Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Laser & Infrared System, Ministry of Education, Shandong University, Qingdao 266237, China
2 School of Information Science and Engineering, Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Technology and Application, Shandong University, Qingdao 266237, China
3 Institute of Novel Semiconductors, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
4 Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ), Berlin 12489, Germany
We present our efforts towards power scaling of Er:Lu2O3 lasers at 2.85 µm. By applying a dual-end diode-pumped resonator scheme, we achieve an output power of 14.1 W at an absorbed pump power of 59.7 W with a slope efficiency of 26%. In a single-end pumped resonator scheme, an output power of 10.1 W is reached under 41.9 W of absorbed pump power. To the best of our knowledge, this is the first single crystalline mid-infrared rare-earth-based solid-state laser with an output power exceeding 10 W at room temperature.
high-power continuous-wave laser mid-infrared laser dual-end pump scheme Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 011403
1 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院,广东 佛山 528000
2 季华实验室,广东 佛山 528200
采用光斑直径为0.1 mm的激光束对2 mm厚QP980先进高强钢进行激光焊接。借助光学显微镜、扫描电子显微镜、万能材料试验机和显微硬度计等工具,研究焊接速度对接头成形、组织演变及力学性能的影响,研究发现,随着焊接速度的减小,横截面形貌从“钉”形逐渐过渡为“沙漏”形,最后变为“直筒”形。焊缝熔化区马氏体形态粗大,热影响区主要由较为细小的马氏体构成,硬度均高于母材;回火区由于母材马氏体发生分解,使得该区域硬度比母材低,但随着速度的增加,马氏体分解程度逐渐降低。由于焊缝的硬化,焊接接头断后延展率降低,不同焊接速度下的拉伸断口形貌表明均为韧性断裂。
先进高强钢 激光焊接 微观组织 力学性能 advanced high strength steel laser welding microstructure mechanical property
大连理工大学机械工程学院, 辽宁 大连 116081
多道激光熔覆层的表面平整度和搭接率的大小密切相关。为研究搭接率对倾斜基体激光熔覆层表面平整度的影响规律并获得平整表面的临界搭接率, 用椭圆模型拟合倾斜基体熔覆层的横截面, 并通过试验验证椭圆模型拟合的可行性。建立了倾斜基体的搭接模型, 得出倾斜基体上获得最佳平整度的临界搭接率的计算方法, 在基体30°倾角下研究不同搭接率对熔覆层平整度的影响。结果表明, 较小的搭接率会导致熔覆层的平整度降低, 较大的搭接率会使熔覆层不断堆积导致熔覆层高度增加, 在临界搭接率下, 可以在几乎不改变熔覆层高度的情况下获得平整的熔覆层。
激光熔覆 搭接率 倾斜基体 几何数学模型 laser cladding overlap rate inclined substrate geometric mathematical model
1 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
2 中国人民解放军 93147部队, 重庆 400060
在分析传统环形振荡器的基础上, 提出了一种基于开关电容的高精度低温度系数环形振荡器。采用了带开关电容电路的频率负反馈架构, 使得输出频率的精度与其温度系数仅取决于外部设定电阻与片上电容, 通过合理选择外部设定电阻, 即可实现高精度、低温漂的时钟输出。设计的高精度低温度系数的环形振荡器采用06 μm标准CMOS工艺设计。仿真结果显示, 当输出频率为5 MHz时, 输出频率误差≤174%, 频率温度系数≤811×10-5/℃。
环形振荡器 开关电容 高精度 低温度系数 ring oscillator switched capacitor high precision low temperature coefficient
1 北京智芯微电子科技有限公司, 北京 100080
2 国网重庆市电力公司营销服务中心,重庆 401121
3 西安交通大学, 西安 710049
提出了一种采用肖特基漏极(SD)与场板相结合、实现硅基垂直MOSFET器件反向阻断应用的技术。基于该技术,采用二维仿真提出并研究了两种新型垂直MOSFET器件,即带有垂直场板(VFP)的SD-VFP-MOS器件和带有倾斜场板(SFP)的SD-SFP-MOS器件。相比采用肖特基漏极的MOSFET (SD-MOS)和采用超结和肖特基漏极的MOSFET(SD-SJ-MOS),所提出的SD-VFP -MOS,尤其是SD-SFP-MOS,反向击穿电压有显著提高,且几乎不影响导通特性。开展了器件的开态电流密度、关态电势分布、关态电流密度和电场分布分析,揭示了VFP和SFP提高器件反向阻断能力的内在机理。详细讨论了场板结构参数对器件反向击穿电压和场板效率的影响,研究结果对于SD-VFP-MOS和SD-SFP-MOS的设计具有重要意义。
垂直MOSFET 肖特基漏极 场板 反向阻断 vertical MOSFET Schottky-drain field-plate reverse blocking
中国电子科技集团公司第二十九研究所, 成都 610036
卫星激光通信链路是一项实现卫星大规模星座组网的关键技术。相干激光链路灵敏度高、抗背景干扰、速率升级空间大,在星间激光链路中应用广泛。文章建立了带有前置掺铒光纤放大器(EDFA)的卫星相干激光通信终端的信噪比分析模型,仿真分析了EDFA功率增益、EDFA噪声系数、本振光功率、信号光功率、光放后端光带宽、基带前端电带宽对终端输出信噪比的影响以及各种输出噪声功率占比的情况,得到了带有前置EDFA卫星相干激光通信终端的信噪比参数特性。
卫星激光通信 相干激光通信 光纤放大器 信噪比 误码率 satellite laser communication coherent laser communication optical fiber amplifier signal to noise ratio bit error rate
1 1.湖南工业大学 包装与材料工程学院, 株洲 412007
2 2.中南大学 冶金与环境学院, 长沙 410083
二硫化钼(MoS2)作为水系锌离子电池的正极材料, 受到锌离子(Zn2+)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS2的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn2+, 导致MoS2电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH4+扩层的二硫化钼(MoS2-N)电极, 氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S2-的同时, 还会产生大量NH4+作为插层离子, 将MoS2的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm, 进而大大降低了Zn2+嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻Rct低至35 Ω)。当电流密度为0.1 A·g-1时, MoS2-N电极的初始放电比容量相比未扩层的MoS2电极提高了1倍, 高达149.9 mAh·g−1。同时在1.0 A·g-1电流密度下放电比容量稳定在110 mAh·g-1左右, 循环200圈后库仑效率将近100%。本研究提出的氨水辅助扩层法, 丰富了提升MoS2电化学性能的改性策略, 为后续的正极材料开发提供了新的思路。
MoS2 氨水辅助扩层 正极材料 水系锌离子电池 二维材料 MoS2 ammonia-assisted interlayer-expansion cathode material aqueous zinc ion battery 2D material
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220885