电流的关系。 展开更多

关键词 半导体泵浦激光器 ND YAG 热透镜效应 高斯光束 数值模拟

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珠宝雕刻用LD泵浦被动Q开关YAG激光器研究

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作者 张海波 金光勇 +2 位作者 王超 凌铭 梁柱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期346-348,共3页

报道了利用连续激光二极管端面泵浦被动Q开关固体Nd:YAG激光器,研究设计了实用光学耦合系统,采用初始信号透过率为80%的Cr4+:YAG晶体实现被动调Q,采用平凹直线腔结构,高重复率调Q激光器中获得了稳定的1 064 nm窄脉冲激光输出。当泵浦功... 报道了利用连续激光二极管端面泵浦被动Q开关固体Nd:YAG激光器,研究设计了实用光学耦合系统,采用初始信号透过率为80%的Cr4+:YAG晶体实现被动调Q,采用平凹直线腔结构,高重复率调Q激光器中获得了稳定的1 064 nm窄脉冲激光输出。当泵浦功率为5 W,重复率为5 kHz时,获得的输出单脉冲能量平均为118μJ,脉冲宽度5 ns,光-光转换效率为15.7%。此性能激光器可用于珠宝雕刻等领域。 展开更多

关键词 半导体泵浦激光器 被动调Q 端面泵浦 Nd:YAG

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应用于拉曼泵浦的高功率激光器 被引量：5

4

作者 童治 魏淮 简水生 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期545-548,共4页

光纤拉曼放大器由于优良的特性成为未来宽带光纤网络的重要组成部分 ,而拉曼放大器实用化的关键就是可靠的高功率泵浦源 ,如何获得具有合适波长的泵浦源是研究的热点。本文介绍了国外这方面近年来的研究进展和设计方案 。

关键词 光纤拉曼放大器 掺Yb包层泵浦光纤 不变拉曼激光器 复用半导体泵浦激光器

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大容量高密度体全息数据存储 被引量：6

5

作者 王凤涛 何庆声 +2 位作者 王建岗 邬敏贤 金国藩 《光学技术》 EI CAS CSCD 2002年第1期6-8,共3页

基于晶体体全息存储机理 ,采用半导体泵浦固体激光器取代氩离子激光器作为系统光源 ,设计并构建了小型体全息存储器 ,实现了 15 0 0幅等衍射效率高分辨率全息图的记录和复现 ,其存储容量大于 1 1Gbit ,存储密度大于1 4Gbit/cm3 。

关键词 体全息 数据存储 半导体泵浦固体激光器

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LDA侧面泵浦Nd:YAG激光器的热效应分析 被引量：8

6

作者 岱钦 李新忠 王希军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期197-201,共5页

在高斯光强近似下对泵浦LD光强分布模型进行修正,建立了LDA侧面泵浦固体激光介质内热源分布的数值模型。用有限元法计算模拟了三角均匀分布侧面泵浦结构激光棒瞬态温升过程及稳态温度分布情况。讨论比较了泵浦源的高斯强度近似和均匀强... 在高斯光强近似下对泵浦LD光强分布模型进行修正,建立了LDA侧面泵浦固体激光介质内热源分布的数值模型。用有限元法计算模拟了三角均匀分布侧面泵浦结构激光棒瞬态温升过程及稳态温度分布情况。讨论比较了泵浦源的高斯强度近似和均匀强度近似下激光棒内温度分布情况,并对激光棒的类热透镜的焦距进行实验测量。实验和数值计算说明了LDA泵浦结构和冷却场的非均匀分布使实际温度场偏离均匀泵浦时的二次曲线分布模型,激光晶体热效应产生的类透镜会聚作用的不对称导致了激光器输出光束质量在x,y方向上的不同。 展开更多

关键词 半导体泵浦固体激光器 温度场 热效应 数值模型 有限元法

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半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应 被引量：11

7

作者 杨丽颖 李嘉强 +2 位作者 张金玉 徐晓明 曹剑 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期742-746,共5页

