激光二极管阵列论文_王天质,仲莉

导读:本文包含了激光二极管阵列论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:阵列,激光器,激光二极管,激光,透镜,晶体,弹着点。

激光二极管阵列论文文献综述

王天质,仲莉[1](2016)在《大功率半导体激光二极管阵列加速寿命试验方法》一文中研究指出为了降低大功率半导体激光二极管阵列的寿命评估成本,提出了一种基于威布尔分布,以恒定电流作为加速应力条件的试验方法进行了试验验证。在经过筛选试验剔除不合格品后,共有叁组样品在25,27和30 A的电流应力下进行加速寿命试验。样品的寿终判据为输出功率退化达到10%。对样品失效原因进行了分析,记录试验数据并绘制曲线。试验数据分别采用图估计法和数值计算法进行处理。经过对形状参数、特征寿命和平均寿命等参数的对比分析,试验结果验证了该加速寿命试验方法的有效性。(本文来源于《半导体技术》期刊2016年06期)

彭超[2](2016)在《多波长半导体激光二极管阵列端泵Nd:YAG脉冲激光器的研究》一文中研究指出半导体激光二极管阵列(Laser Diode Arrays)端面泵浦的全固态激光器具备较大的光光转换效率、寿命长、输出功率高、抽运面积大、谱线窄等特点,已得到了广泛应用。由于激光雷达测量、激光测距、激光美容、无人驾驶等领域需要激光器具备很好的便携性、高的输出能量、结构紧凑性、较强的温度适用性等特点,无水冷小体积的短脉冲高能量激光器日益受到关注。本课题从理论分析与实验研究入手,设计了一种端泵全固态激光器的透镜导管泵浦耦合结构,研制出一款波长为1064nm的风冷半导体激光二极管阵列端泵电光调Q全固态激光器。阐述透镜导管的工作原理,根据半导体激光阵列的光束特征,结合光学模拟软件—ZEMAX,分析了各设计参数对透镜导管耦合效率的影响,总结出了一种透镜导管耦合系统的设计方法。研发了一套透镜导管耦合泵浦结构,将大口径半导体激光阵列输出的泵浦光尺寸有效的压缩,改善了泵浦光的空间分布,实现了泵浦光的匀化。加工了两种透镜导管,对比了球面透镜导管与平面透镜导管的泵浦光传输效果,实验表明球面透镜导管的泵浦光传输效率要优于平面透镜导管的泵浦光传输效率,球面透镜导管的最高传输效率达58%,缩束比达8.8:1。从速率理论出发,分析半导体二极管泵浦的Nd:YAG激光器电光调Q形成高能量短脉冲激光的过程。对常用的电光晶体材料特性进行了叙述对比,选用RTP晶体作为电光调Q晶体。本实验采用腔长132mm的平平腔结构,采用多波长LDA泵浦NdYAG晶体,并通过加压式电光调Q,在重复频率5Hz,泵浦脉宽200μs的条件下,得到的脉宽15ns,单脉冲能74.4mJ的激光输出。在25℃-55℃的工作温度下对LDA的光谱特征与激光器的输出特性作了测试,激光器输出能量随着工作温度的上升而呈现先迅速下降再逐步保持稳定的趋势,当重复频率分别为5Hz、10Hz时,激光器对应的最低输出能量分别为48mJ与37mJ。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-05-01)

