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半導(dǎo)體激光器由于體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、軍事、科研以及家電等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重大作用，已成為重要的基礎(chǔ)器件。 項(xiàng)目研制和開發(fā)了半導(dǎo)體激光器系列產(chǎn)品，主要包括: 1、可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器 激光器二極管(LD)發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后平行入射到外腔閃耀光柵上，經(jīng)光柵分光得到一級(jí)衍射光和零級(jí)光。一級(jí)衍射光反饋回外腔與有源區(qū)光場(chǎng)相互作 用，實(shí)現(xiàn)壓窄線寬、降低噪聲目的;零級(jí)光經(jīng)聚焦透鏡后作為輸出光，調(diào)整光柵 的角度可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的調(diào)諧。產(chǎn)品覆蓋從 762 到 795 納米(nm)各種波長(zhǎng)，輸出功 率 50~100 毫瓦(mW)，線寬<500 kHz，可用于工業(yè)測(cè)量、光通信、光信息處理、 激光光譜學(xué)等。2、外腔半導(dǎo)體激光器穩(wěn)頻系統(tǒng)通過調(diào)制激光器的外腔、激光管的注入電流等得到激光光譜信號(hào)，處理后得 到參考譜線中心頻率兩側(cè)極性相反的穩(wěn)頻誤差控制信號(hào)，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(cè)量、光頻標(biāo)、光通信、激光陀螺及其精密光譜研究等 領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)品使用非常方便。通過改變 FP 腔的腔長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)一定 范圍的波長(zhǎng)掃描。(3)PID 電路鎖——鎖邊:產(chǎn)品簡(jiǎn)單易用，用于對(duì)精度要求不高的鎖頻應(yīng)用。 3、外腔半導(dǎo)體激光放大器 放大器可對(duì)入射激光進(jìn)行放大，同時(shí)保持注入光的偏振、線寬和波長(zhǎng)等物理特性不變。產(chǎn)品輸入光功率 10 mW~50 mW, 放大倍數(shù) 13dB, 輸出功率 500mW~ 1000mW,增益帶寬 30nm。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹型號(hào)  波長(zhǎng)/ um 功率/ mW  光譜結(jié)構(gòu) 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(chǎn)品名稱： PLASMA 氦氖激光器管產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → 氦氖激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42514563816產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA 穩(wěn)定氦氖激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → 氦氖激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42514471016產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA多波段 氦氖激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → 氦氖激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42514452816產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA 紅外氦氖激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → 氦氖激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42514433416產(chǎn)品信息： 產(chǎn)品名稱： PLASMA可見光氦氖激光器產(chǎn)品類別： 激光系列產(chǎn)品 → 氦氖激光器產(chǎn)品編號(hào)： 42514392016產(chǎn)品信息：

成果創(chuàng)新點(diǎn) 光柵尺寸在國(guó)際上居于領(lǐng)先地位，最大達(dá)到了 1400mm， 遠(yuǎn)超對(duì)手的 940mm；研制了一系列國(guó)內(nèi)首臺(tái)(套)具有自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的米量級(jí)光柵研制工藝關(guān)鍵設(shè)備；在國(guó)際上首創(chuàng)了 曝光拼接方法，實(shí)現(xiàn)了利用小口徑曝光系統(tǒng)，制作出了遠(yuǎn) 大于曝光系統(tǒng)口徑的光柵；掌握了脈沖壓縮光柵設(shè)計(jì)、工 藝容差分析和工藝過程控制技術(shù)，通過對(duì)曝光監(jiān)測(cè)、顯影 監(jiān)測(cè)和刻蝕監(jiān)測(cè)來保證光柵制作工藝的穩(wěn)定性，保證了光

