微型面发光半导体激光器

日本京都大学工程研究系的研究人员利用光学晶体试制成面发光半导体激光器，并确定在输出超过２０ｍＶ时产生振荡。该激光器的最大特点是出射角非常小。为１．８。以往的半导体激光器出射角约为３０。新激光器的结构是由①以ＩＮＰ层从两面扶着量子阱活性层的晶片和②将打有三角晶格微孔的ＩＮＰ二维光学晶体置于ＩＮＰ基板上这样的晶片叠合而成。①和②分别具有发光层和增强层的作用。使②的光学晶体面与垂直方向产生的多束散射光相耦合可以产生振荡。通过改变振荡光的波长。本次实验通过将孔隔设为０．４６２μｍ，可使光通信用的１．３μ…     

谐振式光纤陀螺用激光器性能研究

谐振式光纤陀螺是实现小型化的潜在方案,而激光器为谐振式光纤陀螺系统中的关键器件之一.为全面掌握激光器的性能,根据谐振式光纤陀螺对激光器的要求,制定了基于Lab-VIEW激光器性能自动化测试的软硬件设计方案,得到激光器分段线性化的模型,控制电流在90～120mA之间变化时,光功率、中心波长近似呈变化率为0.18mW/mA、0.11pm/mA的线性变化;控制温度在28.1～32.9℃之间变化时,激光器光功率、中心波长近似呈变化率为0.25dBm/℃、13.31pm/℃的线性变化;此外,光功率变化率为0.17％,中心波长的变化率为0.26× 10-6,具备稳定性特性.     

谐振式光纤陀螺用激光器最优工作区间探究

激光器为谐振式光纤陀螺(R-FOG)的关键器件,根据R-FOG对激光器的要求,提出了一种R-FOG用激光器最佳工作点及最优工作区间的确立方法,制定了激光器性能自动化测试方案,得到激光器光功率、中心波长与电流、温度的变化关系。由此推导出2个激光器电流与温度的最佳工作点,并利用拍频检测原理确立2个激光器电流与温度的最优工作区域。激光器最优工作区域的掌握,为其应用于R-FOG提供了详实的参数指标。     

地基激光清除空间碎片过程建模与仿真

 空间碎片对人类航天活动的影响越来越大,用地基高能脉冲激光清除空间碎片被认为是一种可行手段。分析了地基激光清除空间碎片的原理,建立了碎片清除过程轨道动力学模型,通过选取两种典型的ps级和ns级激光器,对空间碎片的清除效果进行了仿真计算。结果表明:对于800 km和1 500 km轨道高度上的某典型空间碎片,两种激光器均不能在其一次过顶将其清除,需多次过顶才能达到清除效果;在进入大气层烧毁前,均需烧蚀一定的质量,而且轨道高度越高,烧蚀质量越多;ps级激光器比ns级激光器具有优势,15 kJ、 10 ns、 2 Hz的ns级激光器清除800 km和1 500 km轨道高度上的碎片所需总能量分别是150 J、1 ps、 65 Hz的ps级激光器的2.95倍和3.31倍。研究结果可为碎片清除方案制定和地基激光器参数选择提供依据。     

光技术在飞机上的应用

一、前言 随着光技术的发展,光技术在飞机上的应用形式也多种多样。从基本的光数据传输技术,可以看到光传感器、光执行元件、激光器应用系统都有应用的实例。本文将介绍对飞机上应用光技术特别重要的要求及二、三个设备技术开发情况。     

1m外腔He—Ne激光器毛细管调整技巧

在“微小光功率计量标准”中使用的是1m长外腔式He－Ne气体激光器。该激光器毛细管内径只有φ2．1～φ2．4mm，长度为1m，共有4个支撑点，要求1m长4个支撑点直线偏差很小。该激光器在长时间使用中，激光器每次点燃，实际是对激光器加热，关闭时又使激光器冷却，热膨冷缩会破坏毛细管的直度区，或腔体的变化，最终都会使激光器不出激光。由于失调而不出激光是1种常见情况，失调引起不出光可通过调整来恢复。采用同时调整毛细管4个支撑点，该方法的缺点要同时调整8个自由度，这样调整起来就要求有一定的经验，根据衍射图形的变化，作相应调整…     

