Abstract ：

A single pulse energy 6.77mJ, repetition rate of 1kHz, pulse width of 11ps at 532nm wavelength with the near top-hat intensity profile in the near filed picosecond laser amplification system is realized using a semiconductor laser side pumped Nd:YAG crystal. The seed pulse is generated in a home-built Nd:YVO4 oscillator, pumped with a 808 nm CW diode laser. The oscillator provides 2.8nJ, 11ps pulse width, 86 MHz repetition rate at 1064 nm wavelength. Pulse from the Nd:YVO4 oscillator is first amplified to 1.5mJ by a diode side-pump Nd:YAG regenerative amplifier. Then the pulse, increased in size by a negative lens, sequentially passed through a circular aperture and a spatial filter-image relaying system to produce a top-hat intensity profile in the modules, and an 8th order super-Gaussian beam is obtained, and total transmission of beam shaping set-up is about 30%. The beam, passed through a double-pass preamplifier of single rod and a double-pass main amplifier of single rod, is amplified up to 17.3mJ, corresponding peak power is 1.57 GW. A 4F relay-imaging system is used in the amplification stages to preserve the top-hat intensity profile and compensate the thermally induced birefringence of Nd:YAG rod. The amplified output beam leaving the double-pass Nd:YAG module is decreased in size and imaged on a 5x5x13 m<^>3 second-harmonic generation (SHG) crystal-LBO by a 4F relay-imaging system, finally a 532nm approximate top-hat intensity profile in the near filed, which single pulse energy is 6.77mJ, is obtained after double-frequency. The second-harmonic generation efficiency is over 51%.

Keyword ：

Super-Gaussian beam Spatial filter-image relaying system Second-harmonic generation Ultrafast laser

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

当空心微结构光纤纤芯的尺寸和波长相近时,光在纤芯中的传输大大增强,并会在纤芯周围产生很强的倏逝场。报道了一种新型的纤芯直径仅为2μm的空气悬浮芯微结构光纤,该光纤通过薄片堆积法拉制而成,具有大倏逝场和微米级孔径的单元结构,在532nm波长处的损耗为0.16dB/cm,非常适合用于生化物质的传感探测。以该光纤作为传感探针,结合激光技术搭建了一套简易的荧光光谱探测系统,使用此系统对纳升量级的生物荧光标记材料CdTe/CdS/ZnS量子点进行荧光探测分析。利用该系统可探测荧光量子点的极限约为1nmol/L,相当于3.78×107个量子点,实现了高灵敏度、快速探测。基于空气悬浮芯微结构光纤的荧光检测系...

Keyword ：

空气悬浮芯微结构光纤 荧光光谱 光纤生物传感器 量子点 倏逝场 光纤光学

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

分别采用波长为532nm的短脉冲激光(脉宽6ns)和超短脉冲激光(脉宽15~20ps)对蓝宝石进行基本作用规律的研究,探究了多/单脉冲烧蚀点直径与功率的关系,分析脉冲数与材料阈值的关系,确定材料阈值。并且对相关作用机理进行系统的对比分析。研究结果表明,烧蚀点直径的平方与脉冲峰值功率的对数呈线性关系,根据关系式计算得出光斑半径与实际测量值相符,并且材料阈值随脉冲数的增加而降低。纳秒绿激光烧蚀蓝宝石材料主要是基于光热作用的机理,而皮秒激光烧蚀蓝宝石材料在以"电子态"冷去除的同时,还兼具一些非线性效应。