为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布... 为了验证复合晶体使用到半导体泵浦的固体激光器中与非复合晶体的区别,提高半导体泵浦的固体激光器的工作效率,开展了半导体激光泵浦YAP/Tm∶YAP复合晶体固体激光器的热效应的验证实验。采用有限元分析法,模拟了晶体温度及热应力的分布,并分析了热透镜长度的变化情况。结果发现,与非复合晶体相比,复合晶体的温度和热应力均有不同程度的下降,复合晶体工作时的最高温度降至其80%,热应力降至其70%。同时也验证了热透镜焦距不随非掺杂晶体长度的增大而改变,这也意味着复合晶体不能有效提高复合激光的光束质量,但是可以确保输出激光光束质量的稳定性。因此可以证实,使用复合晶体能够有效改善激光器的温度和力学特性,但不能优化固体激光器的光束质量。 展开更多

关键词 复合晶体 热效应 半导体泵浦固体激光器 有限元分析

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LD端面泵浦固体激光器模匹配的研究 被引量：7

8

作者 李方欣 朱晓 +1 位作者 王华 齐丽君 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期17-18,共2页

本文给出了考虑热透镜效应后大功率光纤耦合输出端面泵浦的固体激光器的最佳模匹配模型。通过计算腔内任一振荡光线与中心轴振荡光线的光程差分布 ,得到了热透镜效应引起的衍射损耗。由此得到泵浦功率一定的情况下 ,泵浦光斑与腔内振荡... 本文给出了考虑热透镜效应后大功率光纤耦合输出端面泵浦的固体激光器的最佳模匹配模型。通过计算腔内任一振荡光线与中心轴振荡光线的光程差分布 ,得到了热透镜效应引起的衍射损耗。由此得到泵浦功率一定的情况下 ,泵浦光斑与腔内振荡光束的最佳模匹配系数。实验中采用泵浦功率为 2 0W的半导体激光器泵浦Nd :YAG激光器 ,光纤芯径 40 0微米 ,得到最佳耦合系数为 0 .85。实验结果与数值计算结果相符合。 展开更多

关键词 模匹配 半导体泵浦固体激光器

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大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计 被引量：10

9

作者 赵清林 曹茹茹 +2 位作者 王德玉 袁精 李述 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期123-128,共6页

介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路... 介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流。控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流。搭建了脉冲功率为28kW的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80A,脉冲电压350V,脉冲宽度100μs,重复频率100Hz。 展开更多

关键词 半导体激光泵浦固体激光器 LCC谐振变换器 脉冲电源 给定积分器 脉冲控制

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共聚焦激光诱导荧光检测系统的研究 被引量：7

10

作者 冯金垣 区伟能 付治新 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期964-967,共4页

应用共聚焦技术于激光诱导荧光检测分析,使用新型半导体泵浦固体激光器,构建了激光诱导荧光检测分析系统,利用LabVIEW开发软件处理信号,实现对不同浓度Rhodamine B和荧光素钠样品溶液的测试。结果表明荧光信号峰值明显,对Rhodamine B检... 应用共聚焦技术于激光诱导荧光检测分析,使用新型半导体泵浦固体激光器,构建了激光诱导荧光检测分析系统,利用LabVIEW开发软件处理信号,实现对不同浓度Rhodamine B和荧光素钠样品溶液的测试。结果表明荧光信号峰值明显,对Rhodamine B检出限达到10-9mol/L,溶液浓度与信号峰值呈良好的线性关系。 展开更多

关键词 激光诱导荧光 共聚焦 半导体泵浦固体激光器 毛细管电泳芯片

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半导体泵浦固体激光器在激光加工中的应用 被引量：4

11

作者 任旭升 檀慧明 钱龙生 《光机电信息》 2005年第11期1-4,共4页

介绍了激光加工的优点和对激光器输出参数的要求,对固体激光器中发展最活跃的半导体泵浦全固体激光器进行了分析。在对当前的几种主要结构比较后,指出盘形激光器和光纤激光器将在未来的激光加工中发挥更大的作用。

关键词 激光加工 半导体泵浦固体激光器 盘形激光器 光纤激光器

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200W高功率半导体泵浦固体激光器输出特性研究 被引量：3

