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半導體激光器由于體積小、效率高、結構簡單、便于調諧等優(yōu)點，在工業(yè)、軍事、科研以及家電等領域發(fā)揮越來越重大作用，已成為重要的基礎器件。 項目研制和開發(fā)了半導體激光器系列產品，主要包括: 1、可調諧外腔半導體激光器 激光器二極管(LD)發(fā)出的光經準直透鏡后平行入射到外腔閃耀光柵上，經光柵分光得到一級衍射光和零級光。一級衍射光反饋回外腔與有源區(qū)光場相互作 用，實現壓窄線寬、降低噪聲目的;零級光經聚焦透鏡后作為輸出光，調整光柵 的角度可實現波長的調諧。產品覆蓋從 762 到 795 納米(nm)各種波長，輸出功 率 50~100 毫瓦(mW)，線寬<500 kHz，可用于工業(yè)測量、光通信、光信息處理、 激光光譜學等。2、外腔半導體激光器穩(wěn)頻系統(tǒng)通過調制激光器的外腔、激光管的注入電流等得到激光光譜信號，處理后得 到參考譜線中心頻率兩側極性相反的穩(wěn)頻誤差控制信號，將激光頻率鎖定在參考 譜線中心附近。激光穩(wěn)頻在精密干涉測量、光頻標、光通信、激光陀螺及其精密光譜研究等 領域中有廣泛應用。產品可實現三種激光穩(wěn)頻，將線寬限制在 100kHz 左右。主 要有:(1)飽和吸收鎖——鎖峰: 產品精度高且易于操作。利用飽和吸收峰將激光 器精確鎖在某一固定頻率上。(2)FP 腔鎖——鎖峰:產品使用非常方便。通過改變 FP 腔的腔長實現一定 范圍的波長掃描。(3)PID 電路鎖——鎖邊:產品簡單易用，用于對精度要求不高的鎖頻應用。 3、外腔半導體激光放大器 放大器可對入射激光進行放大，同時保持注入光的偏振、線寬和波長等物理特性不變。產品輸入光功率 10 mW~50 mW, 放大倍數 13dB, 輸出功率 500mW~ 1000mW,增益帶寬 30nm。

產品詳細介紹型號  波長/ um 功率/ mW  光譜結構 偏振度 DownloadsGN-0.5 0.63 0.5 TEMoo 1:1 GN-1 0.63 1.0 TEMoo 1:1 GN-2П 0.63 2.0 TEMoo 100:1 GN-3 0.63 3.0 TEMoo 1:1 GN-5 0.63 5.0 TEMoo 1:1 GN-5P 0.63 5.0 TEMoo 100:1 GN-5M 0.63 5.0 TEMmn 1:1 GN-10M 0.63 8.0 TEMmn 1:1 GN-15 0.63 15.0 TEMoo 1:1 GN-15-1 0.63 15.0 TEMoo 100:1 GN-25 0.63 25.0 TEMoo 1:1 GN-25-1 0.63 25.0 TEMoo 100:1 GN-40 0.63 40.0 TEMmn 1:1 GN-50 0.63 50.5 TEMmn 1:1 GN-60 0.63 60.0 TEMmn 1:1 GN-70 0.63 70.0 TEMmn 1:1 GN-80 0.63 80.0 TEMmn 1:1 LGN-225A 0.63 2.0 TEMoo 1:1 LGN-226A 0.63 1.5 TEMoo 100:1 LGN-223 0.63 10.0 TEMoo 1:1 LGN-223-1 0.63 10.0 TEMoo 100:1 LGN-115 0.63 15.0 TEMmn 1:1 LGN-118 0.63 25.0 TEMmn 1:1 LGN-220 0.63 70.0 TEMoo 100:1 LGN-220M 0.63 100.0 TEMmn 100:1 產品名稱： PLASMA 氦氖激光器管產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514563816產品信息： 產品名稱： PLASMA 穩(wěn)定氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514471016產品信息： 產品名稱： PLASMA多波段 氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514452816產品信息： 產品名稱： PLASMA 紅外氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514433416產品信息： 產品名稱： PLASMA可見光氦氖激光器產品類別： 激光系列產品 → 氦氖激光器產品編號： 42514392016產品信息：

成果創(chuàng)新點 光柵尺寸在國際上居于領先地位，最大達到了 1400mm， 遠超對手的 940mm；研制了一系列國內首臺(套)具有自主知 識產權的米量級光柵研制工藝關鍵設備；在國際上首創(chuàng)了 曝光拼接方法，實現了利用小口徑曝光系統(tǒng)，制作出了遠 大于曝光系統(tǒng)口徑的光柵；掌握了脈沖壓縮光柵設計、工 藝容差分析和工藝過程控制技術，通過對曝光監(jiān)測、顯影 監(jiān)測和刻蝕監(jiān)測來保證光柵制作工藝的穩(wěn)定性，保證了光

