“固体激光材料”专题 前言

 

——邱建荣 张龙 于浩海

[摘要]1960年,梅曼先生发明了首台激光器,掀开了激光技术研发和应用的新篇章。60年来,激光技术发展迅速,在激光武器、激光医疗、激光显示等关系国家安全和国民经济的众多领域中发挥了不可或缺的作用。激光技术的重要物质基础是固体激光材料。新激光材料的出现或新性能的研发可以带动激光技术的进步进而开拓新的应用领域,是激光技术中一个传统而又前沿的重要方向,特别是在当前光电技术飞速发展的时代,固体激光材料的探索和性能开发的重要性凸显...

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稀土掺杂氟化物多波段上转换激光研究进展(封面文章)

黎浩,崔珍珍,陈卫清,乔玉芳,曹疆艳,张明宇,杨玺,余雪,余兆丰,邱建备,徐旭辉

昆明理工大学材料科学与工程学院

[摘要]上转换激光具有反斯托克斯位移、单色性、较高的稳定性等特点使其在医学、投影仪、数据存储、激光头灯、激光提示器可见光通讯、显微镜以及新一代显示技术等众多领域有广泛的应用,因此受到了广泛关注。近年来,这一研究方向的基础研究和应用探索取得了长足的进步,但仍存在一些问题和瓶颈。本文主要综述了稀土掺杂氟化物多波段上转换激光的研究现状,围绕不同发射波段和不同泵浦光源两个方面,重点综述了这一研究领域近年来的进展,并对当前研究中存在的问题进行了总结和对未来发展前景进行了展望。

钙钛矿微纳激光器研究进展(封底文章)

黄斯豪,刘征征,杜鹃,冷雨欣

中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室

[摘要]钙钛矿材料作为新兴半导体材料,具有吸收系数大、载流子扩散长度长、缺陷态密度低和带隙可调谐等优点,在太阳能电池、光源等光电领域有着广泛的应用前景。本文主要探讨钙钛矿材料作为激光增益介质,应用于微纳激光领域所取得的成果与研究进展,并对不同激光腔的模式分类进行总结概述,最后对钙钛矿微纳激光的发展前景进行展望。

基于硫系玻璃光纤的中红外超连续谱产生研究进展

戴世勋,王敏,王莹莹,徐路路,胡尊凤,张培晴,王训四

宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室

[摘要]硫系玻璃具有超宽的红外光谱透过范围、极高的线性和非线性折射率,已成为目前唯一能产生中远红外超连续(SC)谱输出的光纤基质材料, 近三年来国际上在此领域取得了系列重要进展。从硫系阶跃型光纤、微结构光纤和拉锥光纤中的红外超连续谱输出以及光谱相干性、全光纤化SC光源等几个方面综述了硫系玻璃光纤的最新研究进展。

掺Yb稀土钙氧硼酸盐晶体激光器研究进展

刘芬芬,曹枢旋,刘均海

青岛大学物理科学学院

[摘要]介绍和总结了近年来掺Yb稀土钙氧硼酸盐(Yb∶ReCOB)晶体激光器研究取得的主要进展。这些进展包括连续波激光器,声光调Q,以Cr 4+∶YAG、GaAs、二维材料等为可饱和吸收体的被动调Q,SESAM被动锁模,克尔透镜锁模,以及自倍频绿光和黄光激光器等。这类Yb∶ReCOB晶体对许多不同运转模式的全固态激光器应用都表现出很大潜力。

基于掺镱块材料的超短脉冲激光放大器综述

赵智刚,丛振华,刘兆军

山东大学信息科学与工程学院

[摘要]掺镱块状材料是产生高功率超短脉冲激光输出的一种有效技术途径,具有造价低、易加工、易调节、可承受脉冲能量大等优势。该材料介于光纤、单晶光纤、板条、薄片之间,基于块状材料的超短脉冲激光放大器逐渐成为超快激光领域的研究热点。在具体体现形式上,主要有行波(单通、双通、四通)放大结构和再生放大结构;在所使用的增益介质方面,主要以Yb∶YAG为主,另外还有Yb∶KYW、Yb∶KGW、Yb∶CALGO、Yb∶CaF2、Yb∶Lu2O3、Yb∶Y2O3等。梳理和总结了目前已经公开报道的相关结果,并对掺镱块材料超短脉冲激光放大器,尤其在百瓦甚至千瓦量级的超短脉冲放大器上的潜在应用及未来发展趋势进行了探讨和展望。

