Chen Hu 1,2,3Songlin Wan 1,2,*Guochang Jiang 1,2Haojin Gu 1,2[ ... ]Jianda Shao 1,2,3,4,5,*
Author Affiliations
Abstract
1 Precision Optical Manufacturing and Testing Center, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai, China
2 Key Laboratory for High Power Laser Material of Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, CAS, Shanghai, China
3 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4 Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou, China
5 China-Russian Belt and Road Joint Laboratory on Laser Science, Shanghai, China
The large-aperture pulse compression grating (PCG) is a critical component in generating an ultra-high-intensity, ultra-short-pulse laser; however, the size of the PCG manufactured by transmission holographic exposure is limited to large-scale high-quality materials. The reflective method is a potential way for solving the size limitation, but there is still no successful precedent due to the lack of scientific specifications and advanced processing technology of exposure mirrors. In this paper, an analytical model is developed to clarify the specifications of components, and advanced processing technology is adopted to control the spatial frequency errors. Hereafter, we have successfully fabricated a multilayer dielectric grating of 200 mm × 150 mm by using an off-axis reflective exposure system with Φ300 mm. This demonstration proves that PCGs can be manufactured by using the reflection holographic exposure method and shows the potential for manufacturing the meter-level gratings used in 100 petawatt class high-power lasers.
high-power laser off-axis reflective exposure system pulse compression grating spatial frequency errors specifications High Power Laser Science and Engineering
2024, 12(1): 010000e1
1 中国科学院国家空间科学中心，北京 100190
2 国科大杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
3 中国科学院大学，北京 100049
4 中国科学院力学研究所，北京 100190
在太极计划中，三颗卫星将构成边长为300 万km的三角形星座。为完成卫星间的信息交互，需要在星间干涉链路中加入激光通信。笔者从太极计划星间通信的需求出发，基于目前的相位计系统，提出了太极计划星间激光通信方案及系统参数的设计。为验证所设计参数的合理性以及通信系统的性能，基于自研板卡，搭建了电子学模拟系统及光学验证系统。在发送端将通信码与伪随机码以直接序列扩频的方式调制至激光相位，通过激光链路将信息发送至接收端，并采用锁相环及延迟环对其进行解析，完成通信功能。测试结果表明，所设计的通信系统参数较为合理，能够与相位计系统有效融合，在通信速率为19.5 kb/s的条件下，通信系统的误码率优于10-6，可为太极计划的相关参数设计提供参考。
光通信 太极计划 系统参数 光学验证 直接序列扩频 中国激光
2023, 50(23): 2306002
1 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 201210
2 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所中科院强激光材料重点实验室, 上海 201800
4 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
通过微结构结合镀膜的方法成功设计和制备了中红外宽带减反射元件。首先,利用FDTD Solutions软件,模拟了微结构周期、占空比、高度以及膜层厚度对所需波段透射率的影响规律,得到较好增透效果的微结构和膜层结构参数;根据设计参数,采用激光干涉曝光和反应离子束刻蚀技术在蓝宝石表面制备出相应微结构,然后在其表面镀制相应厚度的SiO2膜。测试结果表明:仅有单面微结构的蓝宝石元件在1.5~4 μm波段的平均透射率达到92.3%,具有复合结构的蓝宝石元件在该波段的平均透射率高达98.7%,相对双面抛光蓝宝石样品透射率提升11.0%左右,实现了蓝宝石表面的宽带增透;对具有复合结构的蓝宝石元件进行了湿度验证和高低温循环实验,实验前后透射率曲线无明显变化,且无明显水吸收,说明该元件具有很好的环境适用性。
光学器件 减反微结构 时域有限差分法 干涉曝光 反应离子束刻蚀
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高能激光材料重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
前期通过实验和理论研究了960线合束光栅在不同功率密度激光辐照下的表面热畸变及远场光束质量,认为基底受热膨胀是导致合束光栅面形质量和光束质量下降的主要原因,但没有对合束光栅表面热量沉积和远场光束质量如何改善进行分析。通过模型改进分析了合束光栅在不同辐照功率密度下的表面温度、热畸变以及远场光束质量的变化,而且计算分析了基底厚度对合束光栅表面温度、热畸变以及远场光束质量的影响,并得出结论:增加基底厚度有利于提高合束光栅的功率耐受性以及衍射光斑的远场光束质量。
光栅 合束光栅 热畸变 光束质量 基底厚度
1 中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
2 北京大学 软件与微电子学院, 江苏 无锡 214122
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国科学技术大学, 江苏 苏州 230026
发光二极管(LED)是恒流工作的器件, 并且随着LED功率的不断增加, 散热问题变得越加突出, 温度控制十分必要。当LED功率比较小时, 可以用温度传感器来检测它的温度；而当LED做到晶圆级发光二极管(WLED), 功率达到千瓦, 传统的驱动方式、散热方式以及温度的控制已不再适用。晶圆级发光二极管有多条支路, 采用多路恒流以保证每条支路的电流相同。对于温度的控制, 将晶圆级发光二极管平均结温变化量的测量转换为对冷却液温度的变化量的测量, 进而通过与冷却液温度变化量的关系进行控制。本设计解决了晶圆级发光二极管因工艺问题导致的“抢电流”的问题, 并将复杂的温度控制变得简单化, 而且节省成本。
晶圆级发光二极管 多路恒流 温度控制 Wafer level LED multi-channel constant current temperature control 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(3): 461
1 Xi'an Petroleum Institute, Xi'an 710061
2 Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics, Academia Sinica, Xi'an 710069
Chinese Journal of Lasers B
1992, 1(2): 101