產(chǎn)品詳細(xì)介紹　　一概述　　教學(xué)固體激光器是為大學(xué)物理或激光技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提供的，與《光學(xué)》課程中激光原理部分或《激光原理與技    術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容相配合的實(shí)驗(yàn)用激光器。通過該激光器實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)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(diào)Q裝置的結(jié)構(gòu)及組成原理，并掌握固體激光器調(diào)試方法。該教學(xué)激光器有多種型號(hào)，各學(xué)校可根據(jù)專業(yè)設(shè)置和教學(xué)要求靈活選擇。通過該教學(xué)激光器可完成以下實(shí)驗(yàn)：　　固體激光器裝調(diào)實(shí)驗(yàn)　　激光器輸出發(fā)散角測(cè)量實(shí)驗(yàn)　　激光器選橫模實(shí)驗(yàn)　　激光器自由振蕩輸出特性測(cè)量　　可飽和吸收被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)　　主動(dòng)電光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)　　激光放大實(shí)驗(yàn)　　激光倍頻實(shí)驗(yàn)　　激光沖擊波實(shí)驗(yàn)　　二、教學(xué)固體激光器組成　　教學(xué)固體激光器的基本組成有三部分，即調(diào)Q激光振蕩器單元、放大器單元和倍頻器單元。這三個(gè)單元不同的組合形成了不同的型號(hào)，各學(xué)?？筛鶕?jù)專業(yè)設(shè)置和教學(xué)要求進(jìn)行靈活選擇，現(xiàn)有以下幾種型號(hào)：    TL-A  型：固體激光振蕩器    TL-B1型：脈沖被動(dòng)調(diào)Q固體激光器    TL-B2型：脈沖被動(dòng)調(diào)Q固體激光器 + 二倍頻器    TL-B3型：脈沖被動(dòng)調(diào)Q固體激光器 + 行波放大器    TL-B4型：脈沖被動(dòng)調(diào)Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-C1型：脈沖主動(dòng)電光調(diào)Q固體激光器    TL-C2型：脈沖主動(dòng)電光調(diào)Q固體體激光器 + 行波放大器    TL-C3型：脈沖主動(dòng)電光調(diào)Q固體激光器 + 行波放大器 + 二倍頻器    TL-D1型：主動(dòng)聲光調(diào)Q固體激光器   本教學(xué)激光器所有型號(hào)中振蕩級(jí)工作物質(zhì)采用Nd3+:YAG晶體。輸出波長(zhǎng)為1064 nm的近紅外激光。放大級(jí)也采用Nd3+:YAG晶體。采用Nd3+:YAG晶體優(yōu)點(diǎn)是它散熱性能優(yōu)良，能夠承受高功率，可高重復(fù)頻率使用。被動(dòng)調(diào)Q方式中，調(diào)Q器件采用色芯晶體，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，輸出脈沖質(zhì)量好，成本低的優(yōu)點(diǎn)。主動(dòng)調(diào)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(diǎn)，是最為經(jīng)典的，應(yīng)用最為廣泛的一種方式。聲光方式具有重復(fù)頻率高的特點(diǎn)。倍頻器單元采用新型晶體，產(chǎn)生532nm波長(zhǎng)的綠光，有高的倍頻效率。                 　　三 、主要性能參數(shù)　　這里給出主動(dòng)電光調(diào)Q方式的性能參數(shù)，其它方式參數(shù)與之略有差異?！　≥敵霾ㄩL(zhǎng)：振蕩器級(jí)   ：1064nm                        倍頻器級(jí)   ：532nm　　 輸出能量：振蕩器級(jí)   ：100mJ                        放大器級(jí)   ：250mJ                        倍頻器級(jí)   :  75mJ　　發(fā)散角  ：0.5mrad    (1064nm)　　調(diào)Q脈沖寬度（半高全寬）：20 nS　　 重復(fù)頻率：電光調(diào)Q方式：1-10Hz,或手動(dòng)                           聲光調(diào)Q方式：1-25KHz　　以上幾種方式中僅設(shè)計(jì)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(gòu)成四波長(zhǎng)激光器?！　∷?、整機(jī)結(jié)構(gòu)　　本教學(xué)激光器在結(jié)構(gòu)上分為激光發(fā)射平臺(tái)與機(jī)柜兩部分。發(fā)射平臺(tái)部分上有蓋板，實(shí)驗(yàn)時(shí)將蓋板打開，即可調(diào)整各光學(xué)部件。實(shí)驗(yàn)完畢后，將蓋板蓋上可以防塵。機(jī)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?！　∥?、附外觀圖  

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

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、理解激光產(chǎn)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(shè)計(jì)及基本調(diào)節(jié)方法，熟悉激光器主要性能參數(shù)的測(cè)試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認(rèn)識(shí)相位匹配的概念和種類； 4、掌握腔內(nèi)倍頻激光器調(diào)節(jié)的要領(lǐng)，研究影響倍頻轉(zhuǎn)換效率的主要因素； 5、理解激光波長(zhǎng)調(diào)諧的原理，了解主要調(diào)諧方式，學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)具調(diào)諧方法的使用； 6、了解激光調(diào) Q 的基本原理及主要手段，了解被動(dòng)調(diào) Q 激光器的使用調(diào)節(jié)方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動(dòng)鎖模激光器的調(diào)節(jié)要點(diǎn)。

1. 痛點(diǎn)問題 激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。基于調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)的激光雷達(dá)（FMCW Lidar）有著探測(cè)距離遠(yuǎn)、抗干擾和同時(shí)測(cè)速等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是最具應(yīng)用潛力的激光雷達(dá)。激光光源是FMCW激光雷達(dá)的核心器件之一，F(xiàn)MCW光源的調(diào)頻非線性會(huì)嚴(yán)重影響激光雷達(dá)的分辨率，導(dǎo)致有效工作距離縮短，阻礙激光雷達(dá)性能的提升。 2. 解決方案 本成果預(yù)期解決目前調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)（FMCW Lidar）中光源調(diào)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(zhǎng)中心頻率和反射相位的聯(lián)合調(diào)諧，可以實(shí)現(xiàn)高線性的激光輸出頻率調(diào)諧，其原理架構(gòu)與和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果如圖1所示。從而突破了傳統(tǒng)FMCW光源直接通過電流調(diào)制進(jìn)行調(diào)頻導(dǎo)致的非線性限制，直接產(chǎn)生高線性連續(xù)調(diào)頻光信號(hào)。 合作需求 1、需要融資1800~2000萬元，完成研發(fā)實(shí)驗(yàn)室及一期生產(chǎn)線的建設(shè)，以及前期工程樣品的開發(fā)； 2、需要800平米左右萬級(jí)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(dá)廠家及其它對(duì)FMCW光源有需求的客戶合作，聯(lián)合測(cè)試、共同開發(fā)； 4、歡迎在硅光設(shè)計(jì)、光有源、無源耦合及自動(dòng)化生產(chǎn)等方面的技術(shù)、管理專家加盟，共同打造激光雷達(dá)的中國(guó)光芯，共創(chuàng)美好未來。