產品詳細介紹　　一概述　　教學固體激光器是為大學物理或激光技術實驗室提供的，與《光學》課程中激光原理部分或《激光原理與技    術》課程教學內容相配合的實驗用激光器。通過該激光器實驗，可使學生形象直觀的了解固體激光振蕩器、行波放大器、諧波倍頻器、及各種調Q裝置的結構及組成原理，并掌握固體激光器調試方法。該教學激光器有多種型號，各學校可根據專業(yè)設置和教學要求靈活選擇。通過該教學激光器可完成以下實驗：　　固體激光器裝調實驗　　激光器輸出發(fā)散角測量實驗　　激光器選橫模實驗　　激光器自由振蕩輸出特性測量　　可飽和吸收被動調Q實驗　　主動電光調Q實驗　　激光放大實驗　　激光倍頻實驗　　激光沖擊波實驗　　二、教學固體激光器組成　　教學固體激光器的基本組成有三部分，即調Q激光振蕩器單元、放大器單元和倍頻器單元。這三個單元不同的組合形成了不同的型號，各學校可根據專業(yè)設置和教學要求進行靈活選擇，現有以下幾種型號：    TL-A  型：固體激光振蕩器    TL-B1型：脈沖被動調Q固體激光器    TL-B2型：脈沖被動調Q固體激光器 + 二倍頻器    TL-B3型：脈沖被動調Q固體激光器 + 行波放大器    TL-B4型：脈沖被動調Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-C1型：脈沖主動電光調Q固體激光器    TL-C2型：脈沖主動電光調Q固體體激光器 + 行波放大器    TL-C3型：脈沖主動電光調Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-D1型：主動聲光調Q固體激光器   本教學激光器所有型號中振蕩級工作物質采用Nd3+:YAG晶體。輸出波長為1064 nm的近紅外激光。放大級也采用Nd3+:YAG晶體。采用Nd3+:YAG晶體優(yōu)點是它散熱性能優(yōu)良，能夠承受高功率，可高重復頻率使用。被動調Q方式中，調Q器件采用色芯晶體，它具有結構簡單可靠，輸出脈沖質量好，成本低的優(yōu)點。主動調Q方式中，有電光和聲光兩種方式。電光方式具有輸出脈沖功率大的特點，是最為經典的，應用最為廣泛的一種方式。聲光方式具有重復頻率高的特點。倍頻器單元采用新型晶體，產生532nm波長的綠光，有高的倍頻效率。                 　　三 、主要性能參數　　這里給出主動電光調Q方式的性能參數，其它方式參數與之略有差異。　　輸出波長：振蕩器級   ：1064nm                        倍頻器級   ：532nm　　 輸出能量：振蕩器級   ：100mJ                        放大器級   ：250mJ                        倍頻器級   :  75mJ　　發(fā)散角  ：0.5mrad    (1064nm)　　調Q脈沖寬度（半高全寬）：20 nS　　 重復頻率：電光調Q方式：1-10Hz,或手動                           聲光調Q方式：1-25KHz　　以上幾種方式中僅設計有二倍頻，如果配上三次和四次諧波倍頻晶體，還可輸出355nm和266nm的激光，這樣就可構成四波長激光器。　　四、整機結構　　本教學激光器在結構上分為激光發(fā)射平臺與機柜兩部分。發(fā)射平臺部分上有蓋板，實驗時將蓋板打開，即可調整各光學部件。實驗完畢后，將蓋板蓋上可以防塵。機柜部分分上下兩層，上層為激光電源，下層為冷卻用水箱及循環(huán)泵。　　五、附外觀圖  

技術參數光纖激光器輸出功率：500W/750W/1000W/1500W/2000W波長：1070-1080nm光束質量（M2):≤1.2機器人型號：STAUBLI  ABB  川崎Fanuc工作范囤：工作半徑1400mm-2010mm重復定位精度：±0.05mm（根據機器人不同參數不同）安裝方式：地面安裝、吊頂安裝、傾斜角安裝

實驗內容 1、理解激光產生的基本原理及外腔面發(fā)射激光器的工作原理； 2、掌握諧振腔的設計及基本調節(jié)方法，熟悉激光器主要性能參數的測試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認識相位匹配的概念和種類； 4、掌握腔內倍頻激光器調節(jié)的要領，研究影響倍頻轉換效率的主要因素； 5、理解激光波長調諧的原理，了解主要調諧方式，學會標準具調諧方法的使用； 6、了解激光調 Q 的基本原理及主要手段，了解被動調 Q 激光器的使用調節(jié)方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動鎖模激光器的調節(jié)要點。