范嗣强[3](2015)在《大功率激光二极管阵列节流微蒸发制冷热沉的原理与实验研究》一文中研究指出微型节流蒸发腔制冷(Micro miniature J-T Refrigerator:MMR)热沉是一种利用蒸汽压缩、节流蒸发、相变吸热的原理制成的微型化制冷装置,包含微型压缩机、风冷冷凝器、节流元件、微蒸发腔等部件。专用于发热面积小、热流密度高的电子元器件,特别是大功率激光二极管(Laser Diode:LD)散热。与传统的LD微通道液冷热沉相比较,利用冷却剂相变潜热,能够在冷却剂很小的质量与流量下实现很大的换热量、具备很高的散热密度;冷却剂在相变吸热的时候温度保持不变,克服了传统液冷微通道热沉由于冷却液在入口、出口温度不同而引起的LD阵列在不同发光点制冷效果差异而导致出光功率变化、波长漂移等不利因素。同时兼具冷却温度更低、冷却系统结构更简单、冷却系统体积更小、总耗能更低等优点。而随着大功率激光技术的发展,更大功率、热流密度更高的LD被研制,传统的液冷微通道单相传热冷却已经不能满足要求。因此,近年来,利用相变换热冷却微型化制冷的研究引起了国外相关科研机构和公司的广泛关注并相继报道了诸多具有重要意义的研究成果。国际上对MMR的研究可分为理论模拟研究、微型节流元件形式研究、制冷剂工质研究、微型制冷蒸发腔结构研究、包含微型压缩机等部件的微型制冷系统研究以及对包含大功率LD等高热流的不同热负载实验技术研究。国内研究目前处于起步阶段,集中在理论模拟、相变冷却方式、微蒸发腔结构等领域。理论研究方面主要从蒸汽压缩制冷的机理、微通道内冷却剂相变特性、微通道内单相流动特性、两相流动特性、数值模拟热沉温度分布等;节流元件形式包括节流阀、毛细管节流、多孔喷射节流等多种形式;在微蒸发腔的结构形式集中在对单一空腔简单结构、多微通道蒸发腔、蒸发腔的加工制作工艺、微蒸发腔材料等方面展开研究。另有少量对直流微型压缩机、冷凝器等制冷系统的研究。由于微蒸发腔制冷剂不同于冷却水一般液冷材料,冷却剂在微通道内的相变过程较为复杂,影响其换热的因素较多,目前的研究还不够完善,另外其在工作的时候需要考虑密封、制冷剂初期的加注工艺,因此,不同于大功率激光二极管广泛使用的微通道液冷热沉产品,目前国内外还没有成熟的基于微蒸发腔制冷的热沉产品销售和使用。大功率激光二极管的有效散热是LD能够在军事、工业、科研、医疗等广泛重要领域大规模推广应用的前提和根本,自是1962年R.N..Hall等人采用扩散技术研制出第一台Ga As同质结LD以来,其散热研究就一直是学术科研领域一个经典的课题,随着LD制作工艺的成熟、出光功率的提高,其散热方式经历了常规传导冷却、TEC制冷冷却、常规通道水冷、硅微通道和铜微通道水冷等方式,得到了层出不穷的研究成果。在国内的研究机构中,重庆师范大学光学工程重点实验室戴特力教授于1998年于国内首次研制成功硅微通道水冷热沉,使我国成为第5个国家掌握该技术的国家之一。2010年同一实验室的作者意识到微通道液冷的不足之处及其散热的极限后,根据当时国外的少量文献报道,创新性提出针对大功率LD散热的微蒸发制冷方法和研究方案,2011年申请国家自然科技基金项目《大功率半导体激光器阵列的微蒸发冷却封装组件的原理与实验研究》并获基金支持(No:61008059),2014年提出该项目的后续研究申请重庆市科委前沿技术项目《大功率激光二极管微蒸发腔制冷组件的设计制作及特性参数研究》并获资助(No:cstc2014jcyjA70005)。本文基于上述两个项目的基础,主要采用理论分析、数值模拟和实验相结合的方法研究了大功率LD微型蒸发腔制冷系统的相变制冷原理,对微蒸发腔热沉散热温度分布进行了数值模拟,设计了结合微通道的微蒸发腔结构尺寸,研究了微蒸发腔制作加工工艺、封装工艺、激光二极管条与热沉的焊接工艺,完成了微蒸发腔制冷系统的设计与实验。具体内容如下:①根据热力学第二定律,从基本的单级蒸气压缩式制冷的理论原理入手,分析了单级循环制冷的系统组成、系统的压力-比焓图、温度-比熵图,建立了基于微型化的膨胀阀、压缩机、蒸发器、冷凝器各部件的热力学及系统性能参数计算模型。②根据大功率LD的发热特性、热流密度,设计了含毛细管节流元件、微蒸发腔集成一体的5层结构微蒸发腔组件,并进行了有限元法冷却散热的数值模拟,得到了在LD热负载为60瓦时的温度分布与热流密度。模拟结果表明,该设计方案能够实现对60瓦热负载的大功率LD进行冷却。③实验研究了微蒸发腔的制作工艺,采用5层高导热无氧铜作为蒸发腔基本材料,研究了制作微蒸发腔的线切割工艺、多层无氧铜焊接工艺、表面光滑腐蚀工艺、LD焊接工艺以及制冷系统各部件的组装配合工艺。④开展了采用蒸镀金属电阻的方式充当LD热源的多次实验研究。分别实验了单根弯曲毛细管并采用机械雕刻机制作的叁层结构的微蒸发腔、多通道的叁层结构微蒸发腔、多通道的5层结构微蒸发腔。观察了微通道中沸腾-蒸发现象,详细记录了实验过程及实验现象与数据,仔细探讨了试验中出现的困难与不足,最后得到较为满意的满足LD散热的微蒸发腔结构尺寸和样品。⑤开展了使用R22、R134a、以及混合工质等不同制冷剂工质的微蒸发实验,得到各自的实验数据,开展了在压缩机不同转速下LD的出光特性实验,得到了不同转速与输出光功率、输出波长、制冷效率等参数的关系。(本文来源于《重庆大学》期刊2015-10-01)

