2 kW半导体激光加工光源

针对激光加工在金属材料焊接、熔覆、表面硬化等工业领域的应用,考虑到半导体激光器体积和重量小、效率高、免维护、成本低以及波长较短等特点,设计了功率达2 kW的半导体激光加工光源。在大通道工业水冷条件下,采用48只出射波长分别为808,880,938,976 nm的传导冷却半导体激光阵列作为发光单元,最终研制出了2 218 W高亮度光纤耦合模块。此高亮度模块可以实现柔性加工,直接应用于金属材料焊接、熔覆、表面合金化等工业领域,对于半导体激光器在工业领域的应用具有重要意义。     

Tapered Bragg reflection waveguide edge emitting lasers with near circular twin-beam emission

An edge emitting laser with two symmetrical near-circular spots located far field （FF） is demonstrated using tapered double-sided Bragg reflection waveguides （BRWs）. The BRWs consist of six pairs of top p-type and bottom n-type A10.Ga0.9 As/A10.3 Ga0.7As Bragg reflectors with a period thickness of 850 nm. The device has a 4° tapered angle configuration and exhibits two stable circular beams with a separation angle of 52°. Typical FF angles of 5.87° and 7.8° in the lateral and vertical directions, respectively, are achieved. The lateral FF angle in the ridged section is independent of the injection current （〉0.8 A） beeause of narrow ridge （-10 μm） confinement. By contrast, the FF angle in the tapered section shows an increase rate of 1.2 1.66°/A. The periodic modulation of the lasing wavelength is observed to be sensitive to self-heating effects.     

980 nm大功率垂直腔面发射激光器偏振特性

大功率垂直腔面发射激光器单管器件出光口径大、横向模式多。随着注入电流和工作温度的改变出射光偏振态在两个正交偏振基态上转换。为分析输出光偏振特性,采用500μm出光口径980nm底发射器件,通过控制器件热沉温度,利用偏振分光镜分离正交偏振基态为透射波和反射波,半导体综合参数测试仪测量其功率、中心波长等参量。分析得出:两个偏振态的光功率温度特性与未加偏振分光镜时的总输出光的温度特性基本一致,中心波长差随温度升高缓慢增加。在温度低于328K时,随着注入电流的增大,反射波首先达到阈值,形成激射。但透射光波形成激射后其斜效率大于反射波。因此在达到某个电流后两个偏振态的功率变化曲线出现交替。当温度升高到328K以上时两个偏振态的功率曲线却没有明显的交替。根据对大尺寸VCSEL器件偏振特性的研究,提出通过外腔选频的方法来控制偏振的方案,分析计算后得出外腔腔长大约为0.45mm。     

全自动蒸馏前处理-ID/GC-ICP-MS测定海水中痕量甲基汞

建立了基于自动蒸馏前处理,气相色谱-电感耦合等离子质谱联用(GC-ICP-MS),同位素稀释法(ID)测定海水中痕量甲基汞的分析方法。结果表明,自动蒸馏仪在45 min内即可完成海水样品的蒸馏,采用Br Cl溶液能有效消除蒸馏管路中甲基汞的残留,降低实验空白;同位素稀释剂的添加量对甲基汞的测定结果无明显影响,样品中总汞质量浓度低于1. 0μg·L~(-1)时,因操作产生的甲基汞量可忽略不计。海水中甲基汞的加标回收率为98. 2%~122%,天然海水及加标海水中甲基汞的相对标准偏差(RSD)分别为16%和5. 4%,方法检出限为0. 009 ng·L~(-1)。以大连湾表层海水为实际样品,测得水样中甲基汞的质量浓度的平均值为(0. 103±0. 036) ng·L~(-1),方法可满足近岸海水中痕量甲基汞的分析要求。     

姜黄中两个新没药烷型倍半萜成分的研究

从购自安徽亳州中药材市场的姜黄(Curcuma longa L.)切片95%乙醇提取物中,除主要没药烷型倍半萜类成分芳姜黄酮[(+)-(S)-ar-turmerone]外,还分离得到2个新的同类化合物,turmerones E(1)和F(2).它们的结构通过质谱、一维/二维核磁共振谱和圆二色谱(ECD)等波谱和光谱技术得以确定.     

808nmInGaAsP／InGaP／GaAs激光器列阵

研制出３０个单元的ＩｎＧＡａＳｐ／ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ分别限制双异质结单量子阱激光器列阵,器件外微分量子效率达７８％,发向波长８０８ｎｍ,准连续输出的光功率达２７Ｗ。     

高速光子晶体面发射激光器研究进展

光子晶体面发射激光器（PCSEL）利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光,具有其独特的优势,包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器（VCSEL）,PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子,展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理,并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后,文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力,重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔,并提供了相关的研究方向和指导。     

多次低强度冲击对蜂窝纸板缓冲性能的影响

针对多次低强度冲击缓冲包装材料局部损伤研究的不完善,本文首次研究了多次低强度冲击对蜂窝纸板缓冲性能的影响。首先对蜂窝纸板进行5cm高度下的低强度多次冲击,再进行80cm高度下较高强度的一次冲击,以模拟实际产品运输过程中的冲击与跌落。通过实验获得了蜂窝纸板的载荷-位移曲线和能量吸收图。结果表明:1首次低强度冲击后蜂窝纸板出现屈曲和折叠,载荷-位移曲线出现屈曲峰值;受到重复冲击后折叠扩展,载荷-位移曲线由软弹簧变形阶段和平台阶段构成,屈曲现象不再明显,平台阶段的承载力比首次低强度冲击时的屈曲载荷下降了60%;随着低强度冲击次数的增加,蜂窝纸板在各次冲击时吸收的能量呈上升趋势;2蜂窝纸板剩余结构在经受较高强度冲击时,其载荷-位移曲线具有软弹簧变形阶段、平台阶段、密实化阶段的特征,平台阶段体现出明显的屈曲渐进过程;随着低强度冲击次数的增加,蜂窝纸板剩余结构在较高强度冲击时吸收的能量呈下降趋势。蜂窝纸板在经历多次低强度冲击后,虽有局部折叠,但仍能在一定程度上起到保护产品的作用,是一种理想的缓冲结构材料。     

一种基于机器视觉的平面光波导器件封装手动耦合系统

对平面光波导器件封装手动耦合系统进行了改进,增加了3个黑白摄像头,3张AV转USB采集卡,通过采集卡采集对准图像,利用LabVIEW8.2和IMAQ vision软件编程,将图片进行BCG调节、反转、闭合、边缘提取、手动阈值、形态学变化、直线拟合等一系列处理和识别后,实现了对光波导分路器与输入、输出光纤阵列的平行度和像素距离的检测,以一个熟练工封装132路平面光波导来说平均节省了对接封装时间10 min,减少了操作者的劳动量,减小了对准损耗,减小了人为误差。     

Enhanced thermal stability of VCSEL array by thermoelectric analysis-based optimization of mesas distribution

The thermal stability of a vertical-cavity surface-emitting laser(VCSEL) array is enhanced by redesigning the mesa arrangement. Based on a thermoelectric coupling three-dimensional(3D) finite-element model, an optimized VCSEL array is designed. The effects of this optimization are studied experimentally. Power density characteristics of VCSEL arrays with different mesa configuration are obtained under different thermal stress in which the optimized device shows improved performance. Optimized device also shows better stability from measured spectra and calculated thermal resistances. The experimental results prove that our simulation model and optimization is instructive for VCSEL array design.