基于DDS+PLL的光源调制与功率稳定控制方法CSCD

量子传感器是基于量子操控技术的研究成果,一般具有高精度、小体积等优势。激光器是量子传感器的核心部件,有抽运和检测功能,激光器的稳定性对量子传感器具有重要的意义。提出了一种直接数字合成法(DDS)与锁相回路(PLL)相结合的方法,对激光器进行调制并抑制调制噪声,实现了激光器的稳定输出。基于现有小型量子传感器装置,在DDS生成4kHz参考信号的情况下实现了激光器电流8kHz调制,抑制了调制时调制电流信号噪声约8dB,并提高了激光器输出光功率的稳定性。     

激光除锈技术

激光除锈是近几年发展起来的一项新工艺。以厚8mm的钢板(锈蚀层厚度为0.08～0.24mm)进行除锈实验,其使用的激光器为连续式CO_2激光器,输出功率为400W。此除锈方法是,使待除锈的钢板锈蚀层表面垂直于激光束,并以适当速度移动。实验结果表明,激光除锈具有以下优点:     

激光简介

激光,是近十几年来发展起来的一门尖端科学技术。它在国防建设、工农业生产及科学实验等各方面都有着极为广泛的用途。因此,它越来越引起人们的重视,发展十分迅速。一、激光的特性激光与普通光(如太阳光、电灯光、火光等)相比,具有如下特性: 1.亮度高光源在单位面积上,向某一方向的单位立体角内发射的光功率,称为光源在这个方向上的亮度。激光的亮度极高。如一台红宝石巨脉冲激光器产生的激光比太阳光还要亮上百亿倍(太阳的亮度约165000熙提,红宝石巨脉冲激光器     

车床短小零件的偏心加工

车偏心历来多用花盘、角铁或用偏心轴顶车等方法。下面介绍几种利用车床主轴锥孔加工短小零件的方法。一,图1为双针平缝机的针夹体,要加工两针孔φ1.65~(±0.02),孔小又深,形位公差要求较高,加工有困难。     

激光熔敷氧化锆热障涂层微观结构研究

采用5KW连续CO_2激光器对Ni基高温合金上二次重熔NiCoCrAlY和ZrO_2陶瓷层进行了研究。结果表明:激光快速熔化和凝固获得定向外延生长、紧密堆积的柱状晶氧化锆陶瓷层。NiCoCrAlY结合层与柱状晶之间存在氧化铝层,保证了柱状晶与NiCoCrAlY层的联结。激光重熔ZrO_2层由四方相和立方相组成,经快速冷却由高温保留至室温。     

用时间分辨法实现半导体激光器特性脉冲测试

提出了一种基于时间分辨的脉冲式半导体激光器特性测试新方法,并研制了相应的测试系统。该方法根据脉冲驱动源的时序,同步产生采样窗口信号,然后根据采样窗采集半导体激光器的注入电流、端电压和输出光功率等数据,进而获得表征器件特性的曲线和参数。该方法解决了半导体激光器特性测试中的2个关键问题：一是现有的连续测试方法造成的器件温升,影响测试准确性和安全性;二是解决了脉冲驱动源与测试的同步问题。文中给出了最小脉冲宽度达100 ns的窄脉冲驱动的L-I-V测试曲线和测试参数。     

应用LP—MOCVD方法研制InGaAs／InP应变量子阱LD

（在CP—MOCVD生长过程中）本文研究生长温度和生长过程对PN结结位的影响,并用它来控制InGaAs／InP量子阶激光器的p－n结结位,还探讨了在InP材料中使用DEZn和H2S做掺杂源时P型和N型的杂质浓度和PN结控制的条件,得出在0.5％压缩条件下有源区阶层InGaAs和InP的应变量子层激光器。用这一LD结构实现室温脉冲激射时,我们可获得峰值功率为106mW以上、阈值电流密度为2.6kA／cm2的应变三量子阱激光器。     

椭圆柱型腔的铣削加工

固体激光器中有一聚光腔,作用是把由氙灯发出的光的能量聚集到工作物质上,使工作物质获得充分的光照。所以,聚光腔的效率愈高愈好。常用的聚光腔有圆柱形和椭圆形两种,前者加工方便,效率虽不及后者,但获得较广泛的应用;后者加工比较复杂,未被普遍采用。这里介绍一下我车间三结合小组用立式铣床加工椭圆聚光腔的方法。     

