超大功率二维半导体激光列阵并路自适应稳模技术

半导体列阵量子效率高,输出波长范围涵盖570～1600nm,工作寿命可达数百万小时,叠层列阵可提供超高功率激光输出,在工业、医学等很多领域具有非常广阔的应用前景。但列阵在自由运行时,各发光单元发出的光是不相干的,输出质量差,采用1/4Talbot外腔镜耦合技术,列阵实现了空间锁相最高阶超模,然而唯有基超模远场分布是中心单瓣结构,输出接近衍射极限。为得到最小谱宽、最小发散角、最大功率密度输出,必须将外腔镜倾斜β=λ/2d(λ为工作波长,d为列阵周期),这使得仅有基超模光能成像于发光单元内而被允许振荡。应用此

改善高功率激光二极管阵列光束质量的一种新方法

根据波导模理论,推导了高功率激光二极管阵列的远场分布,根据其分布特点,设计了一种离轴外腔.运用这种外腔,在工作电流为17A时,光束的束宽积从自由运转时的1100mm.mrad减小到128mm.mrad,二极管阵列的光束质量提高了8.5倍左右,输出功率约为自由运转时的75%.

高重复率半导体激光抽运Nd：YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列（LDA）侧面环绕抽运的Nd：YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光绎千赫兹高功率单通激光放大器，获得约3倍的光脉冲能量放大，脉冲宽度基本保持不变，其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3：1，实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。

高功率高重复频率全固态激光器热透镜效应补偿与分析

将kHz高功率固体激光器增益介质当作厚透镜处理，建立了热透镜效应分析的理论模型，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。对增益介质抽运均匀性进行了改善，通过分析模拟计算结果。设计了混合非稳腔结构，选择了最佳凸面镜曲率半径对热透镜效应进行补偿。试验结果表明，补偿效果明显，kHz高功率全固态激光器的光束发散角优于1．3mrad。

Yb：Y2O3透明陶瓷的光学性能研究

介绍了一种基于纳米粉末真空烧结技术的新型固体激光材料——Yb：Y2O3多晶陶瓷的制备工艺、物理化学特性、能级结构和光谱特性，并与Yb：YAG单晶进行了对比．采用紧凑型有源镜激光器（CAMIL）的抽运方式，验证了Yb：Y2O3透明陶瓷的激光输出性能．在35W的最大抽运功率下，得到波长1078nm，功率10．5w的连续激光输出，斜率效率达到37．5％．实验中还观察到激光输出波长随抽运功率增加而红移以及随输出耦合镜变化而漂移的现象．Yb：Y2O3多晶陶瓷是一种理想的激光材料，不仅具有与Yb：YAG单晶同样优秀的

国产掺镱双包层光纤的激光特性

采用MCVD方法研发了掺镱双包层光纤，并对其结构特性、荧光特性和激光特性进行了测试和研究。其D形内包层尺寸为400／450μm，数值孔径为0．36，纤芯直径约为16μm，数值孔径约为0．18。荧光谱线的范围为1000-1140nm，1030nm处的峰宽大于50nm。采用大功率激光二极管单端泵浦6m长的双包层光纤，在泵浦人纤功率为61W时，获得了32W的激光输出，斜率效率为64％。该光纤在高功率处未发现饱和现象，通过优化光纤参数与泵浦方式还可以提高转化效率和输出功率。实验表明该光纤可以取代进口光纤用作高功率

高功率双包层光纤放大器

高功率双包层光纤放大器在光纤传感、光纤通讯、光谱测量和惯性约束聚变等领域有广泛应用。介绍了两种获得放大激光输出的高功率双包层光纤放大器：单频双包层光纤放大器和脉冲双包层光纤放大器。分析了它们的工作原理及关键技术，并对国内外近期进展作了综述。

多模光纤激光器实现高功率低阶模输出

采用光纤缠绕的方法，来抑制大模场面积（LMA）双包层光纤激光器中的高阶模振荡。将光纤缠绕至两种不同半径，实验测量了相应条件下激光器的输出功率和光束质量因子M2。缠绕半径为165mm时，输出功率为217W，M2为2.96；缠绕半径为52mm时，输出功率为160W，M2为1.38。光纤激光器相应的斜率效率分别为60％和48％。光纤缠绕半径较小时，虽然激光器输出功率减小，但其亮度是大缠绕半径时对应值的3.4倍。

瓦级双包层光纤超荧光光源的实验研究

采用大功率半导体激光器抽运25m掺Yb双包层光纤，在单程装置中，前向(SPF)和后向(SPB)分别获得了1．46w和1．82w最大超荧光功率，斜度效率分别为23．4％0和29．2％，3dB带宽最大为11nm。采用特定范围波长双色镜作为前腔镜，形成双程前向(DPF)装置，获得最大超荧光输出功率2．12W，此时斜度效率为43．2％，中心波长在1070nm，输出光谱平坦性较好，3dB带宽从单程的11nm提高到42nm。

