高功率高重频微秒脉冲钠信标激光研究
小型高重复频率全固态激光器关键技术研究的开题报告
小型高重复频率全固态激光器关键技术研究的开题报告一、选题背景激光器是一种能够产生高功率、高精度光束的光学装置。
全固态激光器由于具有结构简单、易于操作、重复频率高等特点，近年来被广泛应用于科学研究、工业加工、医疗器械等领域。
特别是小型高重复频率的全固态激光器，更是在光刻、激光打标、光通信等多个领域得到了广泛的应用。
二、研究内容和目标本项目旨在研究小型高重复频率全固态激光器关键技术，围绕以下方面进行研究：1. 激光器的光学设计和优化，选用合适的光学元件，实现高效、稳定的激光输出；2. 激光器的泵浦方式研究，选择合适的泵源，提高激光器转换效率；3. 激光器的温度控制研究，保证激光器稳定工作，提高激光器的工作寿命；4. 激光器的光学模式和光束质量研究，保证激光器输出的光束稳定、单色化。
三、研究意义小型高重复频率全固态激光器具有结构简单、易于操作、重复频率高等特点，因此在多个领域具有广泛的应用前景。
本项目研究的成果将为激光器产业的发展做出重要贡献，同时也将对我国制造业的发展起到积极的推动作用。
四、研究方法本项目将采用理论研究和试验研究相结合的方法进行，具体研究流程如下：1. 对小型高重复频率全固态激光器的光学设计和泵浦方式进行理论分析和优化设计；2. 制备实验所需的高质量的光学元件和激光器样品；3. 对制备出的激光器样品进行试验研究，对激光器的输出功率、光束质量和稳定性进行测试和评估；4. 对实验结果进行数据分析和统计，总结出关键技术，提出进一步研究的思路和方向。
五、研究计划本项目计划分成三个阶段进行，每个阶段的主要研究任务如下：第一阶段：激光器光学设计和泵浦方式研究，完成激光器光路的设计、制作和泵浦方式选择；第二阶段：制备激光器样品和试验研究，完成激光器样品的制备和试验研究；第三阶段：数据分析和结果总结，对实验数据进行分析和总结，提出未来研究思路和方向。
六、预期成果本项目将取得以下成果：1. 小型高重复频率全固态激光器的光学设计和泵浦方式研究，提高激光器转换效率；2. 激光器的温度控制研究，提高激光器的工作寿命；3. 激光器的光学模式和光束质量研究，保证激光器输出的光束稳定、单色化。
纳秒序列脉冲高功率激光技术
纳秒序列脉冲高功率激光技术
谭石慈
【期刊名称】《华南师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1993(000)003
【摘要】本文报导一种产生纳秒量级(1～3)ns的高功率脉冲激光技术,把调Q、削波和光放大三个单元技术合为一体,用一个振荡器来完成,获得具有最大能量和良好稳定性的单脉冲激光或序列脉冲激光输出,文章对这种激光器的工作原理、理论及技术关键进行了论述并给出了简明的原理图解和实现线路.