Keyword ：

532nm激光 皮秒 阈值 蓝宝石 纳秒

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

　　高功率532nm激光在高精度材料加工、彩色显示、激光致盲、水下通信及紫外激光产生等领域有重要的应用前景,从而近些年在诸多领域都受到广泛关注.目前较为普遍的技术是利用固体纳秒脉冲激光器倍频产生绿光,但纳秒脉冲产生的热积累和较差的光束质量使其难以达到高精密加工的要求12,从而产生了对高功率皮秒脉冲绿光的迫切需求.高功率掺镱全光纤皮秒激光器具有转换效率高、结构紧凑、稳定性高、光束质量好等优点34,是产生皮秒绿光的理想光源.本文报告了一个基于LBO晶体倍频的50W皮秒脉冲全光纤绿光激光器,如图1所示.种子源部分采用线形腔全保偏结构设计,利用SESAM被动锁模技术产生平均功率8mW、脉冲宽度80ps、重复频率58MHz的1064nm锁模脉冲激光输出.放大器为全保偏MOPA结构,第一级纤芯放大的泵浦为300mW、波长976nm的单模半导体激光器,采用6/125单包层掺镱光纤将功率提升至110mW；第二级放大器的泵浦为9W、波长976nm的多模半导体激光器,利用20/130双包层掺镱光纤将功率放大至2W,最后一级主放大器使用6个功率30W的多模半导体激光器,经过PM(6+1)×1合束器耦合,利用30/250双包层掺镱光纤进行脉冲放大,获得平均功率100W,光谱线宽0.37nm,峰值功率21.5kW的脉冲.优化偏振态后,得到消光比大于20dB的94W激光输出.使用F1=50mm、F2=300mm的透镜组将基频光耦合入30mm LBO晶体进行I类非临界相位匹配腔外倍频,最终得到平均功率50.3W、M2＜1.8、转换效率53.4％的532nm绿光脉冲输出.

Keyword ：

绿光激光 光纤放大器 非线性光学 倍频 锁模光纤激光器

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

　　高功率532nm激光在高精度材料加工、彩色显示、激光致盲、水下通信及紫外激光产生等领域有重要的应用前景，从而近些年在诸多领域都受到广泛关注。目前较为普遍的技术是利用固体纳秒脉冲激光器倍频产生绿光，但纳秒脉冲产生的热积累和较差的光束质量使其难以达到高精密加工的要求，从而产生了对高功率皮秒脉冲绿光的迫切需求。高功率掺镱全光纤皮秒激光器具有转换效率高、结构紧凑、稳定性高、光束质量好等优点，是产生皮秒绿光的理想光源。

Keyword ：

光纤放大器 锁模光纤激光器 绿光激光 非线性光学 倍频

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

　　本文利用一种新型的微结构悬浮芯特种光纤(如图1)作为探针1,结合激光技术进行低浓度生物荧光标记材料-量子点的荧光光谱表征与传感探测.这种微结构光纤的纤芯直径为1.0±0.1μm,纤芯的两侧分别是一个有效直径是13μm的微孔,可以作为容纳待测物的微流体通道.由于纤芯直径接近光波长尺寸,当激光在纤芯传输时,会在纤芯周围产生相对于普通光纤更强的倏逝场,有5-10％的光进入纤芯外产生100纳米左右厚度的倏逝场并与待测物相互作用,因此这种传感装置具有极高的探测灵敏度.本实验利用532nm激光在纤芯外所产生的倏逝场来激发微孔中量子点悬浮液使其产生荧光,实验结构如图2所示,根据荧光光谱的谱形与强度来表征低浓度量子点悬浮液的发光,最终达到传感探测的目的.目前,这种基于微结构悬浮芯光纤的传感器可探测到量子点的最低浓度是1nM；而在使用商用50μm内径的毛细管时,这一探测极限浓度为50nM.所以,微结构悬浮芯光纤的探测灵敏度相较于毛细管有着至少50倍的提升.综上所述,这种生物传感装置在探测生物化学材料时具有待测样品体积小、反应时间快、高灵敏度等优势,并且也非常适用于荧光标记的生物分子(蛋白质,DNA等)和微生物检测,也在检测水质污染物、体液中的肿瘤标记物及肿瘤细胞等有着巨大的潜力.