李龙骧,王亮,刘芳,李刚,杨爱粉[4](2015)在《一种用于大功率激光二极管阵列的温度控制电路》一文中研究指出针对温度变化对于激光二极管阵列工作稳定性及出光波长的影响,提出一种基于TEC和PID算法的温度控制方案。利用单片机ATmega8以及PWM控制的优点,设计了温控电路,然后通过PID算法实现了激光二极管阵列工作温度的精确控制。实验结果表明,该温控电路可以使温度控制精度达到±0.2℃,能保证激光二极管阵列稳定工作。(本文来源于《电子设计工程》期刊2015年17期)

练文,王寿增,彭堂超,许韬[5](2013)在《激光二极管阵列泵浦固体激光器热设计研究》一文中研究指出对激光二极管阵列(Laser Diode Array,LDA)泵浦固体激光器热设计进行了研究。通过采用计算热阻的方法,根据LDA的发热功率选择热电制冷器(Thermaol Electronic Conrtoller,TEC)和相应的散热器,采用强迫风冷的方式对重复频率为25Hz,输出单脉冲能量为80mJ的LDA泵浦固体激光器进行了精确的温度控制。试验结果表明,在-40℃~55℃环境温度范围内,激光器性能稳定,满足技术指标要求。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2013年05期)

李密,胡浩,李建民,邬映臣,雷军[6](2013)在《激光二极管阵列端面抽运高功率板条激光器技术研究》一文中研究指出开展了激光二极管阵列(LDA)端面抽运高功率板条激光器的实验研究和理论分析,通过在谐振腔内引入4f成像系统实现了薄板条激光器的稳定输出。在LDA注入功率接近10kW时,通过平凹腔输出获得了平均功率为3.24kW的连续激光输出。同时,通过测量激光器稳定输出时激光晶体的饱和增益系数,间接得到了激光谐振腔的等效损耗系数和板条端面衍射损耗等参数,并分析了填充因子对激光器输出功率的影响,实验结果为开展高功率板条激光器的优化设计提供了基础。(本文来源于《光学学报》期刊2013年05期)

苏宙平,朱焯炜,阙立志[7](2012)在《基于组合模理论设计的激光二极管阵列外腔(英文)》一文中研究指出针对激光二极管阵列提出了"组合模"概念,计算了组合模的远场分布.每个组合模在远场的空间分布呈双瓣结构.基于激光二极管阵列组合模的远场分布特征,设计了离轴外腔反馈的激光二极管阵列.运用此装置所获得激光二极管阵列的远场分布有了明显变化.与自由运转的激光二极管阵列相比,离轴外腔反馈的激光二极管阵列远场宽度减少了4.3倍.在抽运电流为16A时,测得输出激光的功率1.82 W,这相当于相同电流下自由运转激光器输出功率的79%.组合模理论不仅可以用来指导设计一维离轴外腔反馈激光二极管阵列,而且也可以用于设计二维离轴外腔反馈激光二极管阵列.二维离轴外腔反馈激光二极管阵列可以产生高功率,高光束质量输出的激光.(本文来源于《光子学报》期刊2012年12期)

王振国,段文涛,郑建刚,蒋新颖,严雄伟[8](2012)在《大面阵激光二极管阵列端面泵浦耦合技术》一文中研究指出为了满足常温Yb:YAG激光放大器对泵浦功率密度的要求,设计了一种高缩束比的耦合系统。根据激光二极管(LD)的发光特性,将输出功率为80kW的LD阵列进行拟球面排列,采用正交柱面透镜配合空心导光管进行泵浦耦合,耦合系统的面积缩束比高达86∶1。模拟计算表明,该耦合系统的耦合效率对导光管反射板的反射率依赖性较低,且脱离耦合系统后的泵浦光传输8.5mm后,依然可以保持泵浦光场的轮廓,满足端面泵浦的常温Yb:YAG片状放大器对泵浦耦合系统的要求。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2012年07期)

李瑞贤,李真真,韩泽华[9](2011)在《激光二极管阵列侧面抽运棒状激光器轴向热效应分析》一文中研究指出对激光二极管阵列侧面抽运棒状激光晶体热效应进行了理论分析和数值模拟。采用有限元方法模拟了棒状激光晶体内部叁维温度场分布和热应力分布,得出激光晶体内抽运光强和温度随抽运距离的变化规律,并得出了激光晶体轴向温度分布是不均匀的,而是与激光二极管阵列的占空比有关。为减小激光系统的热效应提供了理论依据。(本文来源于《光机电信息》期刊2011年12期)

