成果巡展——西安电子科技大学最新技术成果亮相武汉光博会
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2023年5月16-18日,第十九届“中国光谷”国际光电子博览会暨论坛(以下简称“武汉光博会”)将于中国光谷科技会展中心举办。
同期还将举办“中国光电子信息‘自立自强’科技成果专场发布会”。本次发布会将广泛邀请国内重点高校、院所及实验室共同参与,遴选一批拥有自主核心技术的光电仪器,器件及材料类成果,面向全社会进行发布和宣传,为这些优秀的自主成果搭建进入市场的桥梁,为进一步提升光电行业核心器件的国产化率提供有力支撑。
2023年5月17日 9:30-16:00
中国光谷科技会展中心
(展位号:二楼3B03)
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西安电子科技大学超快激光技术与应用研究中心朱江峰教授及其团队将亮相“自主自强”前沿科技成果展示区,并在本次成果发布会中作“高功率全固态飞秒激光器”的成果汇报演讲。
西安电子科技大学在高功率全固态飞秒激光的技术进展
进入21世纪后,激光技术经过不断发展,已经在精密激光加工制造、精准医疗、现代国防以及前沿科学研究等领域得到了广泛应用,也引发了人们对超快激光性能参数的不同需求,从而催生出各种不同指标以及不同种类的超快激光光源,包括钛宝石激光器、全固态激光器以及光纤激光器等。其中,全固态飞秒激光器具有非常大的优势和潜力,对于需要高平均功率、大单脉冲能量、极窄脉冲宽度的高精尖应用,比如飞秒激光微加工、高重频高次谐波产生等,具有更为明显的先天优势。
西安电子科技大学和中国科学院物理研究所合作,近年来在高功率全固态飞秒激光器研究中有很好的进展:
利用Yb:KGW晶体获得了平均功率为13W的SESAM被动锁模飞秒输出,锁模激光的光束质量M2因子约为1.1,接近衍射极限,说明热管理方面非常不错,该振荡器的输出功率主要受限于商用SESAM的质量。
在Yb光纤激光器泵浦的克尔透镜锁模方面,2018年,基于Yb:YSO晶体,得到了平均功率为2W、脉冲宽度为95fs的高功率克尔透镜锁模运转;2019年,利用Yb:CYA作为增益介质,获得了脉冲宽度为36fs、平均功率为2W的锁模结果,是目前掺镱全固态亚40fs激光器输出的最高平均功率;2021年,基于Yb:KGW晶体,得到了重复频率2 GHz、平均功率为1.7W、脉冲宽度为145fs的克尔透镜锁模运转,是目前国际上输出功率最高的GHz重顿克尔透镜锁模飞秒激光器。
在多模LD泵浦的高功率克尔透镜锁模方面,2018年首次在国内实现双共焦谐振腔的克尔透镜锁模运转,获得了平均功率为1.5W、脉冲宽度为68fs的激光输出。2019年实现了平均功率6.2W的飞秒脉冲输出,对应的脉冲宽度为59fs、峰值功率为1.85MW,这也是当时国际上直接输出峰值功率最高的亚百飞秒掺镱激光器。2021年得到了平均功率为10.4W、脉冲宽度为98fs的克尔透镜锁模稳定运转,是国际上首次报道的10W量级亚百飞秒克尔透镜锁模掺镱块材料全固态飞秒激光器。
在高重频全固态再生放大研究中朱江峰团队也取得了一系列进展,攻克了高功率泵浦热效应、增益窄化效应、高重频倍周期分叉等限制因素,实现了高稳定性、高光束质量的系列再生放大指标。再生腔直接输出最大平均功率65W、最大单脉冲能量6.5mJ,重复频率从1kHz到1MHz连续可调,在所有工作条件下脉冲宽度均小于200fs,光束质量M2因子小于1.2。该激光器可广泛用于高重频高次谐波产生、精密激光微纳加工、飞秒激光医学等领域。
西安电子科技大学超快激光技术与应用研究中心的飞秒激光产品
(1)高功率全固态飞秒激光振荡器
平均功率:>10W
脉冲宽度:100fs
重复频率:80MHz
(2)高重复频率全固态飞秒激光振荡器
平均功率:>3W
脉冲宽度:200fs
重复频率:>1GHz
(3)高功率全固态飞秒激光再生放大器
平均功率:20W
脉冲宽度:180fs
重复频率:single shot-1MHz
关于课题组介绍
西安电子科技大学光电工程学院超快激光技术与应用研究中心致力于超强超快飞秒激光技术及其先进应用技术的相关研究,目前有专职科研人员10人,在读博士硕士研究生近40人。主要研究方向有:高功率飞秒激光技术、超短脉冲激光频率变换与扩展、THz技术、阿秒科学、精密激光光谱技术等,在高功率全固态飞秒激光技术和激光诱导击穿光谱技术等方面形成了鲜明的特色。研究组以超快激光的前沿应用为导向,超快激光技术与仪器的创新研究为目标,建立了针对基础前沿、信息技术、精细加工、国防安全等应用研究的先进研究平台,服务西北、辐射全国,努力成为国际同行领域有一定影响的团队。
此外、图灵量子、赋同量子、华中科技大学、上海交通大学、中科院上海光机所、杭州恒影科技等也将携带其拥有自主核心技术的光电仪器、器件及材料类成果将亮相“自主自强”前沿科技成果展示区。
想要了解这些先进科研成果,参观光电核心器件技术实力,与行业大咖面对面交流,欢迎前来2023武汉光博会展会现场观展。目前,观众预登记已全面启动,即刻登记赢大礼,免费获取入场观展资格。
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