【总页数】8页(P27-34)
【作者】谭石慈
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN248
【相关文献】
1.快中子脉冲序列的纳秒级时间检测 [J], 任勇;米德伶
2.纳秒和亚纳秒级固态器件高压脉冲源的研制 [J], 刘春平;龚向东;黄虹宾;李景镇
3.高功率激光整形脉冲波形控制技术 [J], 李海;梁樾;赵润昌;李平
4.“共腔多通道激光器”与“序列脉冲激光瞬态全息摄影仪”设计中的原理概念问题——同“序列脉冲激光瞬态全息摄影仪及其在工程技术中的应用”一文作者商榷 [J], 贺安之;阎大鹏
5.纳秒激光脉冲泵浦大孔径液芯波导产生纳秒超连续宽频带光源 [J], 张干生;周建英;李庆行;余振新
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纳秒脉冲激光在材料表面微纳加工中的应用研究
纳秒脉冲激光在材料表面微纳加工中的应用研究激光技术作为一种高精度、高效率的加工工具，已经广泛应用于许多领域，如微电子制造、光电子学、材料科学等。
纳秒脉冲激光作为一种重要的激光加工技术，具有超快的加工速度和微米级以上的加工精度，因此在材料表面微纳加工中具有广阔的应用前景。
纳秒脉冲激光加工是利用激光在材料表面形成极高能量密度的瞬态过程，通过激光与材料之间的相互作用来实现对材料进行微纳加工。
在纳秒脉冲激光加工中，激光脉冲的能量密度、功率密度和时间尺度等参数都非常重要，它们直接影响着加工结果的质量和精度。
首先，纳秒脉冲激光加工可用于材料的刻蚀和切割。
纳秒脉冲激光能够在材料表面产生高能量密度的局部区域，使材料发生瞬态蒸发，从而实现刻蚀和切割。
通过调整激光脉冲的能量密度和扫描速度等参数，可以控制刻蚀的深度和尺寸，实现对微米级结构的加工。
其次，纳秒脉冲激光加工还可用于材料的表面改性。
通过控制激光脉冲的能量密度和扫描模式，可以实现对材料表面的表面熔融、再结晶和氧化等过程，从而改变材料的表面性质。
例如，在金属表面加工过程中，纳秒脉冲激光可以形成微米级的微凹坑结构，从而增加材料的表面积和表面粗糙度，提高其光吸收率和润湿性能。
此外，纳秒脉冲激光加工还可用于材料的微纳结构制备。
通过激光脉冲与材料之间的相互作用，可以在材料表面形成微纳米级的结构，如微孔、微凸起和微槽等。
这些微纳结构具有独特的光学、电学和力学性质，可以应用于光学元件、微电子器件和生物传感器等领域。
在纳秒脉冲激光加工中，加工参数的优化对加工质量和效率具有重要影响。
例如，激光脉冲的重复频率、波长和脉冲宽度等参数会直接影响到加工的速度和精度。
同时，对于不同材料的加工，需要针对性地设计与优化激光参数，以充分发挥纳秒脉冲激光的优势。
此外，纳秒脉冲激光加工还面临一些挑战和难题。
例如，在加工过程中产生的热效应和应力效应可能会对材料的性能产生不利影响。
因此，如何减小热效应和应力效应，以及实现高效、精确的加工仍然是一个研究的重点。
钠信标光源研究进展
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（2）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（3）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（4）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（5）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（6）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（7）
五、研究计划
—— 激光器工程化研究（8）
五、研究计划
钠光谱灯检波器
kHz/s脉冲信号
四、研究进展
—— 钠信标实验
~100km
钠导引星
当激光波长对准钠原 子D2线时，将产生钠信 标，由CCD成像。
瑞利散射
全固态钠信标 激光器系统
发射系统 接收成像系统
合作单位：中科院光电所
四、研究进展 —— 钠信标实验
人造星—钠信标
激光器系统
发射系统
接收成像系统
CCD对钠信标成像 合作单位：中科院光电所
二、TMT钠信标光源的要求
TMT对钠信标激光功率总体要求
“The NFIRAOS asterism consists of six 25W-LGS, therefore a total of at least 150W is required to produce the NFIRAOS asterism” “Each individual Laser Head shall provide a coupling efficiency of at least 130 photons-m2/s/W/ion with the mesospheric sodium layer”
