可调谐固体激光器历史、现状、发展.ppt

（与灯泵固体激光相比） 集半导体激光器与固体激光器优势于一体 效率提高 10 倍 寿命增长 100 倍 体积减小 10 倍 可靠性大 100 倍 现 状、市场 KBBF 晶体 4 倍频、6 倍频 振荡级：2? Nd: YAG slab ；QCW: 8W, 2.5kHz, 25ns, 18%占空比 放大级：3? Nd: YAG slab ；QCW: 928W 2.5kHz, 1.1TDL 泵浦：平均功率3 ?1920瓦，20％占空比 (3) 泵浦速率 设t时刻的泵浦功率为P(t), 激光晶体吸收的泵浦功率为: Pa(t) = P(t) · (1-exp(-?l )), 则泵浦速率可表示为 Wp(t) ＝ 快速信息获取和传递 目标指示/测距，激光雷达（成像），跟踪/信标，陆海空天通讯… 武器精确控制 激光制导，激光引信 激光武器 激光干扰/光电对抗，激光硬杀伤 国防应用 高功率应用 — 发展 第二代节能型激光武器 　短波长、高亮度：104/脉冲 　电驱动，长寿命，小体积 第一代激光武器 　氧碘化学激光器 　体积大、光学质量低、一次储能有限 国防应用 高功率应用 — 发展 高功率DPL — 现状、发展 关键技术 功率/能量 — LD泵浦耦合，激光能量提取，冷却 光束质量 — 大基模体积，高信噪比 材料损伤 — 高质量、新材料、光学膜，非线性 性能价格比 — 产业化，模块化 Yb:YAG ?2?50mm3 0.7% 连续：1080W，M2＝13.5，?＝27.5％ 准连续：532W，M2＝2.2，?＝17％ 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：泵浦结构 端泵双棒串接 Yb:YAG，10at% 0.3mm厚 ?2～4mm 1070W输出，48%，M2＝80 414W输出，44%，M2＝10 64W泵浦 32W输出TEM00 面泵薄盘 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：泵浦结构 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：泵浦结构 侧泵 边泵板条 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：振荡结构 光纤端泵 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：振荡结构 双程放大 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：放大结构 板条，单通，面泵 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：放大结构 高功率DPL — 现状、发展 关键技术：板条多程放大 高功率DPL — 现状、发展 关键技术： MOPA 结构 晶胞结构示意图 KBBF （ KBe2BO3F2） 晶体尺寸 10x10x2 mm3 KBBF 深紫外谐波产生 — 深紫外宽调谐光源开拓 必威体育精装版 进展 中科院理化所、物理所 a 基频光 倍频光 基频光 KBBF晶体 匹配液 棱镜耦合法 KBBF 深紫外谐波产生 — 深紫外宽调谐光源开拓 必威体育精装版 进展 中科院理化所、物理所 液体匹配 离子键合 光栅耦合法 波导 耦合法 KBBF 深紫外谐波产生 — 深紫外宽调谐光源开拓 必威体育精装版 进展 必威体育精装版 进展 0.58 mrad*cm 0.68 mrad*cm 接收角 0.157 0.394 deff（pm/V） 66.3° 36.4° 相位匹配角 1.493 1.481 折射率 354.7(o)?177.4(e) 532(o) ?266(e) 波长及偏振 I类 I类 相位匹配类型 六倍频 四倍频 输入输出关系 转换效率曲线 KBBF 四倍频 (266 nm) 效率11% 峰功率~13MW 必威体育精装版 进展 中科院理化所、物理所、山东大学、东京大学 Nd:YVO4激光 177.3nm 输出 : 2.5 mW KBBF 六倍频 (177.3 nm) 必威体育精装版 进展 基频泵源 : KBBF 深紫外宽调谐 —— BBO-ps-OPA 频率扩展 2000 nm 184.7 nm KBBF 深紫外宽调谐光源开拓 —　钛宝石激光器频率扩展 深紫外宽调谐 全固态激光系统 100nm光刻应用 Ti:Al2O3激光 4 倍频172.5nm Ti:Al2O3激光  5 倍频163.2nm 必威体育精装版 进展 可见 DPL 及应用 可见应用 — 现状、发展 科研、医疗 —— 取代离子、金属、灯泵固体等传统激光器， 亿美元/