内腔式氦氖激光器

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内腔式氦氖激光器相关的厂商

  • 杭州新势力光电技术有限公司2011年公司创建,主要从事光电产品及项目开发,包括氦氖激光器、半导体激光器,应用领域包括激光医疗、生物光子学、精密测量。基于长期稳定的项目合作与本地化支持,我们提供标准化激光器、OEM项目、ODM项目、激光器维修,以及光电设备的进出口服务。 联系方式名称:杭州新势力光电技术有限公司地址:浙江省杭州市西湖区西溪世纪中心2号楼828室邮编:310030电话:0571-85152711手机:18857115252邮箱:Sales@NewOpto.comQQ:1390164554
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  • 华日激光坚持以市场需求引领新产品的研发,为客户提供纳秒、皮秒、飞秒等多种脉冲宽度,红外、绿光、紫外、深紫外等多种波长的激光器产品,所有产品均具备自主产权,同时产品通过欧盟CE质量安全认证,完全满足严苛条件下的工业加工要求,是超精细加工领域的理想光源。同时通过与全球高端激光设备制造商在电子电路、硬脆材料、半导体、新能源、生命科学等领域开展紧密合作,为用户提供全面的激光技术解决方案。
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  • 北京杏林睿光科技有限公司是杏林集团出资创立的一家光电领域的高新技术企业。公司致力于精密光学器件、激光器、光电实验设备、视觉检测设备的开发、生产与销售。 多年来,我们设计开发各种高精度光刻器件,为光学、成像、显微、机器视觉、信息识别、光电子等行业研制标准板产品。公司拥有一支来自清华大学、北京大学、中科院半导体所、天津大学、北京理工大学等知名院校,具有丰富的光电系统集成能力的研发团队,相继开发出不同系列产品,如空间光调制器、光电实验设备、机器视觉检测设备、激光测试设备等,获得了国内外众多科研单位和企业的好评。 作为专业从事激光器及相关设备研制的厂家,我公司拥有多项发明专利和成熟的制造工艺。我公司已成功研制出氦氖激光器系列、单频固体激光器系列、光纤耦合半导体激光器系列、2um激光器系列、激光相关设备,如:共焦球面扫描干涉仪、光纤准直聚焦镜、激光功率指示计、紫外固化仪、半导体激光电源等系列产品。 睿光科技真诚希望与您合作。截止目前,我公司与多家世界知名企业如爱万提斯(Avantes)、爱特蒙特(Edmund)、大族、HOLO/OR等达成合作。我们愿在激光加工、医疗、光电检测、科研等多个领域为广大客户提供产品服务和技术支持。www.real-light.com
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内腔式氦氖激光器相关的仪器

  • ■ 氦氖(HeNe)激光器 美国Melles Griot公司是世界上最大的氦氖(HeNe)激光器生产厂商,提供632.8nm、543nm、594.1nm、611.9nm等多种波长的HeNe激光器,功率范围涵盖0.5mW-35mW,同时提供高稳频激光器(632.8nm),可达1MHz线宽。 产品选型表:型号波长(nm)输出功率(mW)光束直径(1/e2)(mm)发散角(1/e2)(mrad)偏振态尺寸(L× D)(mm)25 LHR 213-230632.80.50.461.77Random177.8 × 31.825 LHP 213-230632.80.50.461.77Linear, 500:1177.8 × 31.825 LHR 111-230632.810.591.35Random271.8 × 44.525 LHP 111-230632.810.591.35Linear, 500:1271.8 × 44.525 LHR 073-230632.820.761.06Random279.9 × 35.125 LHP 073-230632.820.791.06Linear, 500:1279.9 × 35.125 LHR 121-230632.820.591.35Random271.8 × 44.525 