低功率半导体激光论文-田景玉

低功率半导体激光论文-田景玉

导读:本文包含了低功率半导体激光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高功率半导体激光,外腔合束,白激光,碱金属泵浦光源

低功率半导体激光论文文献综述

田景玉[1](2019)在《高功率半导体激光器外腔合束技术及白激光研究》一文中研究指出半导体激光器具备寿命长、电光转换效率高、功率体积比大、调制性能优异、可选波长宽、易于集成等诸多性能优势,随着功率、亮度、光束质量、频谱稳定性等性能的不断提升,半导体激光器已直接或间接应用在空间通信、激光加工、激光照明与显示、激光测量与监测、国防安全等领域,在全球范围内半导体激光器市场规模也在不断扩大。作为间接光源,半导体激光泵浦固体、光纤及碱金属等多种类型激光器,要求泵浦光谱与吸收光谱严格匹配,而半导体激光器存在光谱较宽、频谱稳定性较差的问题,导致泵浦效率较低。作为直接能量光源,半导体激光器单元器件功率较低,光束质量差等问题都亟待解决。另外,基于红、绿、蓝(RGB)叁基色半导体激光器的合成光源应用在激光显示及照明领域,具有显色性好、亮度高等优势,但由于处于起步阶段,存在激光功率低的问题,不能满足高功率、高亮度激光显示的使用要求。本论文基于半导体激光外腔反馈波长锁定及合束技术,研制出高功率、高光束质量的直接光源和适用于碱金属蒸汽激光器泵浦的高功率、窄线宽泵浦光源;基于RGB叁基色半导体激光器研制出高功率白激光显示光源。具体的研究内容和成果如下:(1)基于RGB叁基色半导体激光器件,通过空间合束、波长合束等,叁基色光耦合进单光纤,光纤输出合束光功率超过100W。根据色度学原理进行颜色功率配比,获得了功率达63W,色温为5710K的白光输出,比标准白光D_(65)的色温低12.2%。在此基础上,进行调温、调色实验,获得了功率达58.4W,色温为6480K的白光输出,比标准白光D_(65)的色温低3.08%。基于该光源,通过调整激光功率配比,可实现不同色温的合束激光输出。(2)针对Rb碱金属蒸汽激光器泵浦光需求,提出了快轴准直镜-光束变换器-慢轴准直镜-反射式体布拉格光栅(FAC+BTS+SAC+RVBG)的结构,通过压缩入射到RVBG的激光发散角,提高RVBG有效反馈率的方式,研制出780nm窄线宽半导体激光器,光谱宽度为0.064nm(FWHM),进一步精确温控RVBG,可将中心波长稳定在780.00nm,温漂系数为0.0012nm/℃,电流漂移系数为0.0013nm/A,连续功率达到47.2W。基于该结构,合束四个波长可控的激光线阵,输出功率达到173.8W,电光转换效率为46.6%。(3)基于单线阵800nm半导体激光器,实现了19个激光单元的光谱合束输出,合束后的光谱宽度为3.94nm,相邻峰之间的间隔约为0.22nm,输出功率为31W,电光转换效率达到51.5%。在此基础上,实现了四个800nm半导体激光线阵的光谱合束。(4)提出了一种双谐振腔共用单光栅实现多激光单元光谱合束的结构,基于透射式衍射光栅,搭建了外腔反馈光谱合束双谐振腔原理样机,并结合偏振合束,实现8个800nm半导体激光线阵的激光合束,连续输出功率超过200W,光束质量M~2为2.2×16.7,可以被耦合到50μm/0.22NA光纤中,其亮度高于商用的的光纤(100μm/0.22NA,800nm,100W)亮度数十倍。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01)

曹树伟,杨慧玲[2](2019)在《高功率半导体激光通信系统的调制技术研究》一文中研究指出通信技术的快速发展,导致对高功率半导体激光通信系统的调制技术要求也越来越高,高功率半导体激光调制源是通信系统中最主要的部分。针对当前社会在激光通信系统中面临调制响应时间过长、成本消耗较高、完成时间较慢等问题。提出一种基于高功率半导体激光通信系统直接调制方法。通过对高功率半导体激光器结构和应用进行分析,为了降低通信系统成本消耗及复杂度,采用直接调制的方法进行调制,根据通信系统信号调制规律去改变通信系统震荡参数,从而实现系统调制。实验结果表明,本文方法调制响应时间较短、成本消耗较低、完成时间较快。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年04期)