1. 痛點問題 激光雷達在自動駕駛等領域有重要應用。基于調頻連續(xù)波技術的激光雷達（FMCW Lidar）有著探測距離遠、抗干擾和同時測速等優(yōu)勢，被認為是最具應用潛力的激光雷達。激光光源是FMCW激光雷達的核心器件之一，FMCW光源的調頻非線性會嚴重影響激光雷達的分辨率，導致有效工作距離縮短，阻礙激光雷達性能的提升。 2. 解決方案 本成果預期解決目前調頻連續(xù)波激光雷達（FMCW Lidar）中光源調頻非線性的問題。本成果提出一種基于硅基外腔芯片的窄線寬激光器，通過無源硅基外腔芯片反射波長中心頻率和反射相位的聯合調諧，可以實現高線性的激光輸出頻率調諧，其原理架構與和實驗驗證結果如圖1所示。從而突破了傳統(tǒng)FMCW光源直接通過電流調制進行調頻導致的非線性限制，直接產生高線性連續(xù)調頻光信號。 合作需求 1、需要融資1800~2000萬元，完成研發(fā)實驗室及一期生產線的建設，以及前期工程樣品的開發(fā)； 2、需要800平米左右萬級超凈廠房及配套辦公面積，希望有興趣的地區(qū)或者園區(qū)能夠提供優(yōu)惠的政策與支持； 3、歡迎FMCW激光雷達廠家及其它對FMCW光源有需求的客戶合作，聯合測試、共同開發(fā)； 4、歡迎在硅光設計、光有源、無源耦合及自動化生產等方面的技術、管理專家加盟，共同打造激光雷達的中國光芯，共創(chuàng)美好未來。

近日，北京大學物理學院馬仁敏研究員課題組實驗發(fā)現了拓撲能帶反轉光場限制效應，將拓撲態(tài)的利用由拓撲邊緣態(tài)擴展至拓撲體態(tài)，并基于此實現了一種高性能的拓撲體態(tài)激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優(yōu)異特性。相關工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進行長文報道。 激光器的發(fā)明加深了人們對光與物質相互作用的認識，并對現代科學與技術的發(fā)展起到了巨大的推動作用。至激光器發(fā)明以來，激光微型化始終是一個重要的研究方向。半導體激光器因為易于電泵浦和規(guī)模生產與集成等優(yōu)點，是激光微型化的首要選擇。經過幾十年的發(fā)展，半導體激光器的微型化已經取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL），目前已有數以百億計的該型激光器被廣泛應用于數據通訊、激光雷達、人臉識別、數據存儲與醫(yī)療手術等領域。圖1：拓撲體態(tài)激光器原理和示意圖。(a) 用于構造能帶反轉的拓撲態(tài)和拓撲平庸態(tài)光子晶體示意圖。(b) 實驗中發(fā)現能帶反轉可用來實現光場的反射和限制。(c) 垂直發(fā)射拓撲體態(tài)激光器示意圖。拓撲體態(tài)激光器出射方向垂直于光學腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實現了一種新型垂直發(fā)射激光器—拓撲體態(tài)激光器。這種新型激光器直徑只有數微米，具有良好的垂直發(fā)射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩(wěn)定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業(yè)化激光二極管相當，根據IEEE以及相關工業(yè)標準，指標滿足多數應用領域需求。 該類激光器的實現有賴于實驗中發(fā)現的一種新型光反射和限制機制：能帶反轉光場限制效應。圖1給出了能帶反轉光場限制效應和基于其實現拓撲體態(tài)激光器的原理和示意圖：實驗中首先通過對二維光子晶體進行變形操作，分別獲得了具有拓撲態(tài)和拓撲平庸態(tài)的能帶結構；相較于拓撲平庸態(tài)，拓撲態(tài)的光子晶體能帶結構中發(fā)生偶極子和四極子能帶間的能量反轉；實驗和理論計算發(fā)現頻率靠近能帶邊緣的光場雖然在拓撲態(tài)和拓撲平庸態(tài)中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會發(fā)生能帶反轉引起的光場發(fā)射；該能帶反轉引起的光場反射和限制效應僅發(fā)生在布里淵區(qū)中心附近，越靠近布里淵區(qū)中心，光場反射和限制越有效，使得利用該類型反射機制構建的拓撲體態(tài)激光器具有單橫模、單縱模、面內反饋、垂直出射等優(yōu)異特性。圖2：拓撲體態(tài)激光器件與性能。(a-b) 拓撲體態(tài)激光器諧振腔（a）和拓撲界面處（b）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實空間近場分布。（f）激射角分辨遠場分布。 能帶反轉光場反射和限制效應為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場調控機制。基于該原理構建的新型拓撲激光器各項性能均達到了可商業(yè)化應用的水平（圖2）。新的光場反射和限制機制將拓撲態(tài)的利用由拓撲邊緣態(tài)擴展至拓撲體態(tài)，同時該原理可以拓展到電子學、聲學和聲子學等領域。 該工作發(fā)表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學生王少雷，以及日本國立材料研究所教授胡曉，學生王星翔。這項工作得到國家自然科學基金委、科技部、北京市自然科學基金、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

激光在芯片上光互連上的應用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯，應約在10飛焦每比特量級。激光器的功耗與其尺度呈正相關的關系，10飛焦每比特量級的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個波長立方。