LHP 121-230632.820.591.35Linear, 500:1271.8 × 44.525 LHR 691-230632.82.50.521.53Random224.8 × 31.825 LHP 691-230632.82.50.521.53Linear, 500:1224.8 × 31.825 LHR 151-230632.850.81Random396.2 × 44.525 LHP 151-230632.850.81Linear, 500:1396.2 × 44.525 LHR 171-230632.871.020.79Random455.9 × 44.525 LHP 171-230632.871.020.79Linear, 500:1455.9 × 44.525 LHR 991-230632.8100.651.24Random483.9 × 44.525 LHP 991-230632.8100.651.24Linear, 500:1483.9 × 44.525 LHP 828-230632.8251.230.66Linear, 500:1637.3 × 44.525 LHP 928-230632.8351.230.66Linear, 500:1637.3 × 44.5■ 稳频氦氖(HeNe) 激光器 们为您提供美国Melles Griot公司高稳频氦氖(HeNe)激光器,波长:632.8nm,频率稳定性达到± 1.0MHz。型号波长(nm)输出功率(mW)光束直径(mm)发散角(mrad)频率稳定性(1 min/1 hr/8 hrs)25 STP 910-230632.80.5&ndash 0.950.481.7± 1.0/± 2.0/± 3.0 MHz25 STP 910-249632.80.5&ndash 0.950.481.7± 1.0/± 2.0/± 3.0 MHz25 STP 912-230632.80.6&ndash 1.40.541.5± 1.0/± 2.0/± 3.0 MHz25 STP 912-249632.80.6&ndash 1.40.541.5± 1.0/± 2.0/± 3.0 MHz
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  • 技术参数:外腔式氦氖激光器参数:型号 400 600 1000 1500 2000 放电管长度 400mm 600mm 1000mm1500mm2000mm 输出功率(标 称) &ge 10mW &ge 22mW &ge 50mW &ge 70mW &ge 95mW 开机功率 &ge 标称输出功率70% 开机3 分钟 &ge 标称输出功率90% 开机2 小时内 输出功率稳定度&le ± 2.5% /小时开机 2 小时后 输出功率稳定度&le ± 1.5%(长时间) 横向模式 TEM00 使用寿命 &ge 10000 小时 纵模间隔 300MH 260MH 130MH 90MH 65MH 偏振比(方向) 1000:1(垂直或水平) 光束直径 &asymp 0.7mm &asymp 0.7mm &asymp 1.1mm &asymp 1.6mm &asymp 2mm 光发散角 &le 1mrad &le 1mrad &le 0.7mrad &le 0.7mrad &le 0.5mrad 工作电流(mA) 8.5 8~12 10~15 电源功耗 50W 60W 100W 激光器尺寸㎜3 560× 115× 90 700× 115× 90 1165× 115× 90 1655× 150× 95 2185× 120× 95 激光器重量 5kg 6KG 9kg 13kg 20kg 电源尺寸 240mm× 240mm× 90mm 电源重量 3 ㎏ 安装尺寸(A) 390mm 520mm 980mm 1110mm 1400mm 安装尺寸(B) 64 ㎜ 安装尺寸(C) 64± 4 ㎜(可调)主要特点:本系列外腔式氦氖激光器采用杆 形的低膨胀的高级合金钢作激光器 支架, 用铝板做外壳(保温型结构)。 使激光管产生的热量对安装谐振腔 的激光器支架热变形影响很小,铝板 外壳能使激光器支架保持一定温度不变, 使激光器输出功率达到长时间稳定。 