米庆改,王旭葆,肖荣诗[3](2018)在《高功率半导体激光堆栈双波长合束及聚焦系统》一文中研究指出针对两种波长的直接高功率半导体激光堆栈,为适应半导体激光在材料加工方面的需求,设计一种双波长合束及长焦距光学系统。首先,利用快慢轴准直镜对两种波长的激光堆栈进行初步准直,然后,用双波长合束镜将其合束。进而,利用倒置开普勒望远系统原理对慢轴光束进一步扩束准直,最终,用快慢轴聚焦镜实现同步聚焦。利用光参数积原理对聚焦系统进行理论分析,并根据瑞利长度公式计算出焦深。用ZEMAX软件对整个光路进行光线追迹,得出模拟结果。根据理论分析和软件模拟,开展相应实验。经合束和聚焦,实现焦距300 mm,焦点尺寸2.0 mm×4.0 mm的聚焦光斑,输出功率5 000 W,功率密度达104瓦级。最后讨论该系统影响因素。聚焦光斑可用于激光熔覆,表面处理等工艺。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年12期)

张绍清,贺慧霞[4](2018)在《低功率半导体激光联合康复新液治疗糜烂型扁平苔藓疗效观察》一文中研究指出目的评价半导体激光对口腔糜烂型扁平苔藓(oral lichen planus,OLP)患者缓解疼痛、加速愈合、减小糜烂面积等方面的疗效。方法选取2016年1月-2017年10月在我院牙周黏膜科就诊的具有两处独立病损且病理确诊为糜烂型OLP的病例30例,随机挑选一处病损作为实验组,另外一处病损作同体对照。实验组和对照组均接受含漱康复新液治疗,同时实验组还应用低功率半导体激光照射治疗,治疗分4次进行,每次持续45 s,每次间隔1 min,评估治疗前后疼痛、病损尺寸、愈合时间等指标。结果实验组糜烂病损平均愈合时间为(3.05±1.10)d,对照组为(8.90±2.45)d(P=0.008);实验组30例患者中,28例治疗后疼痛即刻缓解,实验组VAS疼痛评分显着低于对照组(P均<0.05);与对照组相比,实验组病损尺寸明显减小(P<0.05)。结论低功率半导体激光治疗糜烂型口腔扁平苔藓疗效肯定,可加速病损愈合。(本文来源于《解放军医学院学报》期刊2018年05期)

郑丽娟,付宇明,朱亚楠,齐童[5](2018)在《高功率半导体激光熔覆高硬涂层工艺与成型质量》一文中研究指出为了研究高功率半导体激光器制备高硬熔覆层时熔覆工艺对成型质量的影响,通过不断变换工艺参数在45钢基材上制备了60 HRC以上的高硬Fe Cr BSi熔覆层。研究了熔覆工艺对熔覆层的几何形貌、显微硬度和微观组织的影响。测得了熔覆层的热影响区尺寸和显微硬度随激光功率与扫描速度的变化情况,给出了较佳的熔覆工艺范围。结果表明,当比能量相同时,熔覆层可能具有不同的形貌、组织和性能,不能单纯用比能量来判断熔覆层的成型质量。研究结果将为高硬熔覆层的制备提供技术指导。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年06期)

王卫鹏[6](2017)在《高功率半导体激光高频调制技术研究》一文中研究指出半导体激光器具有体积小、可靠性高、可直接调制等特点,它的发展一开始就与激光通信、激光雷达等高新技术联系在一起。随着激光雷达、激光通信等技术的迅速发展,利用直接调制方式设计的高功率半导体激光高频调制系统扮演的角色也越来越重要。由于这种激光高频调制系统的性能由调制激光的质量决定,调制激光质量的好坏取决于驱动系统的性能,所以依据半导体激光器的高频调制特性设计出性能优良的高频调制驱动系统就有了非常重要的现实意义。本文从半导体激光直接调制理论出发,对直接调制过程中影响半导体激光器高频调制性能的因素进行了研究;依据速率方程运用PSpice建立半导体激光器等效电路模型,仿真研究了电学寄生参数、直流偏置、电流调制强度对半导体激光器高频调制特性的影响且提出了相应的提高其调制性能的方法。在仿真研究半导体激光器的高频调制特性的基础上研制出了两种激光调制系统。首先,设计了一种无直流偏置的半导体激光直接调制系统,在对直接调制驱动系统仿真的基础上研制出的激光调制系统实现了频率为1MHz,平均功率为1.1W的调制激光输出。其次,为了实现更高频率的调制激光输出,设计了一种驱动系统由信号放大、电流调制、过流保护和具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统,此系统采用了结构简单的直接调制方式,运用线性调频的高频信号去控制半导体激光器发射激光的强度,从而实现高频调制;在运用OrCAD/PSpice对高频调制驱动系统进行模拟仿真的基础上,最终研制出的半导体激光高频调制系统实现了频率为40.02MHz、直流偏置为493.326mA、正弦波调制电流峰峰值为850mA的高频调制输出,调制激光平均功率为300mW。(本文来源于《长春理工大学》期刊2017-03-01)

