635nm 600mW 赤色ファイバ結合レーザ FC/PC ファイバ

この半導体レーザーはCivilLaserからのものです、それは赤繊維結合レーザーであり、波長は635nm、最大出力は600mWです。 このレーザーに200μmのファイバーを結合しました。 今それをチェックしましょう。

中国における高出力固体レーザ技術の開発における2つの突破する

中国における高出力固体レーザー技術の開発における2つの突破する

要約：1960年のレーザーの出現直後、旧ソビエト連邦のBassoff、American Nuckolls、そして私のKing Suichangなどの有名な科学者たちは、実験室で非常に高い出力密度のレーザーを作り出す能力、高温高圧条件の生成、そして核生成を強く意識していた。 核融合は、それぞれの国で初期のレーザー核融合研究を独自に推進しました。 今日、レーザー駆動慣性閉込め核融合（ICF）研究は、実験室でICFと高エネルギー密度科学を研究している最先端の技術分野となっています。

キーワード：中国、ハイパワー、固体、レーザー技術、二回

1960年にレーザーが登場して間もないソビエト連邦バソフ院士、米国のNatkollsと中国 Wang Yichang教授ら有名な科学者は、実験室内で高出力密度を創造できるレーザーを鋭敏に意識し、高温高圧的な条件を生み出し、核融合を誘発し、それぞれの所在国で早期のレーザー集変研究を推進している。今日、レーザー駆動慣性制約集変（inertial Infineut feut fision、IC F）研究はすでに重大な最先端技術分野となっており、実験室内でIC Fと高能密度物理学（盛り込みenergy densal scies、HDs）のかけがえのない主要な技術ルートであり、さらに未来人類が持続可能なエネルギーを創造する主要な技術ルートの一つである。

ICFは核融合着火の基本的な物理的特性を実現するもので、高出力密度エネルギーを使用して燃焼ターゲットを加熱し、圧縮して燃料を自立燃焼させることによって、いわゆる「ローソン基準」となる熱核着火条件を実現します。 高出力レーザは、正確な制御性を有するＩＣＦ駆動条件に関して重要な利点を有するが、実験室のミリメートル空域およびナノ秒時間領域スケールにおいてローソン基準を達成するのに必要とされる正確な条件は容易ではない。 第１に、十分に高いエネルギーおよびパワーでレーザパルスを駆動することが必要であり、またレーザ波長、高いビーム品質、高い目標精度、正確なパルス波形および同期精度を含む高いビーム品質を必要とする。 これらの技術的要求は、高出力レーザー技術の研究開発の方向性を指摘しており、また高出力固体レーザー装置の開発にとって大きな挑戦を提起している。

1970年代に、中国工学物理学院のYu Min教授は、レーザー慣性閉込め核融合が、理論、実験、診断、ターゲット、およびレーザードライバーの5つの側面を含む非常に複雑で大規模な科学プロジェクトであることを提案しました。 お互いの協調的な発展、すなわち「5つの1つ」の発展思考。

現時点では、ICF研究と巨大レーザードライバの全体的なレベルは、核融合科学と高エネルギー密度の科学的研究の分野における国全体のレベルを表す、その国の全体的な強さを反映しています。 現在、高出力レーザー技術の研究は輝かしい開発過程を経て、第一世代技術が歴史となり、第二世代技術が開発の主流となり、三世代技術が出現し、高出力固体レーザー技術の活発な開発を示している。

1970年代以来、アメリカ、中国、イギリス、フランス、日本、ロシアおよび他の国々は、100ジュールから数十キロジュールまでの範囲のエネルギーを有する多数のナノ秒パルス幅ビスマスレーザーデバイスを連続して製造してきた。 1990年代、先進国はより大規模な設備の建設を開始し、高出力レーザー技術の開発は新たな歴史的時代に入りました。 1990年代半ば、アメリカのリバモア研究所（LLNL）は、新世代の固体レーザー光学材料、ユニット技術、そして高度な総合設計技術の開発を先導し、数十億ドル、10年前の科学を立ち上げました。 国立点火装置（NIF）のエンジニアリング、建設。 フランス原子力委員会（CEA）はNIFと同じ大きさのメガジュールレーザー装置（LMJ）の建設を直ちに開始し、ロシアは2017年末までに世界で最も強力なレーザーシステムUFL-2Mの発売を計画しています。 実地調査

