用于半导体激光器的棱镜组光束整形方法

随着半导体激光器应用的日益广泛,半导体激光的光束质量在二维方向极不均衡的特点限制了它的应用范围.采用一种等腰直角棱镜组的整形方法,可实现二维方向的光束质量均匀化.实验中整形后快慢轴的光束质量比较接近,整形效率达到90%.经过整形的半导体激光器可以作为高功率固体激光器和光纤激光器的抽运源使用.     

小型化准分子激光器的实验研究

准分子激光器由于具有工作波长短、脉宽窄及峰值功率高等特点,已经在工业、军事和科研等领域得到了广泛的应用,并成为紫外波段研究领域的主要激光光源。随着许多新型产业发展的需要,易于集成、方便维护、长寿命、高重复频率及低成本的紧凑小型化准分子激光器拥有了广阔的应用前景。本文首先简单介绍了小型准分子激光特点及应用,然后详细讨论了自行研制的小型准分子激光器的物理结构和设计参数,并在此基础上完成了相关激光性能的实验研究,并对所得到的实验结果进行了分析和讨论,为国内小型准分子激光器件的商品化提供了可靠的研究基础。     

基于透镜阵列的眼科准分子激光光束整形与匀光系统

为提高屈光手术中准分子激光的能量利用率和光斑均匀性,设计了一套由双排透镜阵列和会聚透镜组成的准分子激光光束整形与匀光系统。借助近轴光学计算发现,通过调节双排透镜阵列的间距可以改变聚焦光斑的尺寸,通过调节透镜阵列与会聚透镜之间的距离可以改变光学系统的整体长度而不影响聚焦光斑的形态。利用光线追迹方法对该系统进行了模拟分析,在会聚透镜像方焦平面上获得了呈均匀分布的方形聚焦光斑,并给出了聚焦光斑尺寸随双排阵列透镜间距的变化过程。分析了接收面离焦对光斑尺寸和能量分布产生的影响,指出所设计的光束整形与匀光系统可以满足准分子激光屈光手术对激光光斑质量的要求。     

纳秒脉冲掺镱全光纤激光器研究进展

掺镱全光纤纳秒脉冲激光器发展迅猛,已经为诸多领域开辟了新的道路,特别是高平均功率、大脉冲能量的纳秒脉冲光纤激光器在激光清洗等领域得到了广泛应用。多路光纤激光合束是实现高平均功率、大脉冲能量激光输出的主要手段,其结构复杂程度取决于单模块激光器的输出特性,提升单模块纳秒脉冲全光纤激光器输出特性对于激光清洗等领域具有重要意义。文中总结了单模块掺镱全光纤纳秒脉冲激光器的研究进展,分析了当前限制其功率和能量进一步提升的主要因素。首先,从主动调Q、被动调Q以及增益开关技术三个层面回顾了纳秒脉冲掺镱全光纤振荡器的研究进展;其次,从大脉冲能量、高平均功率、两者协同发展三个指标层面总结了纳秒脉冲掺镱全光纤放大器的研究现状;最后,从限制高指标掺镱全光纤激光器输出特性的因素出发,展望了其在未来功率和能量提升上的发展趋势。     

最新工业激光器开创高效微加工时代

Coherent最新推出的PRISMA^TM 1064-32-V是一款集高峰值功率、短脉宽、高平均功率以及高光束质量等优点于一身的工业激光器，亦是用于高效能精细微加工的首选激光器。从配置上讲，PRISMA款半导体泵浦Nd：YVO4固体激光器的输出功率为30W@1064nm，采用TEM00模，脉宽仅为18ns，脉冲重复频率为20～100kHz。     

高功率半导体激光器光束整形的设计和实现

为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输,设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统,采用数值计算方法,取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件,搭建整形系统。实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm,能量均匀度为68.9%,系统能量传输效率为71.3%,光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求。最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因。结果表明,该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直,并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度,且采用光学元件数量较少。光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件,该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值。     

高斯光束通过光学系统的传播公式及其应用

本文利用高斯光束的复参数表示和ABCD定律推出一般情况下高斯光束的成象公式和物象比例公式，并对公式的几个应用实例予以说明。     

XeCl准分子激光泵浦的无腔染料激光器和紫外-可见波段调谐染料激光器

（一）无腔染料激光器 一、引言 不使用共振腔便能得到强受激发射的光通称为放大自发辐射NIASE，一般也叫超辐射或超荧光。它是自发辐射在已形成粒子数反转分布的高增益激活介质中沿激活区轴向传播时通过感应发射过程依次行波放大所产生的。     