韩立[7](2017)在《高功率半导体激光热特性分析与热管理技术研究》一文中研究指出半导体激光器凭借体积、重量、寿命及效率等方面优势,在工业、科研、医疗以及军事等领域被广泛应用。伴随着输出功率的提高,产生的废热也在不断增加,而半导体激光器的诸多性能都受到热效应制约。所以,对高功率器件的热特性以及热管理技术的分析研究具有十分重要的意义。本文从热特性分析的理论出发,分析了半导体激光器内部的产热机制,传热机理以及器件的温升对阈值电流、输出功率、斜率效率、波长和寿命的影响。采用有限元数值模拟的方法,分别利用ANSYS和Solidworks Simulation对单管、多单管以及巴条半导体激光器的热特性进行模拟分析。首先,对于单个发光单元器件,利用ANSYS有限元软件对COS、C-Mount两种封装形式的单芯片半导体激光器的热特性进行分析。对COS封装的两种贴片形式进行模拟,从热沉的角度分析了倒装芯片温度较低的原因,针对不同的热沉材料,改变其导热率,得到了不同器件的热阻;对C-Mount模型的两种建模方式进行对比,通过改变C-Mount热沉的厚度,得到了芯片温度的变化规律,并从热流的角度进行分析。通过引入导热性能良好的金刚石膜与石墨烯膜,设计了一种较为理想的C-Mount复式散热结构。接下来,对于复杂的含有多个发光单元的半导体激光器模型,使用Solidworks Simulation软件进行模拟。分析了多单管半导体激光模块在连续(CW)状态下的稳态热行为,深入讨论了占空比对热串扰行为的影响;最后,针对被动式制冷半导体Bar条热应力分布不均导致的“Smile效应”进行分析,建立CS传导冷却激光器模型,通过优化热沉散热结构改变温度分布,进而达到Bar条温度均匀化目的。(本文来源于《长春理工大学》期刊2017-03-01)

王贞福,杨国文[8](2016)在《808nm/976nm高效率、高功率半导体激光芯片》一文中研究指出高效率、高功率半导体激光器及其抽运的全固态激光器和光纤激光器是激光系统中的核心元器件,具有体积小、重量轻、输出功率高、性能稳定和寿命长等优点,广泛应用于医疗美容、先进制造、娱乐显示、激光抽运、安全防护等领域。高功率半导体激光芯片是整个激光产业链的基石与源头,是战略新兴产业的技术核心与瓶颈。目前国内中高端半导体激光芯片主要依赖进口,市场需求旺盛,因此开展高端半导体激光芯片自主(本文来源于《中国激光》期刊2016年08期)

侯林宝[9](2016)在《多单管高功率半导体激光光纤耦合技术的研究》一文中研究指出近年来,高功率半导体激光在工业加工、固体激光器泵浦源、国防安全、显示照明等领域的深入应用,使其无论作为直接激光源还是泵浦源都应该进行广泛的拓展,因此高光束质量、高功率的半导体激光输出成为了研究的热点。基于多单管芯片的高功率高亮度光纤耦合输出的半导体激光是实现高光束质量,高亮度要求的理想选择,这主要是由于单管半导体激光器具有光束质量高,散热性良好,性能稳定,易于大规模集成等优点,可以高效耦合到小芯径尺寸的多模光纤内部获得高亮度的激光输出。本论文从半导体激光原理和多光束合束原理出发,研究了单管半导体激光器远场光强分布,利用ZEMAX软件设计了用于塑料焊接的百瓦级半导体激光光源和千瓦级工业用半导体激光器子光源系统,研制了用于泵浦大功率光纤激光器的高亮度光纤耦合模块,输出功率60W以上,耦合效率达到86.7%。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-03-01)