超高出力短パルスレーザーは、高出力固体レーザー技術にとってもう一つの重要な方向性です。 1980年代半ばに開発されたチャープパルス増幅（CPA）技術は、レーザー技術の新たな画期的な出来事であり、超短パルスレーザー技術は急速に核融合高速点火および多くの分野横断的分野および防衛用途の指導の下で様々な技術力の焦点となりました。 超短パルスレーザー装置のホットスポット、マルチピコ秒、フェムト秒パルス幅は完成しているか開発中であり、中国科学院は超短パルス超短パルスレーザー装置をリアルタイムで技術的なルートで開発した。

2.高出力固体レーザー装置の開発経緯

1964年に、中国科学院の副学部長であるWang Yichang教授は、「高エネルギーおよび高出力のフォトミラーを使用して中性子を生成するための提案」を提案し、中国科学院の上海光学研究所および精密力学に深く関わった。 パワーレーザー技術の研究におけるDeng Ximingおよび他の科学者の積極的な反応、ならびに中国科学院のリーダーであるZhang Jinfuの支援は、当初はこの広範囲にわたる研究分野を発展させ、徐々に形成していった。 それ以来、中国の高出力レーザー技術は明確な発展の方向性を持っています、上海光学機械研究所は研究所の強力な支援を受けて、最も初期の研究拠点であり、中国アカデミーは徐々に高出力レーザー技術の研究拠点となっています。

1960年代に中国と米国の両方でICF用の高出力レーザードライバーの研究が開始され、1973年に両国はICF技術研究用のレーザードライバーの開発に成功しました。 残念ながら、レーザー技術とプラズマ物理学における過去10年間の継続的な革新と突破口の中で、中国におけるこの研究活動は重要な開発期間を失うことになった多くの理由により、1970年代後半にアメリカが建設されました。 Argusデバイスは1978年に大型のShivaデバイスを使用して製造され、1982年にはより強力なNovaデバイスが製造され、1980年代初頭には中国で大規模レーザーデバイスの予備調査が開始されました。 現時点では、中国の高出力レーザー技術は、米国の多くの分野で遅れをとっています。

投稿者：中国物理学会ジャーナルネットワーク

超短超強力レーザーの実現

超短超強力レーザーの実現

レーザ応用の観点から、レーザの開発は主に、より高いパワー、より短いパルス幅、およびより高いエネルギー出力を見出すことである。
すなわち、超強力超短レーザーパルスを得るプロセスである。
超短レーザーおよび超強力レーザーの構築は、主にレーザー増幅技術の開発と革新に依存しています。

従来のレーザは、レーザ出力を改善するために、Ｑスイッチング、モードロック、および他の技術を使用する。
レーザ出力を達成するためには、最初に粒子反転を達成することが必要であり、次に損失よりも大きいエネルギー利得を満たすことが必要である。
Qは共振空胴の品質係数で、レーザーのエネルギー損失を測定するために使用されます。 Ｑ値が高いほど、共振空洞の光損失は大きい。
対応するレーザーしきい値が高くなります。 Ｑスイッチがオフ状態にあるとき、キャビティの内側は、高いしきい値でより多くの反転粒子を蓄積し、レーザ出力を形成しないであろう。
光ポンプがさらにポンピングされるにつれて、上のレベルはますます多くの粒子を蓄積する。
Qスイッチが開いている状態では、ほとんどすべての反転粒子がすぐに上のレベルから遷移し、非常に短い時間（約10 -8〜10 -4）の束を形成します。
光強度は数メガワットのパルス光に達する。 Ｑスイッチを周期的に調整することにより、高強度の短パルスレーザを安定して連続的に出力することができる。
しかしながら、レーザの光強度がこの閾値よりも高い場合、レーザ利得媒体は一定の損傷閾値を有する。
非線形カー効果のために、レーザ自己集束、波面形成などがレーザ伝播特性（非コリメーション、インコヒーレンスなど）を破壊する。
それは、光波面およびエネルギーの不均一な分布を引き起こし、そして局所的なホットスポットなどを生成し、そして局所的なホットスポットは増幅媒体をさらに損傷するであろう。
Ｑスイッチング技術は、利得媒体飽和度および損傷閾値によって制限される。光強度が１０１５Ｗ ／ ｃｍ ２より高いと、それ以上負荷を増大させることが困難となる。

