波导结构对905 nm隧道结级联半导体激光器的光束质量和功率的影响

近年来,激光雷达应用对探测距离和灵敏度提出了更高的要求。905 nm半导体激光器作为其理想光源也亟待提升峰值功率与光束质量。在这个背景下,基于非对称大光腔结构研究了不同增益区类型和波导结构对905 nm隧道结脉冲半导体激光器的光束质量和功率效率的影响。通过优化增益区类型和波导结构降低了体电阻和内损耗;增强了限制载流子泄露的能力,提高了器件在高电流下工作的峰值功率和电光效率;通过提高高阶模对基模的阈值增益比值,抑制高阶模式激射,降低了远场发散角。在此基础上,研制的800 μm腔长、200 μm条宽的四有源区半导体激光器在100 ns脉冲宽度、1 kHz重复频率的脉冲功率测试中,41.6 A的脉冲电流强度下实现了峰值功率输出177 W;垂直于PN结方向单模激射,远场发散角半高全宽为24.3°。     

转晶法KDP单晶生长晶面溶质浓度场模拟

针对转晶法生长KDP单晶过程,进行了流动与物质输运数值模拟,以获得生长过程中晶面溶质浓度(过饱和度)的变化规律。文中展示了晶体表面浓度分布随时间的变化过程;分析了不同转速和晶体尺寸,对晶面时均浓度场的影响。结果表明,转速越快,晶体表面过饱和度越高;晶体尺寸对其表面过饱和度的大小和分布也有较大影响。此外,由于空间上不对称,Z向和Y向晶面过饱和度分布有较大差异。在晶体处于静止或低转速,自然对流可能会对晶体表面的过饱和度分布产生影响。     

三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分析

作为一种新型溶液晶体生长方式,“三维运动生长法”能够快速生长高质量大尺寸的KDP晶体.为了了解KDP晶体在三维运动生长过程中晶体内部的应力状态,本文采用有限元法对三维运动下KDP晶体生长过程中的应力分布进行了计算.结果表明,掣晶杆顶端附近以及晶面和掣晶杆交接处存在明显的应力集中,主应力较大,是晶体生长过程中的易开裂点.增加掣晶杆直径,使用圆头掣晶杆和降低三维运动过程中的加速度能够降低晶体内部的最大主应力,减小晶体在生长过程中开裂的机率.     

大型锻件尺寸在线测量系统研究

为实现生产过程中大锻件几何尺寸的实时测量,在分析锻件生产要求及工作环境的基础上,研发了一种大尺寸高温构件几何尺寸在线测量系统.结合投影靶标进行主动视觉标定;采用短波通滤光片结合结构光投影方式的图像采集技术,以获得包含足够几何信息的锻件图像;结合亚像素中心提取算法与结构光编码技术,进行特征点的提取、匹配和重建.测量实验表明,所设计的大型锻件尺寸在线测量系统在锻造现场环境中工作稳定,测量相对误差可达0.741％,满足了大锻件制造过程中的尺寸实时测量需要.