潘吉兴[10](2015)在《高功率半导体激光泵阀表面改性技术及设备研究》一文中研究指出半导体激光器以其电光转换效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、体积小、重量轻及易于与机器手臂结合等优点开拓了许多传统激光器无法涉及的领域,在工业应用方面受到了国内外学者越来越多的关注。立足于浙江温州当地传统优势泵阀产业目前所面临的产业瓶颈,本文采用理论研究仿真和工艺实验探索验证的方法,从泵阀表面高功率半导体激光改性专用设备的设计,激光、粉末和基体之间的互相作用关系及温度场仿真,激光加工过程中的羽辉屏蔽效应,泵阀表面处理工艺参数的优化和应用过程中的现场缺陷分析及质量控制方法这几方面进行了系统的分析和研究,所完成的工作如下:(1)研究了泵阀行业中的各类加工对象,设计出了泵阀表面高功率半导体激光改性专用设备,并对3KW半导体激光器、光束整形、冷却系统、电源技术和五轴叁联动加工系统进行了分析。(2)研究了泵阀表面处理过程中,激光、基体和粉末之间的相互作用关系,并以此建立了半导体激光表面改性温度场模型,对激光功率1KW,扫描速度5mm/s;激光功率2KW,扫描速度5mm/s;激光功率2KW,扫描速度10mm/s这叁组工艺参数进行了仿真与分析,探索了激光功率、扫描速度对表面改性的影响。(3)采用数值模拟与实验研究相结合的方法,构建粒子密度数学模型和ABCD光学矩阵,从吸收和折射两方面对光斑尺寸为0.5mm*1mm的半导体激光进行羽辉屏蔽效应研究,发现在一定程度上,羽辉对激光的影响可等效于一个梯度折射率透镜,使其焦点下移,光斑尺寸变大,能量密度衰减最大可达90%以上。(4)通过人工神经网络算法对工艺参数进行了初步优化,且验证得激光功率为1.8KW,扫描速度为6mm/s时,阀板样品的表面硬度为378.8HV,与预测值基本相符,并对实验过程中的缺陷进行了分析,提出了相应的质量控制方法。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

低功率半导体激光论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通信技术的快速发展,导致对高功率半导体激光通信系统的调制技术要求也越来越高,高功率半导体激光调制源是通信系统中最主要的部分。针对当前社会在激光通信系统中面临调制响应时间过长、成本消耗较高、完成时间较慢等问题。提出一种基于高功率半导体激光通信系统直接调制方法。通过对高功率半导体激光器结构和应用进行分析,为了降低通信系统成本消耗及复杂度,采用直接调制的方法进行调制,根据通信系统信号调制规律去改变通信系统震荡参数,从而实现系统调制。实验结果表明,本文方法调制响应时间较短、成本消耗较低、完成时间较快。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

低功率半导体激光论文参考文献

[1].田景玉.高功率半导体激光器外腔合束技术及白激光研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019

[2].曹树伟,杨慧玲.高功率半导体激光通信系统的调制技术研究[J].激光杂志.2019

[3].米庆改,王旭葆,肖荣诗.高功率半导体激光堆栈双波长合束及聚焦系统[J].红外与激光工程.2018

[4].张绍清,贺慧霞.低功率半导体激光联合康复新液治疗糜烂型扁平苔藓疗效观察[J].解放军医学院学报.2018

[5].郑丽娟,付宇明,朱亚楠,齐童.高功率半导体激光熔覆高硬涂层工艺与成型质量[J].热加工工艺.2018

[6].王卫鹏.高功率半导体激光高频调制技术研究[D].长春理工大学.2017

[7].韩立.高功率半导体激光热特性分析与热管理技术研究[D].长春理工大学.2017

[8].王贞福,杨国文.808nm/976nm高效率、高功率半导体激光芯片[J].中国激光.2016

[9].侯林宝.多单管高功率半导体激光光纤耦合技术的研究[D].长春理工大学.2016

[10].潘吉兴.高功率半导体激光泵阀表面改性技术及设备研究[D].华中科技大学.2015

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