激光器外壳接地,手碰激光器外壳无静电感应的刺痛感。本系列外腔氦氖激光器 体积小, 重量轻, 输出功率稳定性高。 本系列氦氖激光器的激光管布氏窗与输出镜、全反镜之间用模具成型的耐老 化的硅胶套密封(见下图), 富有弹性的硅胶套一头紧扣激光管,另一头紧扣镜片 (输出镜 、全反镜)座, 避免了用户在使用过程中因灰尘、潮气污染布氏窗、输 出镜、全反镜而造成的激光输出功率下降。 本系列氦氖激光器谐振腔的输出镜、全反镜调节采用差动螺丝, 粗调(螺距 0.75 ㎜ )调节范围大,可锁定。细调(螺距0.05 ㎜ )调节范围小,调节时输出功率 起伏较小,调节时不易出差错。谐振腔的调腔架(定片)与调腔板(动片)之间有三 只螺丝相连,激光器受到震动或搬动时调腔架与调腔板不会有相对滑动,激光 器受震动或搬动输出功率不会受影响。激光器的前端(输出镜)调节螺丝置于激光 器内部,需要调节时可用螺丝刀通过输出镜调节孔调节(通常不用调节)。激光 器的后端(全反镜)调节螺丝调好后锁定封闭。 本系列采用开关电路激光电源,体积小,份量轻,可靠性高,并装有散热风机,可每 天24 小时运行。
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  • 内腔式氦氖激光器 400-860-5168转1545
    仪器简介:內腔式氦氖激光管采用低温玻璃封接工艺,腔体采用可阀可调结构,激光输出功率能在较短时间内达到稳定,单模输出,稳定性好,激光管寿命长,抗潮湿性好。根据氦氖激光管与电源是否安装在一起,同一规格可分A、B 两种型号。技术参数:A型激光器参数: 型号 250A 输出功率 &ge 2mW 横向模式 TEM00 激光器尺寸 270× 85× 80mm 输出功率稳定性 &le ± 5%/小时 B型激光器参数 型号 150B 190B 250B 450B 输出功率 &ge 0.5mW &ge 1mW &ge 2mW &ge 5mW 横向模式 TEM00 激光器尺寸(mm) 电源尺寸(mm) 170× 120× 45 输出功率稳定性 &le ± 5%/小时主要特点:特点: 输出功率:~1.5mW 中心波长:~633nm 偏振特性:圆偏振光 光斑直径:&le 0.7cm 光束发散角:&le 1.5mrad 自带激光电源
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内腔式氦氖激光器相关的资讯

  • 可伐-玻璃组装式(无吹制)氦氖激光器研制成功并批产
    据悉,镭测科技公司经过7年的研发,在国内首次研究成功可伐-玻璃组装式的氦氖激光器,并实现批量生产。这一成果终结了我国50年靠玻璃吹制氦氖激光器的历史,有力推动我国高端激光仪器的发展。  清华大学教授、镭测科技公司顾问张书练表示,氦氖激光器是气体激光器的一种,是气体激光器中最先研发问世的产品类型。氦氖激光器是以中性原子气体氦和氖为工作物质、由放电管和光学谐振腔构成的激光器,可输出连续激光。氦氖激光器工作在可见光与红外光频段,可输出绿光543.5nm、红光632.8nm、红外光1.15μm和3.39μm等多种波长。其中,红色波长632.8nm在氦氖激光器家族中有独一无二的品质,应用最广泛。波长632.8nm氦氖激光束质量高、光束横截面上光强度非常接近完美的高斯分布,非常小的发散角,传播百米后光斑直径还保有几毫米大小;输出功率稳定,噪声非常低;有天然的频率(波长)稳定点,波长稳定性可以非常高,可以做到1小时时间内632.8nm仅漂移百万甚至亿分之一;造价低,可靠性高,一致性好互换性强等。  张书练指出,氦氖激光器在仪器仪表、精密测量方面应用广泛,无可替代。国内外的单频干涉仪,双频干涉仪,面型干涉仪,测振仪,椭偏仪,激光陀螺仪等都采用氦氖激光器做光源,这些仪器是精密机床、光刻机、航空、航天、机械和光学加工,薄膜技术等领域精度的保证。我国这些产业向高端发展的速度加快,市场对相关仪器的需求将持续增长,将会拉动我国对可伐-玻璃组装式的氦氖激光器需求规模不断扩大。  