チャープパルス増幅（CPA、図1（a）参照）
そして、光パラメトリックチャープパルス増幅（OPCPA、図1（b）参照）の出現、
Qスイッチング技術における固体媒体の損傷閾値の制限を効果的に克服します。
レーザーのパワー密度は1970年代の1015 W / cm 2から今日の1022 W / cm 2まで増加しました。
より高い電力密度を有するレーザーが設計および製造されており、そして近い将来には１０２４Ｗ ／ ｃｍ ２に達すると予想される。

ＣＰＡは、例えば、パルスのスペクトルを散乱させるために一対の格子を使用して、超短シードパルスを経時的に引き伸ばすために分散遅延光学素子を使用する。
シードパルスが時間領域で1000倍から10万倍の範囲で伸びるようにします。時間領域における広がりの後、パルスは単位面積当たり同じエネルギー束を有する。
強度は最初よりもはるかに低いので、ゲイン媒体に安全に導入することができ、その結果6から12桁のエネルギーブーストが生じます。
最後に、一対の共役分散補償コンポーネントを介して、エネルギー利得が実現された後の光パルスの位相補償、およびパルスを初期パルス幅に近くなるように、またはさらに短くなるように再圧縮することができる。
これはレーザーパルスのパワーとエネルギーを効果的に増加させ、超短レーザーパルスを得ることができます[4]。

CPA技術と比較して、過去30年間に開発されたOPCPAは、高いエネルギー利得と短いパルスを得るのにもっと助けになります。
それはまたレーザーのコントラストを効果的に改善することができる。
ＯＰＣＰＡ技術の増幅プロセスは、従来の水晶利得媒体を使用して増幅されない。
その代わりに、非線形結晶素子内の光の光パラメトリック増幅器（ＯＰＡ）を用いて達成される［５］。
ＯＰＣＰＡ技術は、ポンプ光のビーム（エネルギー利得を提供する）を光学分散要素（光削除など）によって広げられたシードレーザ信号光と同期させて非線形結晶にする。
それから光パラメトリックプロセスは、波と波の結合を通して起こります、
ポンプ光のエネルギーは、レーザーのエネルギーと別の残留光（アイドル光とも呼ばれる）に完全に変換されます。

ＣＰＡ技術と同様に、ＯＰＣＰＡ技術はポンプ光を信号光と残留光とに完全に変換するので、非線形結晶は加熱されない。
熱放散がなく、水晶が損傷を受けないので、顧客は利得媒質の損傷閾値を制限することができ、超短パルスを得ることができます[6]。
しかしながら、ＣＰＡ技術の場合、水晶利得媒体によって増幅することができるエネルギーは毎回制限される。
超短波長のレーザパルスを得るためにCPA技術を使用したい場合は、「拡張増幅」プロセスを複数回繰り返す必要があります。
エネルギー利得は多段階増幅によって達成され、これは複雑で面倒で高価である。
対照的に、ＯＰＣＰＡ技術は、大量のポンプ光エネルギーしか必要としない。
非線形結晶を用いると、大きなエネルギー利得を一度に得ることができる。
そのため、OPCPAのシステム全体は比較的単純でコンパクトです。
さらに、ＯＰＣＰＡは、ＣＰＡよりも広いスペクトルを得ることができ、これは、数サイクルのフェムト秒レーザのようなより短いレーザパルスを得るための圧縮機の最終圧縮にとって有益である。 OPCPA
公認会計士の技術と比較して、技術は実装がより困難です。例えば、信号光とポンプ光の種レーザ位相の整合、および２つの光同期注入結晶の実現は大きな技術的課題を有する。

