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中国激光
中国激光

周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    光场显示120年:让梦想照进现实

    闫兴鹏于海洋李涵宇于迅博...
    1-42页
    查看更多>>摘要：在过去近120年间，光场显示技术经历了突飞猛进的发展，其能够为观察者提供裸眼的、自然逼真的三维视觉体验，使高质量立体显示变得可能，是未来最有潜力的实用立体显示技术之一。简单介绍了光场显示的基本原理，并根据光线发生和调控器件的不同，分别介绍了集成成像三维显示、光栅型三维显示、投影三维显示、计算多层显示和新型光场重构器件等，回顾了其历史沿革，包括早期的基础理论探索以及近期的技术进展。围绕光场显示的各个技术环节，包括光场采样、光场信息编码及光场三维显示表征和优化等，分别较为详细地介绍了研究进展和最新动态。还讨论了当前光场显示面临的技术挑战和未来的发展方向。光场显示技术是现阶段最有可能实现广泛应用的三维显示技术，具有广阔的发展前景和巨大的应用潜力。

    光场显示三维显示立体视觉图像处理

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    光刻机自由照明用微反射镜阵列设计

    张敬巍胡敬佩孙梦婕胡家豪...
    43-50页
    查看更多>>摘要：光源掩模联合优化是28 nm及以下节点浸没式光刻机提高光刻系统分辨率的关键技术，自由照明系统中的微反射镜阵列是确保该技术实现的核心部件。提出了一种单蛇形梁微反射镜结构，其省去了外部可动框架配置，仅在两个固定电极的驱动下即能实现镜面的二维偏转，简化了驱动模块。同时设计了一种阶梯式驱动电极结构对微反射镜单元进行优化，当在双驱动电极上均施加55 V电压时，最大偏转角度达到了 26。2 mrad，与最大偏转角为17。8 mrad的初始驱动电极结构相比，此时对应的可动极板下拉位移提高了 46。6％。

    光刻机系统自由照明系统微反射镜阵列单蛇形梁微反射镜

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    全内腔微晶架构大型激光陀螺设计与激光动力学研究

    毛元昊谭中奇陈丁博龚秋成...
    51-57页
    查看更多>>摘要：实现独立自主、全天候、高频的世界时测量是建立健全国家完整时间溯源体系的关键一环，是我国载人航天、深空探测等重大任务的重要战略支撑。大型激光陀螺科学装置与大地固连，可以直接获得地球转动信号，是世界时测量的重要手段之一。展示了我国第一台采用光胶组合方案构建的边长为0。55 m的全内腔微晶架构大型激光陀螺仪NUDT-MRLG550。通过对激光动力学进行理论和实验研究，最终实现了功率为4 µW的单纵模、基横模(TEM00)的稳定输出，在北纬28°处稳定观测到29。6 Hz的地球自转信号。

    世界时测量大型激光陀螺激光动力学NUDT-MRLG550地球自转

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    基于Tm∶YAG激光腔内泵浦的12.1 W,2129 nm Ho∶YAP激光器

    李楠黄海洲史斐翁文...
    58-65页
    查看更多>>摘要：提出了基于YAG/Tm∶YAG板条激光腔内泵浦的高效率室温Ho∶YAP激光器。采用c轴切割的Ho∶YAP激光晶体，获得了最高12。07 W的2129 nm Ho激光输出(激光电场E//b)，斜率效率为32。2％，光-光转换效率为28。7％。同时，在平行于 c轴的方向上，观察到Ho∶YAP晶体在激光波长处存在再吸收峰。采用a轴切割的Ho∶YAP晶体时，最高Ho激光功率下降到9。48 W，斜率效率为26。1％，光-光转换效率为23％，中心波长为2118。5 nm(E//c)。研究结果为利用常规半导体激光器直接泵浦的紧凑谐振腔获得高效率、线偏振室温Ho激光输出提供了有效的参考方案。

    2.1μm激光器腔内泵浦Tm∶YAG板条Ho∶YAPTm激光

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    基于孤子模式的少周期飞秒激光脉冲

    陈俊言臧宏伟曹锦程付尧...
    66-72页
    查看更多>>摘要：超强少周期激光脉冲在强场物理、时间分辨光谱以及非线性光谱学等领域中有着广泛的应用。但是，产生高稳定性、高转换效率以及高光斑质量的少周期激光脉冲仍存在挑战。采用波长为800 nm、脉宽为50 fs的钛宝石激光脉冲作为驱动光源，利用周期性层状克尔介质(PLKM)中的光孤子传输特性，获得了光谱覆盖范围为598～945 nm，能量转换效率高达92％的超稳定、高效率的超连续光，经脉冲压缩后最终实现少周期(～11。8 fs)飞秒激光输出，其对应4～5个光学周期。通过综合研究实验参数对PLKM谐振腔输出激光脉冲的时间和空间模式的影响，揭示了离散时空光孤子的形成条件。