近日，北京大學(xué)物理學(xué)院馬仁敏研究員課題組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了拓?fù)淠軒Х崔D(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)，將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，并基于此實(shí)現(xiàn)了一種高性能的拓?fù)潴w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(guān)工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標(biāo)題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進(jìn)行長(zhǎng)文報(bào)道。 激光器的發(fā)明加深了人們對(duì)光與物質(zhì)相互作用的認(rèn)識(shí)，并對(duì)現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。至激光器發(fā)明以來，激光微型化始終是一個(gè)重要的研究方向。半導(dǎo)體激光器因?yàn)橐子陔姳闷趾鸵?guī)模生產(chǎn)與集成等優(yōu)點(diǎn)，是激光微型化的首要選擇。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的微型化已經(jīng)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(shù)以百億計(jì)的該型激光器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊、激光雷達(dá)、人臉識(shí)別、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與醫(yī)療手術(shù)等領(lǐng)域。圖1：拓?fù)潴w態(tài)激光器原理和示意圖。(a) 用于構(gòu)造能帶反轉(zhuǎn)的拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)光子晶體示意圖。(b) 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)能帶反轉(zhuǎn)可用來實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)的反射和限制。(c) 垂直發(fā)射拓?fù)潴w態(tài)激光器示意圖。拓?fù)潴w態(tài)激光器出射方向垂直于光學(xué)腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型垂直發(fā)射激光器—拓?fù)潴w態(tài)激光器。這種新型激光器直徑只有數(shù)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(dāng)，根據(jù)IEEE以及相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)滿足多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域需求。 該類激光器的實(shí)現(xiàn)有賴于實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的一種新型光反射和限制機(jī)制：能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)。圖1給出了能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)限制效應(yīng)和基于其實(shí)現(xiàn)拓?fù)潴w態(tài)激光器的原理和示意圖：實(shí)驗(yàn)中首先通過對(duì)二維光子晶體進(jìn)行變形操作，分別獲得了具有拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)的能帶結(jié)構(gòu)；相較于拓?fù)淦接箲B(tài)，拓?fù)鋺B(tài)的光子晶體能帶結(jié)構(gòu)中發(fā)生偶極子和四極子能帶間的能量反轉(zhuǎn)；實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)頻率靠近能帶邊緣的光場(chǎng)雖然在拓?fù)鋺B(tài)和拓?fù)淦接箲B(tài)中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會(huì)發(fā)生能帶反轉(zhuǎn)引起的光場(chǎng)發(fā)射；該能帶反轉(zhuǎn)引起的光場(chǎng)反射和限制效應(yīng)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(chǎng)反射和限制越有效，使得利用該類型反射機(jī)制構(gòu)建的拓?fù)潴w態(tài)激光器具有單橫模、單縱模、面內(nèi)反饋、垂直出射等優(yōu)異特性。圖2：拓?fù)潴w態(tài)激光器件與性能。(a-b) 拓?fù)潴w態(tài)激光器諧振腔（a）和拓?fù)浣缑嫣帲╞）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實(shí)空間近場(chǎng)分布。（f）激射角分辨遠(yuǎn)場(chǎng)分布。 能帶反轉(zhuǎn)光場(chǎng)反射和限制效應(yīng)為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場(chǎng)調(diào)控機(jī)制?；谠撛順?gòu)建的新型拓?fù)浼す馄鞲黜?xiàng)性能均達(dá)到了可商業(yè)化應(yīng)用的水平（圖2）。新的光場(chǎng)反射和限制機(jī)制將拓?fù)鋺B(tài)的利用由拓?fù)溥吘墤B(tài)擴(kuò)展至拓?fù)潴w態(tài)，同時(shí)該原理可以拓展到電子學(xué)、聲學(xué)和聲子學(xué)等領(lǐng)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(xué)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(xué)博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學(xué)生王少雷，以及日本國(guó)立材料研究所教授胡曉，學(xué)生王星翔。這項(xiàng)工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、北京市自然科學(xué)基金、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。

激光在芯片上光互連上的應(yīng)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(lián)，應(yīng)約在10飛焦每比特量級(jí)。激光器的功耗與其尺度呈正相關(guān)的關(guān)系，10飛焦每比特量級(jí)的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個(gè)波長(zhǎng)立方。