半导体激光器混合功率控制系统

依据半导体激光器输出功率的噪音特性，提出一种采用模糊控制与比例控制结合的模数混合控制方案，稳定半导体激光器的输出功率．实验结果表明，混合光功率控制器能够对频率在10^6Hz数量级内的高、低频噪音均能够有效地抑制．静态测量下，光源输出功率的短期稳定度达到±0．55‰，长期稳定度达到±0．7‰。     

Nd：YAG激光治疗机计算机光反馈控制技术

本文讨论了Ｎｄ；ＹＡＧ激光治疗机的计算机光反馈技术以及可控要素的确定。提高了激光输出的稳定性。预置功率误差３％，激光输出功率不稳定度±２％。     

面向光学器件透反射率测量的声光调制型激光功率稳定系统设计

在各类光学系统设计过程中,由于实验系统对于光学器件的透反射率要求不同,需要确定光学器件的透反射率。本文设计了一种对光学器件的透反射率进行精准测量及标定的系统,该系统通过对激光光源进行声光调制,使得激光输出功率的稳定度显著提高,避免了测量时光源不稳定带来的较大误差。实验结果表明,该系统能够稳定光源输出功率,稳定度维持在0.05%/h,甚至更高的水平,满足了光学器件透反射率测量的误差小,精度高等要求。     

调整PFN提高BFEL微波相位稳定度

 为实现北京自由电子激光(BFEL)的受激辐射和饱和振荡,加速器的微波功率相位稳定度要小于1°。对微波相位的变化与速调管高压调制器人工线之间的关系做了仔细的实验研究。对高压调制器的48节人工线做了全面的优化调整。调整结果令人满意,在6 μs高压调制器最大脉宽里,速调管输出功率的微波相位纹波由调整前的2.6° 降到了± 1.5° ;在BFEL加速器实际使用的4 μs宽里,相位纹波仅为± 1°。     

NFZ-10工业辐照电子直线加速器

研制的电子直线加速器ＮＦＺ－１０的辐照加工能力相当于３０ＰＢｑ的６０Ｃｏ源，电子束能量为４～１２ＭｅＶ，平均束功率为３ｋＷ，扫描宽度为１ｍ，能量不稳定度≤±０．５％，束流不稳定度≤±０．６％，扫描不均匀度≤±２．５％。ＮＦＺ－１０加速器已被用于辐照各种电力半导体器件，一年多来运行稳定可靠并获得较好的经济效益。     

NFZ-10工业辐照电子直线加速器

 研制的电子直线加速器NFZ 10的辐照加工能力相当于30PBq的60Co源,电子束能量为4～12MeV,平均束功率为3kW,扫描宽度为1m,能量不稳定度≤±0.5%,束流不稳定度≤±0.6%,扫描不均匀度≤±2.5%。NFZ-10加速器已被用于辐照各种电力半导体器件,一年多来运行稳定可靠并获得较好的经济效益。     

消除光源起伏对光学测量影响的新方法

本文提出了消除光源起伏对光学测量影响的一种新方法。该方法采用双光路单探测器自动补偿原理,克服了通常双光双探测器接收法中探测器不对称带来的困难,因而具有稳定效果好、精度高、应用方便等特点,实际测量和应用表明,在通常实验室条件下其稳定度可达±0.2％。     

上海光源数字化低电平控制系统的硬件设计与实现

 设计了上海光源高频低电平控制系统,它是以数字化技术为基础,采用上下变频和IQ调制解调技术,实现幅度、频率和相位的反馈控制。上海光源储存环的束流设计流强为300 mA,为了抑制由此带来的Robinson不稳定性和纵向零模束流振荡,加入了高频直接反馈和零模束流反馈环路。从上下变频技术、IQ调制解调技术、时钟分配及锁相技术等方面对上海光源数字化低电平系统的硬件设计及其实现进行了阐述,给出了该系统试验、高功率下运行的测试结果,实现了设计要求的幅度控制精度±1%、频率控制精度 ±10 Hz和相位控制精度± 1°的技术指标。     

一种新型高频幅度稳定装置

 介绍了兰州重离子研究装置主加速器(SSC)使用的一种新型高频幅度稳定装置,与原有的高频幅度稳定装置相比,新装置采用了双环稳定控制模式,并引入单片机控制处理模块,实际运行实验结果稳定度达到±6×10^-4量级。     

电子直线加速器磁控管工作频率的稳定

 介绍一种利用谐振腔输出能量-输入频率关系作为鉴频方法的稳频系统，由于将谐振腔输出信号进行积分保持，降低了高压脉冲对系统的干扰，也提高了频率稳定度。系统中采用了高频率步进电机伺服子系统，使功耗大为减少系统工作频率为2856MHz，不稳定度不大于± 7×10^-6。     

外调制激光器输出功率高精度控制技术研究

为了研究高速1550 nm微波光纤链路的高精度外调制特性,针对多量子阱分布反馈激光器的物理模型讨论了输出功率、阈值电流与温度的依赖关系,建立了相应的恒温恒功率控制电路,使激光器输出功率稳定在±0.005 dB以内,调制输出3 dB谱宽为0.5 nm,边模平坦,边模抑制比大于30 dB。另外设计了自动增益控制电路和附加相位调制电路,对外调制阶段的光功率进行控制。实验结果表明,采用1550 nm激光器及上述控制电路构成相应的外调制微波光纤链路系统,可有效地提高光发射模块输出光功率的稳定性,克服了直接调制带来的光谱展宽和消光比不稳定的缺点,实现了微波信号的高线性低失真传输。     