12

作者 王海林 张争 +1 位作者 曹红兵 周卓尤 《应用激光》 CSCD 北大核心 2006年第5期336-338,共3页

通过实验测量了工作电流对半导体激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,采用直接泵浦方式,设计了高效率的半导体侧面泵浦Nd:YAG固体激光模块,最大输出功率为218W,最大光-光效率达37%,电光效率约... 通过实验测量了工作电流对半导体激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,采用直接泵浦方式,设计了高效率的半导体侧面泵浦Nd:YAG固体激光模块,最大输出功率为218W,最大光-光效率达37%,电光效率约为18.5%。 展开更多

关键词 半导体泵浦固体激光器 高功率 谱线特性

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用于远程激光测距机的板条激光器 被引量：3

13

作者 张向阳 郎野 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期549-552,共4页

研制了用于远程激光脉冲测距机的板条激光器。使用半导体泵浦的MOPA激光结构实现了大于250 mJ的脉冲激光输出,输出脉冲宽度为12.83 ns,最终输出激光光束束散角为0.18 mrad。该激光测照器可应用于远程激光测距。对激光测距机的测距与照... 研制了用于远程激光脉冲测距机的板条激光器。使用半导体泵浦的MOPA激光结构实现了大于250 mJ的脉冲激光输出,输出脉冲宽度为12.83 ns,最终输出激光光束束散角为0.18 mrad。该激光测照器可应用于远程激光测距。对激光测距机的测距与照射能力进行了理论计算与分析。理论分析表明,应用于机载平台时,该激光测照器能够实现50 km距离的激光测距。该型激光测距机具有测距距离远,重量轻,结构紧凑等特点,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 板条激光器 半导体泵浦固体激光器 激光测距机

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固体激光器

14

《中国光学》 EI CAS 2002年第1期21-26,共6页

TN242 2002010149用于较大泵浦尺寸半导体泵浦固体激光器的一种特殊腔型=A special cavity for LD - pumped solid - statelasers with large pump size[刊,中]/杜戈果,朱鹤元,

关键词 飞秒激光器 半导体泵浦固体激光器 光纤光栅 掺饵光纤激光器 激光二极管抽运 激光谐振腔 光子学 光电子 转换效率 重复频率

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半导体泵浦铯蒸汽激光器工作特性分析 被引量：1

15

作者 高飞 陈飞 +4 位作者 谢冀江 张来明 李殿军 杨贵龙 郭劲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2386-2391,共6页

基于端面泵浦碱金属蒸汽激光器的速率方程模型,研究了半导体激光泵浦铯蒸汽激光器的工作特性。通过改变泵浦参数和蒸汽池参数,分析了各参数对激光器的泵浦吸收特性和激光输出特性的影响。结果表明:铯蒸汽吸收的功率和激光器的输出功率... 基于端面泵浦碱金属蒸汽激光器的速率方程模型,研究了半导体激光泵浦铯蒸汽激光器的工作特性。通过改变泵浦参数和蒸汽池参数,分析了各参数对激光器的泵浦吸收特性和激光输出特性的影响。结果表明:铯蒸汽吸收的功率和激光器的输出功率会随泵浦功率、乙烷压强的增大而出现饱和现象,随泵浦光中心波长对铯原子吸收波长的偏离而呈类高斯型的变化趋势,随氦气压强的增大而先增强后减弱。此外,还存在临界泵浦光线宽和温度范围使激光器保持正常运转。结果与已报道的实验现象有较好的符合,可为进一步的实验探索提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 半导体泵浦碱金属激光器 速率方程 铯 气体激光器

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单管对称侧泵的直角反射镜腔耦合效率分析

16

作者 郭明秀 张同 +1 位作者 沈冠群 陆雨田 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期6-7,共2页

一种已获美国专利的LD侧面抽运固体激光器新结构 ,能将一个半导体激光器的输出光分成四份 ,从四个方向对称泵浦激光棒。本文对这种直角反射镜聚光腔泵浦结构耦合效率影响因素进行了理论分析与计算 ,并采用这种聚光腔进行实验 ,得到了初... 一种已获美国专利的LD侧面抽运固体激光器新结构 ,能将一个半导体激光器的输出光分成四份 ,从四个方向对称泵浦激光棒。本文对这种直角反射镜聚光腔泵浦结构耦合效率影响因素进行了理论分析与计算 ,并采用这种聚光腔进行实验 ,得到了初步的结果 ,并对结果进行了分析。 展开更多