探头式液体折射率测量装置的设计

针对液体折射率非接触在线测量的需要,利用光的全反射原理,研制出一种探头式液体折射率测量装置。装置包括光源、传感成像元件及数据采集处理系统,其中光源为532nm的半导体激光器,传感成像元件为上表面涂覆光透射散射层的平板玻璃,数据采集处理系统由CMOS及计算机软件共同组成。当该探头装置伸入待测液体中,在成像元件上会形成一个以激光束入射光点为中心、直径大小与液体折射率相关的圆形暗斑。用CMOS采集圆形暗斑图像,计算机实时处理获取待测液体折射率数据。该装置在实际测量过程中无需调试,响应快、抗干扰性强,在工业生产领域中具备较高的商用价值。     

基于红外差分吸收的矿井瓦斯浓度分布式监测系统

为了实现矿井瓦斯气体浓度的实时监测和预警,设计了一套基于近红外差分吸收光谱原理的矿井瓦斯浓度分布式光纤监测系统。选用中心波长为1650nm的DFB激光器作为光源。选择Newport公司生产的325型号温控器和525型号驱动器,将激光器输出波长稳定在1653.7nm处。采用光分束器将激光分为两路信号,分别连接气体吸收室和参考气室。以PIN光电二极管为光电探测器,设计了光电转换电路,进行了瓦斯浓度测量实验,并得到瓦斯气体浓度的计算表达式。实验结果表明该系统能够准确地测量瓦斯浓度。     

船舶推进器叶梢部流动PIV测试

利用2D-PIV（particle image velocimetry）技术在空泡水筒中对螺旋桨叶梢部流场进行了详细的测量。选用松花粉为示踪粒子,通过驱动轴轴编码器输出相位信号,经同步控制器控制CCD摄像及两激光器出光,解决了螺旋桨相位、激光器与CCD三者的同步控制与连续采集问题。轴向平面每一相位下均测量获得100幅瞬时速度矢量场,采用相位平均方法获得了同一相位下的平均速度场。比对了叶梢附近桨盘面前后流动的差异以及沿径向叶梢内外流场的不同,利用测试数据研究了梢涡、尾涡的结构。     

基于非接触测量技术的降落伞流场测试方法研究

在开口单回流式风洞试验中,采用由激光器、片光元件、光臂、激光脉冲同步器、CCD摄像机等组成的成像系统获取图像数据,再由帧抓取器和图像分析软件组成的分析与显示系统,获取了几种典型结构的模型伞尾流绕流场特性。试验结果表明,非接触式的粒子图像测速技术应用于降落伞流场测试试验是可行的,测取的数据真实准确;相比它接触性流场测量技术,具有可以全场瞬态的定量测量、仪器对流体干扰少、较高的精度与准确率等优点。     

不锈钢与6061铝合金旋转摩擦焊接接头组织与力学性能

采用旋转摩擦焊接技术进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金的焊接,分析不同工艺参数下钢铝旋转摩擦焊接头的焊缝成形、显微组织和力学性能。结果表明,不锈钢与铝合金的连接界面发生元素扩散并形成一定厚度的结合层,提高旋转速度能够增加结合层的厚度,随着顶锻力的提高,结合层的厚度先增加后减小。钢铝界面处的铝合金晶粒发生拉长变形,出现晶粒细化现象。靠近接头界面处硬度相对较高,接头拉伸强度随着旋转速度和顶锻力的提高先增加后下降,在旋转速度为600 r/min,顶锻力为3.8 kN时获得1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金接头抗拉强度值最高为262 MPa。断裂位置主要位于钢铝连接界面,部分位于铝合金侧,焊接断口存在小而浅的韧窝。     

激光加工

正激光加工以"光能源"和"光工具"作为新加工手段,可对多种金属、非金属,特别是高硬度、高脆性及高熔点的材料进行加工,极大地提升了航空制造技术水平。当前,激光焊接、激光切割、激光制孔、激光成形以及激光表面处理等技术已广泛应用,而新型激光器及激光装备将进一步