四、研究进展
—— 全固态钠信标激光器
2、窄线宽激光放大技术
高功率脉冲激光的应用技术研究
高功率脉冲激光的应用技术研究随着科技的不断进步，各种新技术不断涌现，其中高功率脉冲激光技术可谓是一种非常独特的技术。
高功率脉冲激光由于其高能量、高功率、高光束质量等优点，已经广泛应用于半导体加工、医疗仪器、科学研究等多个领域。
接下来，本文将结合现有的研究成果，探讨一下高功率脉冲激光在以上几个领域的应用技术研究。
一、半导体加工领域在半导体微电子工艺中，高功率脉冲激光已经成为一种重要的加工工具。
它可以实现非常精确的微加工，如通过激光去掉在芯片表面的较浅的层和光刻胶、在硅片表面去除氧化层的技术等。
与传统的机械加工方式相比，高功率脉冲激光加工的优点在于加工过程中不会导致物料热变形，所以加工精度相对较高。
同时，高功率脉冲激光的能量浓度很高，可以加工许多难以在微纳尺度以上制备的材料，例如可以在硅片上制作出纳米孔，这些纳米孔可以作为传感器的基础元件，并且可以广泛应用于生物学和化学学科。
二、医疗仪器领域高功率脉冲激光技术在医疗领域中也有很大的应用。
例如它可以在眼部手术中用来精确地切割组织，如角膜，其他更为复杂的手术也会利用高功率脉冲激光，如激光去斑、激光除毛等。
在这些操作中，精确的操作给患者带来更少的疼痛以及更快的康复时间，这些都大大提高了手术的成功率。
三、科学研究领域在科学研究领域，高功率脉冲激光用于研究类光子学和高强度超快光物理等领域，这些领域中对脉冲的需要就十分重要了。
例如，在类光子学中，高功率脉冲激光可以用来制造非常精细的有序周期性结构，同时通过改变激光功率和波长等参数，产生并研究类光子晶体现象。
另外，在高强度超快光物理领域，高功率的脉冲激光可以用来实现各种激光实验。
例如，可以使用高功率脉冲激光来产生高能量的带电粒子束，这些粒子束可以用于研究物质结构的变化和物质中电子、离子等元素对X射线产生的影响。
通过不同的实验技术及条件，可以探究更多与物质结构相关的问题。
在科技上的不断更新换代，高功率脉冲激光在各个领域中得到了广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。
高重复频率飞秒激光微纳加工中热效应的研究及应用
高重复频率飞秒激光微纳加工中热效应的研究及应用高重复频率飞秒激光微纳加工中热效应的研究及应用Heat Accumulation in HighRepetitionRate Femtosecond Laser Micromachining and its Applications 一级学科: 光学工程学科专业: 光学工程作者姓名: 李毅指导教师: 王清月教授胡明列教授精密仪器与光电子工程学院 2012 年 5 月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名: 签字日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。
(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名: 导师签名:签字日期: 年月日签字日期: 年月日中文摘要飞秒激光微加工已经在很多领域得到广泛应用，传统飞秒激光微加工使用的多是低重复频率的飞秒光源，限制了其加工效率和速度。
高重复频率的飞秒激光可以有效解决这一问题。
但当激光脉冲的重复频率提高后，脉冲间的热积累会越来越显著，由此会带来严重的热效应问题。
本论文主要基于高重复频率的光子晶体光纤飞秒激光光源，研究高重复频率飞秒激光的热积累效应及其在微纳加工中的应用。
论文系统研究了高重复频率飞秒激光与金属、半导体、透明电介质相互作用的物理过程，获得了一系列具有参考价值的结果。
论文主要分为以下几个部分: 1，阐述高重复频率飞秒激光加工的研究进展及飞秒激光加工的一般理论。
高重频纳秒脉冲激光光子推进冲量特性研究
高重频纳秒脉冲激光光子推进冲量特性研究于程浩;韩枭;李明雨;陈省【期刊名称】《激光杂志》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】随着激光推进技术的发展,激光辐照光压推进技术成为深空探测的推进技术热点。
目前激光光子推进以连续激光远距离传输辐照光压推进为主,而短脉冲激光具有峰值功率高的优势,因此,提出了一种纳秒高重频脉冲激光光子推进技术。
利用扭摆微冲量测量装置研究了高重频纳秒脉冲激光光子推进的冲量特性。