根据某研究中心发布的《2022-2026年氦氖激光器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,2021年,全球氦氖激光器市场规模约为0.74亿元;预计2021-2026年,全球氦氖激光器市场将以4.2%左右的年均复合增速增长,到2026年市场规模将达到0.91亿元左右。在全球市场中,氦氖激光器生产商主要有美国Lumentum Operations、美国Melles Griot(被Pacific Lasertec收购)、美国Thorlabs、美国Excelitas Technologies、德国Lasos、德国Phywe、日本Neoark。  张书练表示,多年来,我国依赖玻璃吹制技术生产氦氖激光器(管),激光器之间一致性较差,稳定性不佳,不能达到各类激光仪器的应用要求。过去几十年,虽然国内也有对可伐-玻璃组装式(无吹制)氦氖激光器进行了研究,但没有坚持下来,也曾引进了一条国外(装配)生产线,运行几年,终因没有自己元器件供应链,没有自己的工艺被迫停产。激光仪器仪表仪器装配的氦氖激光器都从国外购买,因为容易频率突跳或不出双频振荡,淘汰率很高。  镭测科技自主研发的可伐-玻璃组装式的氦氖激光器用已成批用于双频激光干涉仪上和光刻机的失效激光器替换。用作双频激光器时,激光功率可以达到1.3mW以上,激光频率差可选定3MHz、7MHz、10 MHz、20 MHz,或更大,这是国内外以前没有实现的。此外,之前,不论是单频还是双频激光干涉仪,国产还是国外购买,各型号都有几纳米甚至十几纳米的非线性误差,可伐-玻璃组装式的氦氖激光器作光源的双频激光干涉仪非线性误差不大于1纳米。
  • 40年坚持,打通双折射双频激光器及干涉仪全技术链条
    双频激光干涉仪是先进制造业、半导体芯片制造等行业不可或缺的纳米精度的尺子,应用广泛。张书练教授团队(先清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,后镭测科技有限公司),以解决双频激光干涉仪关键技术为线,经近40年坚韧攀登,研究完成了“可伐-玻璃组装式单频氦氖激光器→双折射双频激光器→双折射双频激光干涉仪”的全链条技术,并批产。该技术开国内可伐-玻璃组装式氦氖激光器之先,吹制工艺或成历史。开国内外应力激光腔镜产生双频激光之先,解大频差和高功率不可得兼之难,频率差可以在1~40 MHZ范围选择而功率大于1 mW。双折射双频激光干涉仪测量70 m长度误差小于5 μm,非线性误差小于1 nm,测量速度高于3 m。1 研究背景激光干涉仪是当今纳米时代的长度基准,也是先进制造业(机床、光刻机,航空、航天等)制造的精度保证。制造精度和生产效率越来越高,对激光干涉仪的测量精度和测量速度提出了更高的要求。激光干涉仪的“激光”是(HeNe)氦氖激光器,至今无可替代。传统HeNe双频激光干涉仪存两个难点,成为瓶颈:1)国内外,我们之前,双频激光器靠塞曼效应产生两个频率,频率之差小(在3 ~ 5 MHz之间),频差越大激光功率越小,不能满足光刻机等应用的更大频率差要求(如10、20、40 MHz),频率差大,测量速度高,效率高;2)不论是单频还是双频激光干涉仪,国产还是外购,各型号都有几纳米甚至十几纳米的非线性误差,一直没有找到解决办法。通常,在单频激光器的光增益路径上加磁场后(塞曼效应)就变成双频激光器。可是,相当长的期间,购买到的大部分单频激光器因为常出现跳模,用于单频激光干涉仪时淘汰率很高,此外,加上磁场后单频并不呈现双频,双频激光干涉仪难有好的光源。经近40年坚持,研究打通了单频氦氖激光器→双折射双频激光器→双频激光干涉仪的全技术链条,批产,获得了广泛应用和认可。2 双折射双频激光器及干涉仪的关键和全链条技术2.1 双折射双频激光器置晶体石英片(图1a中的Q双面增透)或有内应力的玻璃元件(图1b中的M2右表面镀反射膜)于激光器谐振腔内,这些元件的双折射使激光频率分裂,一个频率分裂成两个频率,两个频率的偏振方向互相垂直(正交偏振)。反复实验证明,激光器可输出频率差大于但不能小于40 MHz两个频率。如果频率差稍大于40 MHz,在改变(调谐)激光频率谐振腔长(即用压电陶瓷1纳米一步“距”的推动M2改变激光谐振腔长)过程中看到的是一个频率振荡会陡然变成两个频率振荡,而前者功率陡然下降一半,刚升起的频率则获得同样的功率。继续调谐腔长,最早振荡的频率会陡然消失,而后起振的频率功率升高到最大。