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十月国内外激光器最新进展大盘点

  激光器号称整个激光系统的“心脏”,在全球范围内激光器成为科学家们研究的重点。接下来OFweek激光网编辑为你带来十月各种新型激光器最新进展:

  1、低温激光器

  LIFE、HiPER和ELI等高能激光装置都是利用超高效率的有着很高输出功率的二极管巴条进行抽运。当单巴条功率超过800W时,其理想的转换效率超过75%(当前最先进的巴条功率可达到400W,其转换效率可达到65%)。Ferdinand-Braun研究所(FBH,位于德国柏林)目前正在开展新型激光巴条的相关研究,用以满足此苛刻的技术指标,他们采用的技术是使巴条工作在水的冰点温度以下,并进行相关优化设计。

  当二极管激光器工作在低热沉温度条件下(即低于0℃或273K),光学增益变大,非辐射复合减小,因此阈值变低。低阈值电流意味着在增益介质中的载流子密度变低,吸收会减少,泄露效应也会得到抑制,其结果是随着温度的降低,斜率效率接近100%(每个电子输入带来的有效光子输出数目)。然而与此同时,低温时串联电阻增大,限制了大电流和功率时的效率。设计上面临的挑战主要是在维持高光学性能的同时降低串联电阻。迄今为止,975nm激光二极管单巴条的输出功率记录是1.7kW,对应工作点温度为-55℃,转换效率为50%。研究小组目前正在进行设计和材料品质方面的改进实验,通过新的p侧波导损失设计,设法在1.6kW输出时将效率提高到80%以上。同时考虑加入内部光栅,用以窄化光谱宽度,提高LIFE、HiPER和ELI中所使用的激光晶体的抽运效率。

  2、玻色激光器

  英国巴斯大学物理系研究人员开发出提高下一代玻色激光器效率的新技术,验证了这种激光器的性能能够得到改进,并具有用于未来技术装置小型化的潜力。

  玻色激光器通常用于卫星进行环境监测、天文学、安全和非破坏性试验、成像以及医学应用,但是体积庞大且昂贵。研究过程中,研究人员展示了如何利用玻色激光器产生太赫兹射线,并验证了激光器所需功率能够改变和减少,或者改变太赫兹射线的强度。

  新技术在从DNA芯片到皮肤癌的诊断、激光手术、爆炸物检查等等各个领域都具有应用潜力。信息和通信技术,包括无线通信、高速数据处理和卫星通信等也将从这项技术中获益。同时,玻色太赫兹激光器可以与传统的LED协同工作,这是一种全新的方法,将有利于新型光芯片的小型化,从而有助于研发新型装置和进一步扩展应用。

  3、高功率固态激光器

  2013年10月24-25日,由中国科学院、吉林省国防工办组织,在长春召开了XX高功率固态激光器基础研发条件建设项目竣工验收会,参加会议的单位有中国科学院重大科技任务局(军工办)、中国科学院军工项目管理中心、吉林省国防工办、兵器工业第五设计院、中国电子科技集团11所、中科院应化所等单位的领导及专家。

  与会人员对该项目的建设完成情况给予充分肯定,认为该建设项目完全实现了批复的建设目标,一致同意该项目通过竣工验收。

  项目建成后,长春光机所XX高功率固态激光器基础研发条件再上新台阶:连续输出功率的提高:研究水平实现150W/bar连续输出,产品水平推出100W/bar、15层迭阵连续输出1630W产品;使用寿命的提高:在40瓦连续输出激光线阵寿命突破12000小时的基础上,采用无铝量子阱新结构继续提高激光器的寿命和可靠性,50W光纤耦合模块寿命达到20000小时;电光效率的提高:808nm激光器效率在现有50%的基础上提高到56.4%;应用领域的扩展:实现60×60大功率垂直腔面发射激光高密度集成面阵,继续保持国内外的领先地位。脉冲单管激光面阵实现92瓦功率输出并直接应用于激光引信、激光测距、激光制导等领域。

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