实验中谐振腔输出的激光波长为1064 nm,脉宽为160 ns,重频为10 kHz。
输出耦合镜采用反射率为90%的反射镜,实验过程中腔内对应的激光功率范围为144 W~414 W。
对于采集的扭摆原始数据采用局部滑动拟合方法,较好实现了数据的平滑降噪处理。
实验结果表明,光压冲量随输出激光功率的增加呈线性增加。
通过进一步计算,分别获得了单脉冲激光对应的光压冲量和脉冲时间内的平均光压推力。
研究成果为空间推进中的激光辐照光压推进技术的发展提供了技术参考。
【总页数】5页(P38-42)【作者】于程浩;韩枭;李明雨;陈省【作者单位】航天工程大学宇航科学与技术系激光推进及其应用国家重点实验室;中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院【正文语种】中文【中图分类】TN248.1【相关文献】1.重频纳秒脉冲下有机玻璃电树枝老化特性的实验研究2.120kV下重频纳秒脉冲气体击穿特性研究3.重频纳秒高压脉冲下变压器油击穿特性的实验研究4.高重频皮秒脉冲激光对多晶硅的损伤特性研究5.纳秒脉冲激光斜入射辐照铝靶等离子体羽流及微冲量特性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
钠信标光源研究进展
法国-加拿大夏威夷天文台长来访
四、研究进展
准连续s脉冲激光的优势：
• 在美国palomar 5m望远镜的试验中完全消除了瑞 利散射背景, s 脉冲激光是下一代信标光源的要求
美国通过反复试 验确定了s 脉 冲激光最佳参数
美国Palomar望远镜及其激光器
钠信标光源研究进展
中国科学院理化技术研究所
2010年8月27日
目录
一、简介—钠信标及光源 二、TMT钠信标光源的要求 三、国内外研究现状 四、研究进展——理化所激光中心 五、研究计划——理化所激光中心
一、简介——钠信标
激光导引星——自适应光学系统：
校正光经过大气传输产生的相位畸变 提高空间目标成像分辨率
全固态激光器 （50W）
技术路线
1064nm＋1319nm和频 1064nm＋Raman＋倍频 1064nm＋倍频＋Raman
光纤激光器 （50W）
染料激光器
Raman＋倍频 938nm＋1583nm和频 1178nm＋倍频 532nm泵浦RD6G
气体激光器 电泵或光泵Na蒸汽
特点
运转方式：cw/s/ps 功率扩展潜力大>50W 已实用化：稳定性、可靠性、 寿命、可维护性等 运转方式：cw 较低功率时系统紧凑 尚未实用化
❖ 自然亮星 ❖ 第一代人造导引星
—— 瑞利信标
中圈层顶 ~100km
自然亮星 观测目标-如卫星等
钠信标—理想信标
海拔～20km ❖第二代人造导引星
—— 钠 信 标 海拔～100km
~20km 瑞利信标 大气湍 流扰动
0
钠信标激光器
地基望远镜
控制器 波前探测器
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高功率高重频微秒脉冲钠信标激光研究
薄勇;申玉;彭钦军;左军卫;王志超;宗楠;徐一汀;许家林;王保山
【期刊名称】《现代应用物理》
【年(卷),期】2015(006)001
【摘要】介绍了高重频微秒脉冲钠信标激光器实验样机的技术路线和实验研究结果,在重复频率500 Hz、脉冲宽度100 μs时,获得了钠信标激光平均输出功率为33 W,光束质量M2=1.5,线宽为0.4 GHz.以云南丽江1.8m口径望远镜为发射系统,研究了应用该激光器获得高亮度钠导引星的最佳激光参数,获得了钠导引星光子回波达1.66×107m-2·s-1.利用自适应光学技术在J波段实现了1.7倍衍射极限的图像分辨率.
【总页数】5页(P27-31)
【作者】薄勇;申玉;彭钦军;左军卫;王志超;宗楠;徐一汀;许家林;王保山
【作者单位】中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190;中国科学院理化技术研究所激光物理与技术研究中心,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】O437
【相关文献】
1.高功率准连续微秒脉冲钠导星激光 [J], 谢仕永;王彩丽;薄勇;刘辉;许祖彦
2.连续光功率计测量高重频窄脉冲激光能量可行性研究 [J], 魏继锋;周山;张凯;关有光
3.固态高功率高重频脉冲源的研究与发展 [J], 梁勤金
4.脉冲光纤激光器获得平均功率150W的高重频、窄脉宽激光输出 [J],
5.理化所“高重频大能量脉冲钠信标全固态激光技术”项目通过中科院成果鉴定[J],
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