姜叁平,郝晓剑,单新云[10](2011)在《基于激光光幕和光电二极管阵列的立靶坐标测量》一文中研究指出为了实现高精度、大面积的立靶坐标测量,提出了一种大面积激光光幕子弹弹着点坐标测试的新方法.采用4个扇形激光光幕相互交叉组合成大面积矩形光幕,利用光电二极管阵列测量激光光幕的光强,当子弹穿过激光光幕时,相应的光电二极管接收到信号,经信号采集和处理电路计算出子弹弹着点的坐标.对有效靶区1m×1m的原理样机进行7.62mm枪弹实弹射击实验,实验结果表明坐标测量精度达到2mm.该方法结构简单,易构造较大面积的靶面,其最大有效靶区可达到10m×10m.(本文来源于《弹道学报》期刊2011年03期)

激光二极管阵列论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

半导体激光二极管阵列(Laser Diode Arrays)端面泵浦的全固态激光器具备较大的光光转换效率、寿命长、输出功率高、抽运面积大、谱线窄等特点,已得到了广泛应用。由于激光雷达测量、激光测距、激光美容、无人驾驶等领域需要激光器具备很好的便携性、高的输出能量、结构紧凑性、较强的温度适用性等特点,无水冷小体积的短脉冲高能量激光器日益受到关注。本课题从理论分析与实验研究入手,设计了一种端泵全固态激光器的透镜导管泵浦耦合结构,研制出一款波长为1064nm的风冷半导体激光二极管阵列端泵电光调Q全固态激光器。阐述透镜导管的工作原理,根据半导体激光阵列的光束特征,结合光学模拟软件—ZEMAX,分析了各设计参数对透镜导管耦合效率的影响,总结出了一种透镜导管耦合系统的设计方法。研发了一套透镜导管耦合泵浦结构,将大口径半导体激光阵列输出的泵浦光尺寸有效的压缩,改善了泵浦光的空间分布,实现了泵浦光的匀化。加工了两种透镜导管,对比了球面透镜导管与平面透镜导管的泵浦光传输效果,实验表明球面透镜导管的泵浦光传输效率要优于平面透镜导管的泵浦光传输效率,球面透镜导管的最高传输效率达58%,缩束比达8.8:1。从速率理论出发,分析半导体二极管泵浦的Nd:YAG激光器电光调Q形成高能量短脉冲激光的过程。对常用的电光晶体材料特性进行了叙述对比,选用RTP晶体作为电光调Q晶体。本实验采用腔长132mm的平平腔结构,采用多波长LDA泵浦NdYAG晶体,并通过加压式电光调Q,在重复频率5Hz,泵浦脉宽200μs的条件下,得到的脉宽15ns,单脉冲能74.4mJ的激光输出。在25℃-55℃的工作温度下对LDA的光谱特征与激光器的输出特性作了测试,激光器输出能量随着工作温度的上升而呈现先迅速下降再逐步保持稳定的趋势,当重复频率分别为5Hz、10Hz时,激光器对应的最低输出能量分别为48mJ与37mJ。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光二极管阵列论文参考文献

[1].王天质,仲莉.大功率半导体激光二极管阵列加速寿命试验方法[J].半导体技术.2016

[2].彭超.多波长半导体激光二极管阵列端泵Nd:YAG脉冲激光器的研究[D].北京工业大学.2016

[3].范嗣强.大功率激光二极管阵列节流微蒸发制冷热沉的原理与实验研究[D].重庆大学.2015

[4].李龙骧,王亮,刘芳,李刚,杨爱粉.一种用于大功率激光二极管阵列的温度控制电路[J].电子设计工程.2015

[5].练文,王寿增,彭堂超,许韬.激光二极管阵列泵浦固体激光器热设计研究[J].光学与光电技术.2013

[6].李密,胡浩,李建民,邬映臣,雷军.激光二极管阵列端面抽运高功率板条激光器技术研究[J].光学学报.2013

[7].苏宙平,朱焯炜,阙立志.基于组合模理论设计的激光二极管阵列外腔(英文)[J].光子学报.2012

[8].王振国,段文涛,郑建刚,蒋新颖,严雄伟.大面阵激光二极管阵列端面泵浦耦合技术[J].强激光与粒子束.2012

[9].李瑞贤,李真真,韩泽华.激光二极管阵列侧面抽运棒状激光器轴向热效应分析[J].光机电信息.2011

[10].姜叁平,郝晓剑,单新云.基于激光光幕和光电二极管阵列的立靶坐标测量[J].弹道学报.2011

论文知识图

微热管原理图激光二极管阵列在35A对应位置...200 W 976 nm光纤祸合模块由四个激在注入电流为20和40 A时激光二极管(a)侧面抽运模块立体结构示意图, (b)~...激光二极管阵列侧面泵浦Nd:YAG...

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激光二极管阵列论文_王天质,仲莉
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