Keyword ：

倏逝场 微流体 空芯微结构悬浮芯光纤 生物传感器

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

采用波长为532 nm的短脉冲激光(脉宽6 ns)对Y-TZP陶瓷进行铣削实验研究。探究了单次刻蚀槽宽与功率的关系,分析脉冲数与材料阈值的关系,确定材料阈值。并且探究了铣削量及质量随激光工艺参数的变化规律,确定最优工艺参数,进一步进行了脉冲激光铣削微米级二维结构的工艺实验。研究结果表明槽宽的平方与脉冲峰值功率的对数呈线性关系,根据此关系式计算得出光斑半径与实际测量值相符。材料阈值随脉冲数增加而降低,在扫描速度、功率和重复频率的最优匹配下,可实现最大铣削量为1.35 mm3/min。在优化工艺参数下,完成直径500μm的盲孔和宽200μm、高100μm的台阶方槽二维结构无裂纹铣削加工,结构边缘无...

Keyword ：

累积效应 二维铣削 激光器 Y-TZP陶瓷 阈值

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

　　本文针对石英玻璃的精细加工,研究了1064nm和532nm两种不同波长皮秒激光(～10ps)对石英玻璃加工的基本优化参数、规律及精细制孔.通过控制变量法,研究了皮秒激光能量、光斑离焦量、激光扫描次数和扫描速度对石英玻璃加工的规律影响,确定1064nm和532nm皮秒激光对石英玻璃的损伤阈值分别为为2.865J/cm2和2.01J/cm2.提出了圆环扫描切孔的新方法,克服了常规微孔加工中深孔效应对通孔加工的限制.结合基础实验规律,对圆环扫描法中的参数确定进行计算推导,完成了0.3～2mm不同厚度石英玻璃的通孔加工；在0.3mm厚石英玻璃上得到了边长500μm的方形孔加工及异形孔组合加工；完成单孔直径500μm左右多孔阵列的快速精细加工,孔边缘间隔最小仅为30μm,无裂纹、熔凝残渣等任何损伤,很好地满足了微电子封装、MEMS器件封装,生物和医疗等领域玻璃转接板微孔金属穿丝的应用需求.采用皮秒激光实现了对石英玻璃精细加工的效果,通过新工艺方法的设计和工艺参数的优化,充分发挥出皮秒激光"冷"烧蚀的优势.最后,观察和分析了微孔的表面形貌与质量,总结皮秒激光对石英玻璃加工的规律,综合评价皮秒激光对玻璃等硬脆性材料加工的可行性分析及应用价值前景.

Keyword ：

皮秒激光 精细加工 石英玻璃 微孔阵列

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

Optical element of micro grating is usually made using expensive ultraviolet laser or ultrafast laser. In order to reduce the cost a 532nm green laser with long pulse width 1ms was used to etch K9 glass of 5mm thickness directly. This laser is inexpensive and easily maintained comparing with femtosecond laser and excimer laser. It was successfully applied for the fabrication of single trench and two-dimensional periodic micro-structure on K9 glass. We achieved the smooth single trench with the width of 22 pm and depth of 2.2 μm with this laser. The roughness of the trench bottom is below 40nm according to the measurement of 3D profiler. The crisscross 2D periodic micro-structured was etched with the laser fluence 3.5 J/cm2. The depth is about 1.1 μm and the width at the surface of the glass is approximately 15μm. There is no micro crack found on the surface of glass with optical microscope. In addition the diffraction patterns were observed, which proved the optics element works well. Copyright © 2013 MS&T'13®.

Keyword ：

Ultrafast lasers Ultraviolet lasers Microstructure Excimer lasers Lasers Glass Fabrication Diffraction gratings

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

　　我们搭建了一台全光纤、单频、10ns脉宽、高能量、高峰值功率的激光放大器.在脉冲宽度为10ns下,当重复频率为5kHz 时,输出单脉冲能量可达9.5mJ,对应的峰值功率为950kW；当重复频率为10kHz时,输出单脉冲能量可达4.6mJ,对应的峰值功率为460kW.我们通过电光调制器直接调制连续输出的单频激光得到脉冲种子激光,并使用任意函数发生器来控制脉冲形状.在放大器的功率放大级,我们采用大模场面积的双包层光纤来抑制SBS效应.此外,我们还利用LBO 晶体进行了腔外倍频实验,得到平均功率为1.46W、单脉冲能量为0.29mJ 的532nm绿光输出.

Keyword ：

纳秒脉冲 放大器 单频 光纤激光器

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。