输出功率12W的全固态连续单横模1.34μm激光器

设计了全固态连续单横模1.34μm激光器。利用880nm激光二极管双端纵向泵浦Nd:YVO4复合晶体,在泵浦功率为51W时,获得12.4W的连续单横模1.34μm激光输出,光-光转换效率达到24.3%,激光器长期功率稳定性优于±1.2%(3h)。     

用双折射晶体相位延迟法选纵横的理论分析和实验研究

提出了一种新的固体激光器纵模选择技术，分析了该方法的损耗调制原理，用半经典理论建立二模光场竞争的运动方程，并对这种方法的纵模选择能力进行了计算。实验中用KTP和方解石两种双折射晶体都实现了固体激光器的单纵模振荡，用KTP晶体获得了CW 44 mW的单纵模激光输出，稳定性优于±3％。实验表明在半导体激光泵浦的中小功率固体激光器中用该方法选纵模具有稳定、可靠的优点。     

Experiment Research on a Highly Stable LD-pumped Solid State Laser

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｈｉｇｈｐｏｗｅｒｌａｓｅｒｓｙｓｔｅｍｈｉｇｈｌｙｓｔａｂｌｅｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｌａｓｅｒｉｓｖｉｔａｌｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ.Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｄｕｅｔｏｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＬＤｐｕｍｐｓｏｕｒｃｅａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｒｅｓｏｎａｎｔｃａｖｉｔｉｅｓＬＤ ｐｕｍｐｅｄｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｌａｓｅｒｓｈａｖｅｐｏｗｅｒｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆａｒｏｕｎｄ± 10 % .Ｗｉｔｈａｍｏ…     

Experiment Research on a Highly Stable LD-pumped Solid State Laser

In high power laser systems, the stability of the seed laser is vitally important. This paper presents the work on the design and manufacture of a highly stable LD pumped solid state seed laser which has the advantages of being all solid state, compact, easy to manufacture and low cost. The laser was composed of two parts. One was an LD pumped 0.5 mm thin Nd: YLF laser system in which the instability was around±6% (3σ). The other was a close-looped laser power control system using external cavity power feedback. Using an electro-optic modulator, a 1×2 optical fiber splitter and a signal processing circuit, we successfully realized the highly stable LD pumped Nd: YLF laser in which the instability of laser output power was lower than±0.2 %/hour (3σ). A digital PID (Proportion, Integration and Differentiation) control method was used with a control frequency of 40 kHz. The 3 mW of highly stable laser power through the optical fiber was obtained.     

输出功率5.2 W的全固态连续单横模671 nm红光激光器

设计了全固态连续单横模671 nm红光激光器.利用880 nm LD双端端面泵浦Nd:YVO4复合晶体,实现了均匀泵浦并改善了激光晶体热效应;考虑到影响倍频转化效率的各种因素,优化设计了Z字形四镜激光谐振腔,采用I类临界相位匹配晶体LBO作为腔内倍频晶体;当泵浦功率为42.5W时,获得了5.2W的连续单横模671 nm红光输出,光-光转化效率达到12.2％,激光器长期功率稳定性优于±2.5％(1 h).     

激光点火系统温度效应及其控制技术的研究

激光点火系统应用于武器系统必须符合高低温性能的要求。研究了激光点火系统的高低温特性,得到了激光二极管阈值电流和输出光功率随温度变化的规律。基于对规律的分析,研制了带温控技术的激光点火系统。该系统以单片机为控制部件,以TEC为温控部件,以负温度系数热敏电阻为测温元件。     

用于低噪声DPL激光器的高稳定性LD驱动源的研制

根据高稳定性、低噪声半导体泵浦激光器(DPL激光器)对于激光电源的要求,研制了一台工作电流可达7A、集电流慢启动和过流保护等多重保护于一体的高稳定性LD驱动源,分析了其高稳定性电源的工作原理和影响电流稳定度的主要因素,得到了电流稳定度为2.0×10-4的高稳定性电流输出。以此激光电源作为高稳定性DPL激光器的LD驱动源,获得了3.5h内功率稳定性小于4‰的激光输出。     

角锥棱镜腔激光二极管抽运被动调Q激光器

为了提高传导冷却条件下激光二极管(LD)侧向抽运被动调Q激光器的光束质量和输出稳定性,采用了两组半圆柱面激光二极管阵列侧向交错抽运两根串接的激光棒,实现了均匀抽运和散热。通过实验分析了横模结构对被动调Q稳定性的影响,设计了角锥棱镜-高斯输出镜非稳腔,在显著提高器件光束质量的同时,明显改善了被动调Q的稳定性,并保证了谐振腔的机械稳定性。在此基础上研制了一台重复频率20 Hz、单脉冲能量64 mJ、脉冲宽度7 ns、稳定性优于±5%、光束发散角0.6 mrad、光-光效率9.1%,且光轴指向稳定的工程实用器件。     

Selection of suitable pump diode laser parameters and their effects on efficiency and optimum length of Yb-doped double clad fiber lasers

The effects of diode laser pump parameters on the fiber laser performance are investigated numerically and experimentally. According to our simulation results, the wide spectrum pump diode laser centered at 976 nm wavelength will reduce the fiber laser optical efficiency and increase the optimal fiber length. The effect of pump wavelength on the fiber laser optical efficiency and the output power stability has also been studied. 976 nm pump wavelength is more efficient but the output power at this wavelength is more dependent on the pump wavelength tolerance. The experimental results are in good agreement with the theoretical ones.