氟磷酸盐玻璃的应用研究进展

氟磷酸盐玻璃系统南于其特殊的光学性能和优良的机做与热学性能一直是特种光学玻璃材料领域的一个研究热点。总结了氟磷酸盐玻璃的分类及玻璃组分与其结构的关系，综述了氟磷玻璃在光学器件、高能高功率激光玻璃、光纤激光器、光纤放大器及上转换发光基质材料等领域上的应用，并对其未来的发展进行了展望。

细长型高功率脉冲氙灯

高功率脉冲氙灯主要在惯性约束聚变（ICF）研究中用作高功率激光驱动器的抽运光源，其各项性能和使用寿命对高功率激光驱动器的整体工作性能影响很大。在改进制灯材料和管壁结构的基础上，研制了两种不同规格的细长型高功率脉冲氙灯：一种是φm16mm，放电弧长为1140mm；另一种是φm17mm，放电弧长为1270mm。研制的细长型高功率脉冲氙灯，其极限负载能量大、工作寿命长、辐射效率高，工作性能较原先脉冲氙灯有很大的改进和提高。

微晶玻璃在大功率脉冲氙灯封接中的应用

：为提高大功率脉冲氙灯的封接强度，将微晶玻璃作为封接材料引入到氙灯封接应用中. 以 Bi2O3,ZnO,Al2O3,MgO,CaCO3,SiO2,BaO,H3BO3,P2O5,Na2O 为原料，通过高温熔融制备了大功率脉冲氙灯封接 用微晶玻璃样品. 测试了样品的热膨胀系数,并通过差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)对脉冲氙灯 微晶玻璃的封接温度进行了讨论，用X 射线衍射(X-ray diffraction ，XRD)表征了封接玻璃，并进行了分析. 将 制得的样品磨成玻璃粉末，制成膏剂状玻璃焊料，对大功率脉冲氙灯进行封接，得到大功率脉冲氙灯的微晶 玻璃封接件. 通过氦质谱检漏仪检测，1#、2#、4#封接件气密性良好，达到10-6 Pa.

Thermal analyses, spectral characterization and structural interpretation of Yb3+ doped TeO2-ZnO-ZnCl2 glasses

Bulk-lasses have been prepared in the TeO2-ZnO-ZnCl2 systems. Their characteristic temperatures were determined and analyzed. Raman and FT-IR spectra were used to analyze the effect of ZnCl2 on the structure and spectral properties of tellurite glasses and OH- groups in this glass system. The spectroscopic properties including absorption spectra, emission cross-sections and fluorescence lifetimes of Yb3+ in TeO2-ZnO-ZnCl2 were measured and calculated. It is demonstrated that the progressive replacement less than 20 mol% of TeO2 by ZnCl2 improves the thermal stability, removes the OH- groups, turns TeO4 bipyramidal arrangement into TeO3 (and/or TeO3+1) trigonal pyramids structures and results in the decrease of the symmetry of the structure, which increases the emission cross-sections and lifetimes. But when the content of ZnCl2 up to 30 mol%, the glass system becomes more hygroscopic and introduces more OH- groups, which decrease the emission cross-sections and shorten the lifetimes. The results show that the glass system with (TeO2)-Te-69-(ZnO)-Zn-10-20ZnCl(2)-1Yb(2)O(3) is a desirable component for active laser media for high power generation. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of F- ions on emission cross-section and fluorescence lifetime of Yb3+-doped tellurite glasses

The effects of F- ions in Yb3+-doped tellurite glass systems on the emission cross-section and measured fluorescence lifetime are investigated. The results show that both the emission cross-section and the fluorescence lifetime of Yb3+ ions increase from 1.32 to 1.39 pm(2) and from 0.93 to 1.12 ms respectively with the increase of F- ions from 0 to 10 mol% and that such oxyfluoride tellurite glass system is a promising laser host matrix for high power generation. FT-IR spectra were used to analyze the effect of F- ions on the structure of tellurite glasses and the change of OH- groups in this glass system. Analysis demonstrates that the addition of fluoride decreases the symmetry of the structure of tellurite glasses resulting in increasing of the emission cross-section and removes the OH- groups resulting in increasing of the measured fluorescence lifetime of Yb3+ ions. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of F- ions on physical and spectroscopic properties of Yb3+-doped TeO2-based glasses

The effects of F- ions on physical and spectroscopic properties of the Yb3+ in tellurite glass system are investigated. The results show that the glass system takes on good thermal stability with the content of ZnF2 lower than 15 mol%, both the emission cross-section and the fluorescence lifetime of Yb3+ ions increase evidently which indicate that such oxyfluoride tellurite glass system is a promising laser host matrix for high power generation. FT-IR spectra were used to analyze the effect of F- ions on the structure of tellurite glasses and OH- groups in this glass system. Analysis demonstrates that addition of fluoride decreases the symmetry of the structure of tellurite glasses which increases the emission cross-section and removes the OH- groups, and which improves the measured fluorescence lifetime of Yb3+ ions. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.