原著：ゴングー（済寧孔子国際学院）

その他のレーザーシステムのソース、RakuLaserオンラインをクリックしてください。

レーザーロケータ応用の木材加工石材カット生地の裁断

CivilLaserのレーザーポジショナーは、さまざまな工業生産設備で使用できます。材料切断、木工機械、包装機械、ストーンブリッジ切断機、ガラスの加工におけるタイヤの位置決めおよび位置決めなど、マーキングおよび位置決めを支援できます。 加工、溶接加工、PCB加工、機械製造における板金加工、鋼板マーキング位置決め、布切断、マッチングおよびマッチング、切断機位置決め、コンピューターバッグ開封機マーキング、刺繍機製造工程における位置決め 機器の設置や建物の装飾の位置決めにも使用され、幅広い用途があります。

CivilLaserのレーザーポジショナー取り付け機は使いやすく、機械の垂直または水平面に取り付けることができ、目に見える、非接触の位置決めラインが製造工程を通して操作を導くことを可能にする目に見えるレーザーマーキングを提供します。 。 それは便利な生産操作および改善された生産効率の利点があります。 レーザーラインは3次元で微調整することができ、それが最良の結果を達成しました。

355nm 紫外線レーザー印機械

355nmの紫外線レーザーの印機械の利点

紫外レーザーマーキング機は短波長と小スポットの特性を持ち、高精度レーザー彫刻機やマーキング機に最適な355nmレーザーを採用しています。

オプトエレクトロニクスレーザーは、355nmビームエキスパンダと355nmフィールドミラーを含むUVレーザーマーキング機用の光学部品を提供します。 355nmレーザーの特性として、355nm光レーザーの光学レンズは輸入石英で作られており、システム全体の高い通過率とスポット品質を保証します。

その中で、標準的なマッチングは、5倍、10倍の355nmビームエキスパンダと、355nmのF-θフィールドミラー（焦点距離160mm）で、現在在庫があります。

紫外線レーザーマーキング機は「フォトエッチング」効果として知られており、高エネルギー紫外線光子は「冷間処理」によって材料の化学結合を直接破壊し、加工された部分は滑らかなエッジと最小限の炭化を有する。

さらに、UVレーザーエネルギーは、ほとんどの材料に効果的に吸収され、良好な集束性能を持ちます。そのため、非常に高い研究価値と幅広い用途の見込みがある狭いスペースで微細加工することができます。一般的に言って、すべてのレーザーはその作動媒体によって励起されて励起状態に励起され、いくつかの光子（原子）は準安定状態と呼ばれる低エネルギーステップにあり、エネルギーレベルが高いほどエネルギーレベルが高くなります。そして、常に遷移（逆）、異なる媒体、原子ジャンプのスペクトルは異なり、単一であり、すべてが異なる色のレーザーを見ることができ、紫外線レーザーのスペクトルは光の観点から、約300 nmです、それは太陽電池ガラスに適していますプラスチックなどの材料のライトマーキング。

ＵＶレーザーマーキング機に使用される３５５ｎｍレーザーは、１５ｍＷの平均出力と２０ｎｓのパルス幅を有する。キロヘルツ電気光学Ｑスイッチ出力を有する全固体バイオレットレーザは、産業、農業、防衛、技術、医療などにおいて広範囲の用途を有し、一方、ＵＶレーザは、光学データ記憶、光ディスク制御、マイクロマシニング、大気検出、マイクロエレクトロニクス、および光化学において使用される。光生物学や医学の分野で特に重要なのは、全固体UV光源は高効率、高繰り返し率、信頼性の高い性能、小型化、良好なビーム品質、高い出力安定性を持つためです。 355nmの出力では、基本波と乗算器の出力電力を最大にする必要があります。和周波の発生は非線形結晶中の基本波と第二高調波の有効エネルギー変換の結果であり、変換プロセスはエネルギー保存と運動量保存の両方を満たさなければならないので、高調波変換効率を考慮しなければならない。

紫外レーザー355nmと約1μmのビーム直径の上記の特性と組み合わせて、紫外レーザーは太陽光発電ガラスのような壊れやすい物品の彫刻と他の製品の表面層彫刻に特に適しており、彫刻効果は完璧で材料は完璧である。それ自体は効果がありません。