用于光刻的小型KrF准分子激光器及光学系统

本文报道了用于半导体光刻的一体化小型ＫｒＦ准分子激光器及光学系统的性能。     

用于光刻的KrF准分子激光器

我们研制了一台用于光刻的ＫｒＦ准分子激光器（２４８ｎｍ），单脉冲能量２００ｍＪ平均功率５～９Ｗ，能量不稳定度＜土５％，脉宽３５ｎｓ，线宽０．５２ｎｍ，重复频率０．５～１００Ｈｚ，单次充气寿命＞５×１０５次脉冲数，储气寿命约一个月，近场光斑尺寸８ｍｍ×２０ｍｍ，性能指标和光束的均匀性满足了光刻的要求。     

准分子激光在打标中的应用

报导准分子激光在打标中的应用。从实验上得到了３０８ｎｍ激光对一些有机高分子材料和金属材料打标记的阈值能量，并观察到某些材料表面在激光作用下发生的变化。最后介绍一台自己研制的微机控制的准分子激光打标机。     

准分子激光刻蚀光纤布拉格光栅

准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术，而近年来基于准分子紫外光源制作光纤布拉格光栅元件(FBG)的技术日益成为国内外的研究热点．本文简述了准分子激光光刻的研究现状和光纤布拉格光栅的应用，详细介绍了利用紫外激光制作FBG的技术和相应准分子激光光源关键技术的发展．     

准分子激光刻蚀光纤布拉格光栅

准分子激光光刻是21世纪提高超大规模集成电路(VLSI)集成度的一项关键技术,而近年来基于准分子紫外光源制作光纤布拉格光栅元件(FBG)的技术日益成为国内外的研究热点。本文简述了准分子激光光刻的研究现状和光纤布拉格光栅的应用,详细介绍了利用紫外激光制作FBG的技术和相应准分子激光光源关键技术的发展。     

激光扩束望远镜的光学设计

介绍激光扩束原理,阐述望远镜系统扩展高斯光束的规律。通过分析不同激光扩束望远镜系统的特性,选用卡塞格林系统来实现强脉冲激光发射系统的设计要求,设计结果不仅满足准直性要求,并且在目标距离处的光斑大小具有一定的可调节性。     

飞点扫描式准分子激光角膜屈光矫正系统

近年来新型的小光斑高速飞点扫描准分子激光系统以其具有的治疗时间短、矫正精度高、角膜切削表面极其光滑、易于集成波前像差技术实现"个体化切削"方案等优点,成为眼科激光手术的研究热点.本文从理论基础、光学系统等方面综述了国内第一台具有自主知识产权的飞点扫描式激光系统,此系统在临床动物实验和盲眼实验中取得了非常好的效果.     

一种改善准分子激光光束均匀性的新型均匀器

准分子激光作为当前光刻装置的主要光源，要求其输出激光光束强度分布尽量均匀。为了改善其光束强度分布的均匀性，介绍了一种新型梯形棱镜式准分子激光光束均匀器。从理论上分析了其工作原理及设计加工要求，计算了最佳均匀截面位置，并与普通棱镜均匀器进行了比较。实验中根据经梯形棱镜折射后光束能量在中间较强光束的本底基础上进行三分互补叠加的原理，实现了其与普通棱镜均匀器在二维方向上的组合使用；通过调节均匀器与接收屏之间的距离并同时记录每一位置处光束光斑的能量分布改善情况，确定了最佳均匀截面位置并与理论计算相吻合。利用其改善准分子激光器输出光束强度的分布，起伏优于4％，其均匀效果优于普通棱镜均匀器。     

应用于准分子激光波面整形的二元光学元件的设计

设计了一种应用于KrF准分子激光波面整形的二元光学元件(BOE),实现了将波面整形变换为巴特沃斯(Butternorth)分布。采用盖师贝格-撒克斯通(Gerchberg-Saxton,GS)算法实现优化设计,使用MATLAB软件模拟入射和出射光场。通过对比迭代次数分别为10、100和1000次的模拟结果,研究盖师贝格-撒克斯通算法中迭代次数对整形效果的影响。模拟出迭代次数为106次的整形结果,并且得到二元光学元件的相位分布。模拟结果表明,出射光场呈巴特沃斯分布,实现了波面整形,矩形光斑能量占总能量的75.62%,能量的利用率较高,其均匀性的均方根(RMS)误差为0.1394%。