蓝绿光单频激光器研究进展

彭秀林,杨昌盛,邓华秋,谭天奕,关先朝,赵齐来,冯洲明,徐善辉

华南理工大学物理与光电学院

[摘要]蓝绿光波段激光在激光显示、医疗诊断、光学数据存储以及水下通信等方面有着广阔的应用前景。尤其是蓝绿光单频激光具有较高的相干性,可广泛应用于高分辨率光谱、原子冷却和俘获、量子光学等领域,吸引了国内外学者的极大关注,发展十分迅速。本文介绍了实现蓝绿光单频激光的几种关键技术——二次谐波产生(SHG)手段获得蓝绿光单频激光、半导体材料直接激射产生蓝绿光单频激光等,总结了蓝绿光单频激光器的研究现状和发展方向。此外,结合本课题组在光纤基蓝绿光单频激光器方面的研究工作,着重介绍了基于近红外短波单频光纤激光器通过SHG手段获得蓝绿光单频激光的研究进展,并对蓝绿光单频激光技术的发展进行了展望。

折射型红外微透镜阵列器件的发展及制备

刘丰,张帆,边浩,杨青,李敏静,陈烽

西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

[摘要]光学器件的小型化、集成化是现代光学系统发展的重要趋势。在微小光学器件中,阵列化折射成像微光学器件主要包括微透镜阵列器件等,广泛应用于成像、计量、波束整形等领域。针对红外波段成像、计量测量、激光加工等领域的特殊应用需求,红外波段工作的微透镜阵列器件受到了广泛重视,并得到迅速发展。总结了红外微透镜阵列器件的发展及制备方法,包括使用不同材料、不同制造方法制备红外微光学器件,以及红外微透镜阵列器件在红外波段成像、计量、并行加工、光束匀化方面的应用,分析了红外微透镜阵列器件及其制造方法存在的挑战与机遇。

基于稀土离子掺杂氟氧化物微晶玻璃材料的固体激光器研究进展

欧阳天昶,董国平,邱建荣

华南理工大学材料科学与工程学院

[摘要]氟氧化物微晶玻璃兼具了氟化物玻璃稀土掺杂浓度高、声子能量低和氧化物玻璃化学性质稳定、机械强度高、易于制备的特点,是一种性能非常优异的稀土离子掺杂基质,在高效率、新波段激光器领域具有良好的应用前景。目前对稀土离子掺杂氟氧化物微晶玻璃的研究主要集中在发光机理和发光性能上,而利用其实现激光输出的研究工作尚处于起步阶段。本文归纳了使用稀土离子掺杂氟氧化物微晶玻璃材料实现了激光输出的研究工作,主要从氟氧化物微晶玻璃光纤激光器、随机激光器和回音壁激光器三个方面进行综述,对稀土离子掺杂氟氧化物微晶玻璃用作固体激光增益介质的优、劣势进行深入的分析和讨论,总结了这种材料用于制备固体激光器的技术要点,并展望了未来的发展方向。

基于钽铌酸钾二次电光效应的光束偏转原理、器件及应用

刘冰,王旭平,杨玉国,户延延,禹化健,吴丰年

齐鲁工业大学(山东省科学院)新材料研究所

[摘要]钽铌酸钾(KTN)电光偏转器件具有角度大、电压低、无惯性和体积小等优点,近年来获得广泛关注。回顾了国内外KTN晶体器件及其应用的研究现状,阐述了基于该晶体空间电荷、组分梯度和温度梯度的电光偏转的基本原理,讨论了器件的特征参数和偏转性能的主要影响因素,介绍了几种基于KTN电光偏转的元器件及应用实例,总结了目前需要解决的问题及未来的发展趋势。

陶瓷激光器研究进展

杨昊霖,陈玥,贾富强,王鹏飞

厦门大学电子科学与技术学院

[摘要]本文总结了YAG陶瓷激光器和倍半氧化物陶瓷激光器在、超快激光以及中红外激光领域中的研究成果。通过回顾陶瓷激光器的研究进展,不仅揭示了激光陶瓷材料在固体激光器中的应用价值,还探讨了陶瓷激光器目前所面临的问题。最后对陶瓷激光器的未来发展方向做出展望。

钒酸盐晶体拉曼及其混频可见光波段激光研究进展

程梦瑶,段延敏,孙瑛璐,张立,朱海永

温州大学激光与光电子技术研究所

[摘要]受激拉曼散射是获得新型波长激光的重要变频手段。腔内拉曼激光同时存在着基频光和多阶斯托克斯光,为通过二阶非线性光学变频获得多种可见光波长激光提供了基础,可满足一些领域对多种波长激光的应用需求,在激光医疗、激光显示、光谱成像和生物光子学等领域具有重要应用。钒酸盐晶体具有优异的受激拉曼散射特性,是钕离子激光驱动的重要固体拉曼增益介质。简要介绍了钒酸盐晶体拉曼光谱特性以及相关拉曼激光研究现状,随后对近年来拉曼倍频与和频激光的研究进展进行了总结,并对基于拉曼选择性混频实现可见光波段可选激光技术的发展及应用前景作了简要分析。

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