    脉冲压缩孤子光谱展宽少周期激光脉冲

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    等厚二元结构零级波片设计原理及性能分析

    吴闻迪韩培高马任德
    73-79页
    查看更多>>摘要：为了减小双折射晶体常规设计两片组合零级波片厚度偏差对相位延迟量的影响，本课题组提出了一种新型的二元结构零级波片设计方案，根据单轴晶体中光的传播理论推导了等厚二元结构零级波片的普适性设计原理公式，并分析了等厚二元结构零级波片的光学性能。结果表明:在相同的厚度制作偏差下，等厚二元结构零级波片产生的相位延迟量偏差小于常规设计二元复合零级波片的1。3％;等厚二元结构零级波片与常规设计真零级波片具有相同的消色差性能;温度变化对等厚二元结构零级波片相位延迟量的影响小于对目前常规设计真零级波片的影响。制作了测试样品，并利用椭偏光谱仪对样品进行了相位延迟量测试，测试结果与理论分析结果相同。

    偏振光学零级波片相位延迟量消色差温度效应

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    圆形平顶光强部分相干光束的模式分解及相干度

    唐健豪张笑琪张艳丽张国文...
    80-85页
    查看更多>>摘要：光强平顶分布的多横模激光在工业领域有很多应用需求，并且有可能由激光器直接产生，因此对平顶光强部分相干光束(FTIPCB)进行模式分解具有重要意义。本课题组将一维平顶光强光束的厄米-高斯模式分解方法拓展到圆形FTIPCB，给出了圆形FTIPCB的模式权重的数学推导过程。研究了圆形FTIPCB的光束质量因子M2与模式权重的关系，根据模式权重计算了圆形FTIPCB的空间相干度，揭示了圆形FTIPCB的非均匀关联特性。基于部分相干光束传输规律，计算了与圆形FTIPCB有相同近场及远场光强分布的均匀关联部分相干光的相干函数，并将其与圆形FTIPCB的相干函数进行了对比，结果发现均匀关联部分相干光的空间相干长度大于圆形FTIPCB的空间相干长度。

    激光光学平顶光强部分相干光束模式分解模式权重

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    用于深空探测的小型轻量化全固态被动调Q激光器

    徐亚陈爔王明建戴博...
    86-92页
    查看更多>>摘要：深空探测是世界各航天强国进行空间探索和科技创新的战略制高点，探测载荷受体积、重量和功耗的限制最大。本课题组完成了一种可应用于深空探测的小型轻量化被动调Q全固态激光器样机的研制。该激光器采用COS(chip on submount)封装的808 nm单管半导体激光器端面抽运Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶体，实现了重复频率为1 kHz、单脉冲能量为172 μJ、脉冲宽度约为1。0 ns的1064 nm激光输出，测得激光光束的质量因子为M2x=1。35和M2y=1。27。激光器内部元器件及壳体采用全金属焊接，激光器尺寸为76。44 mm×49。58 mm× 19。23 mm，质量为176。9 g，可作为深空探测及其他特殊应用环境中的激光光源。

    深空探测激光器被动调Q小型化轻量化

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    阵列拉瓦尔喷嘴干冰微粒喷雾升华传热研究

    宁静红孙璐瑶张青雨任子亮...
    93-102页
    查看更多>>摘要：为了提高高热流密度半导体激光器在干冰微粒喷射冷却过程中的传热效果，提出了阵列喷嘴喷射冷却，建立了拉瓦尔阵列喷嘴的物理与数学模型，并利用Fluent软件中的欧拉模型模拟了干冰微粒的升华过程，研究了喷嘴喉管直径和干冰微粒流体喷雾高度对传热性能的影响。结果显示，高热流密度半导体激光器干冰微粒喷射冷却的适宜参数为喉管直径4 mm、喷雾高度5～25 mm。此外，研究了不同热流密度激光器工作时的最高工作温度、平均工作温度及传热系数，拉瓦尔阵列喷嘴可以保证热流密度在180 W/cm2以内的激光器正常工作，相应的传热系数为20470。82 W/(m2·K)。本研究为高热流密度半导体激光器干冰微粒喷射冷却系统的深入研究和推广应用提供了依据。

    喷雾冷却干冰升华阵列喷嘴数值模拟高热流密度

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    部分时空相干光束匀滑研究

    陈子昂张笑琪张艳丽唐健豪...
    103-109页
    查看更多>>摘要：对多横模平顶高斯部分时空相干光(MPCB)通过连续相位板(CPP)后的焦斑特性进行研究，用厄米-高斯模式叠加的方式构建MPCB，不改变已有相干光CPP设计和目标光场，对比不同空间相干度的MPCB和相干光结合CPP后焦斑的差异。结果表明，CPP可对MPCB焦斑进行整形，MPCB焦斑轮廓略大于相干光焦斑;同一滤波水平下，MPCB焦斑均匀性始终优于相干光焦斑;MPCB空间相干度越低，焦斑调制度越低，焦斑越均匀。

    部分相干光多横模连续相位板相干度

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