紫外線レーザーマーキング機は、機械式マーキング機よりも多くの利点があります。これらの利点には、低消費コスト、低メンテナンスコスト、高生産性、および作業面の高利用率が含まれます。レーザープロセスは自動化が容易で、人件費が削減されます。紫外線レーザー技術はまだ開発されるべき多くの可能性を持っている、それでプロセスは発展し続けるであろう。我々は、レーザー加工が需要の高い彫刻の数をさらに発展させ、回収期間を短縮すると予測しています。

405nmの青紫色レーザの開発歴史

405nmの青紫色半導体レーザの歴史

405nmレーザーは、可視光の最短波長域を代表し、HD HD DVDのワーキングバンドでもある多くの分野で利点があります。

1. 1990年代半ばに、青紫色レーザーが登場しました
青紫色レーザの開発は、ＤＶＤディスクの記憶容量をさらに増大させるために、１９９６年に日本で日亜化学工業からの４００〜４１０ｎｍの窒化ガリウム結晶青紫色レーザ半導体レーザを開発することから始まった。 その短波長のため。 焦点スポットは小さく、同じサイズのDVDディスクは通常のCDディスクの40倍、通常の家庭用DVDディスクの6〜7倍ですが、DVDに適用されるレーザー出力は非常に小さいです。 レーザー出力の継続的な拡大に伴い、1999年に3,000時間以上の寿命を持つ青紫色レーザーが導入されました。

2.いくつかの日本の大手企業が、出力と出力の拡大を加速させる青紫色レーザーを製造しようと競争しています。
2005年、日本の製造業者は青紫色レーザー製品を製造しました。 青紫色レーザーのサプライヤーであるNiChiaは、HD-DVDとBlu-ray Discの2つの競合フォーマット用のレーザー半導体レーザーを供給しています。一部のシステム会社は、この主要コンポーネントを自力で製造する予定です。 NEC、山陽、東芝、シャープはHD-DVDをターゲットにしている。

3.出力1Wの405nmレーザ製品は、2008年9月から量産されています。
2008年9月には、ディスプレイ用として出力1Wの青色半導体レーザーを発売しました。

今日、高出力青紫色半導体レーザー技術は、科学研究および工業生産用途において非常に明るい未来を迎えています。

小型473nmレーザの原理と実験設計

小型473nmレーザの原理と実験設計

473 nmの固体レーザーは450 nmの半導体レーザーとは異なります。
473nmレーザーは、YAG結晶、LBO結晶、および安定した473nmの青色光出力を備えた高効率の共振器内周波数逓倍青色レーザーです。

473nm実験装置：
励起光源として808nmのLDを使用し、レーザー結晶イットリウムアルミニウムガーネット（Nd 3+：YAG）に焦点を合わせるための集束レンズを提供した。
平坦な凹面鏡（出力鏡）によるレーザーキャビティの形成
これにより、946nmのパルス波出力が得られた。
ＬＢＯ結晶は、473nmの青色光を得るためにキャビティ内で周波数を２倍にするために使用された。
概略図を以下に示します。

LDはNlightの1.5W 808nm半導体レーザーを使用し、光路は直径Φ5mm、焦点距離F = 3.5mmの短焦点集束レンズを使用する必要があります。 より高い出力およびより良いビーム品質を得るためには、コリメーションのためのレンズ光学表面フィルムシステムは以下の通りであることが必要である：平凹面鏡、凹面：473nｍＡＲ、残留反射＜０．５％。
平面凸面鏡、平面：473nｍＡＲ、残留反射＜０．５％。
凸：473nmＡＲ残留反射＜０．５％。
携帯性および小型化の目的を達成するために、PC板制御サイズ：42mm×14mm×14mm、
DC入力電圧：2.5〜3.6VAC、CR2リチウム電池。

実験による473nmの結論：
デバッグを通して、安定した473nmの青色光を出力することができ、発散角は≦1.5mradであり、変換効率は3.2％である高効率のキャビティ内周波数倍増青色レーザを得た。

結論
本稿では、結晶の周波数逓倍の理論について簡単に説明します。 紫外線周波数倍増に適した非線形光学結晶の特性をまとめた。 ＹＡＧ結晶およびＬＢＯ結晶が選択されている。
高効率の共振器内周波数倍増青色レーザをデバッグする ３．２％の変換効率で安定な473nmの青色光出力が得られた。
したがって、半導体レーザの小型化および小型化という目的が達成される。