关键词 半导体泵浦固体激光器 侧面泵浦 耦合效率 直角反射镜 结构 聚光腔

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激光设备及器件

17

《光机电信息》 2007年第2期64-77,共14页

密封式射频CO2激光器,半导体泵浦固体激光器模块,高速光学扫描振镜,

关键词 激光设备 半导体泵浦固体激光器 器件 CO2激光器 光学扫描振镜 密封式 射频

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大功率半导体激光器综合测试仪器

18

作者 路国光 《科技纵览》 2015年第7期54-55,共2页

大功率半导体激光器及大功率半导体泵浦固体激光器在材料加工、激光打标、激光测距、激光存储、激光显示、照明、激光医疗等民用领域以及激光制导、激光夜视、激光武器等军用领域获得广泛应用．已成为影响国民经济发展和国防安全保障的... 大功率半导体激光器及大功率半导体泵浦固体激光器在材料加工、激光打标、激光测距、激光存储、激光显示、照明、激光医疗等民用领域以及激光制导、激光夜视、激光武器等军用领域获得广泛应用．已成为影响国民经济发展和国防安全保障的核心电子器件。但大功率半导体激光器在应用过程中存在4个明显的可靠性问题： 展开更多

关键词 大功率半导体激光器 测试仪器 半导体泵浦固体激光器 国民经济发展 可靠性问题 材料加工 激光打标 激光测距

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GO法在固体激光器可靠性分析中的应用

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作者 周松青 关小伟 +3 位作者 张世强 瞿谱波 孙艳宏 贺敏波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期27-30,共4页

对高功率半导体泵浦固体激光器(DPL)系统的可靠性进行了分析,根据GO法的原理构建了DPL系统的GO图;利用GO法计算公式,得到了系统故障率和平均无故障工作时间等重要可靠性指标。结果符合实验室经验值。最后分析了各部件的故障率的重要度,... 对高功率半导体泵浦固体激光器(DPL)系统的可靠性进行了分析,根据GO法的原理构建了DPL系统的GO图;利用GO法计算公式,得到了系统故障率和平均无故障工作时间等重要可靠性指标。结果符合实验室经验值。最后分析了各部件的故障率的重要度,讨论了改善高功率DPL系统可靠性的措施,对系统的使用和维修等工作具有参考意义。 展开更多

关键词 GO法 半导体泵浦固体激光器 可靠性 故障率 维修率

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30W输出的Yb^(3+):KGd(WO_4)_2激光系统的理论设计

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作者 高明 王浟 +8 位作者 蒋志刚 王宏元 安国斐 韩聚洪 张伟 蔡和 薛亮平 王顺艳 周杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期17-22,共6页

Yb^(3+):KGd(WO_4)_2晶体具有增益带宽大、掺杂浓度高等突出特点,是近年来引起广泛关注的可用于构建锁模飞秒和辐射平衡激光系统的激光介质。这里建立了基于准三能级系统的微观动力学理论模型,并将其应用于端面泵浦Yb^(3+):KGd(WO_4)_2... Yb^(3+):KGd(WO_4)_2晶体具有增益带宽大、掺杂浓度高等突出特点,是近年来引起广泛关注的可用于构建锁模飞秒和辐射平衡激光系统的激光介质。这里建立了基于准三能级系统的微观动力学理论模型,并将其应用于端面泵浦Yb^(3+):KGd(WO_4)_2种子源和激光放大系统的理论分析中。首先从速率方程出发,讨论了准三能级激光系统的种子源部分的物理特性,指出种子源部分存在着最佳的晶体长度和输出耦合镜反射率。由于Yb^(3+):KGd(WO_4)_2晶体材料的热传导率很低,研究中拟采用主控振荡功率放大结构以实现30 W量级的激光输出,并在此基础上探讨了主控振荡功率放大器部分的输出物理特性。研究结果对将来构建实用化的Yb^(3+):KGd(WO_4)_2激光系统有着重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 半导体激光泵浦固体激光器 MOPA结构 Yb3+KGd(WO4)2激光器 准三能级 功率放大

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