如果频率差小于40 MHz,两频率则有你无我。图2示出了频率差20 MHz时o光和e光的光强度此长彼消得过程。理论和实验一致。图1 激光频率分裂原理图。(a)晶体石英片Q于激光谐振腔内,(b)激光输出镜为M2右表面,对M2加力使激光反射镜内产生应力图2 频差20 MHz时的强烈模竞争。激光强度随腔长调谐(改变)的实验曲线。理论和实验一致图3给出了两个频率的频率差多大时,在频率轴上两个频率的共存区的宽度,也即两个频率差大小对应的共存频域宽度。曲线最左侧可见,在约40 MHz时,共存宽度迅速下降趋于0 Hz,也即小于40 MHz时,两频率之一熄灭,频率差消失。图3 实验测得的两个频率共存的频域宽度和激光频率差的关系2.2 双折射-塞曼双频激光器塞曼双频激光器的频率差一般在5 MHz以下,功率随频率差增大而减小,7 MHz时的激光功率仅0.2 mW以下。作者团队研发的双折射双频激光器频率差大于40 MHz,研制成的双折射-塞曼双频激光器可以输出百KHz到几十MHz的频率差,而功率不因频率差增大而改变,可以达到1.5 mW。双折射-塞曼双频激光器包括两项关键技术,先由双折射造成激光器频率分裂,决定了激光器输出为两个偏振正交频率以及它们的间隔(频率差)的大小。再因激光器上加了横向磁场,横向塞曼效应使增益原子分成两群——π群和σ群。π群和σ群光子的偏振对应双折射互相垂直的主方向,也即正交偏振的光“各吃各粮”,它们之间的相互竞争不存在了,无论频率差大小都能振荡。频率差可以是3、5、7、10、20、40 MHz或更大。2.3 内雕应力双折射-塞曼双频激光器提出了“内雕应力”的概念和产生双频的原理,即用窄脉冲激光器对激光腔镜表面或基片内部造孔(或穴),造成激光腔镜内的应力精确改变(图4所示),“雕刻”提高了频率差的控制精度。“内雕应力”双折射双频激光器不仅用于国产双频激光干涉仪,也用于运行中的光刻机的激光器替换。同时,提供了科研单位的科学研究。该激光器替换正在服役的光刻机的原有激光器,使光刻机机台误差由24 nm下降到6 nm。图4 内雕应力双折射-塞曼双频激光器。M2内部雕刻出的孔造成激光器的双频,磁条PMF1和PMF2消除激光器强模竞争2.4 可伐-玻璃组装式(无吹制)双频激光器国内,研制生产HeNe激光器历史很长,但我国一直靠吹制工艺制造氦氖激光器,而且不能制造可伐-玻璃组装式氦氖激光器。北京镭测科技有限公司研制成可伐-玻璃组装式单频氦氖激光器,功率大于1 mW,满足单频和双频激光器的需求。同时,这一技术将使整个国产氦氖激光器告别吹制,进入一个新的技术高度(如图5所示)。图5 可伐-玻璃组装内雕应力双频激光器(镭测科技提供)2.5 研制成的双频激光干涉仪技术指标作者强调的是,我们有了可伐-玻璃组装式激光器和双折射(内应力)-塞曼双频激光器,双频激光干涉仪有了强力的“心脏”,有了自主可控的基础。团队又全面设计干涉仪的光、机、电、算。时至今日,可伐-玻璃组装式双折射(-塞曼)双频激光器(非吹制)和干涉仪已批量生产,正在满足科学研究和产业的需求。中国计量科学院对双折射-塞曼双频激光干涉仪的测试结果:频率稳定度为10-8,分辨力为1 nm,非线性误差小于1 nm(图6所示),12小时漂移35 nm(图7所示),70 m长度测量误差小于5 μm。这些数据来自中国计量科学院测试证书:CDjx 2014-2352, CDjx 2018-4810, CDjx 2020-04463等。图6 双频激光干涉仪非线性误差图7 双折射-塞曼双频激光干涉仪12小时零点漂移3 展望在实现“可伐-玻璃组装式激光器”→“内雕应力双折射-塞曼双频激光器”→“双折射-塞曼双频激光干涉仪”全链条技术基础上,进一步发展各种规格的可伐-玻璃组装式激光器,以开拓双折射-塞曼双频激光干涉仪的应用深度和应用范围。
  • 潜心激光器纳米测量40年,冷门中做出系列“颠覆性”技术成果——访清华大学教授张书练
    没有测量就没有科学技术,没有超精密测量仪器,就不会有高端装备制造。然而多年来,中国制造业升级几乎是由国外超精密测量仪器来支撑,这是我国高端制造的短板之一。中国在超精密测量仪器领域,是否能够实现颠覆性技术突破和技术的持续跃迁,从而实现追随、并行、赶超,让“卡脖子”不再来?渐进式创新常有,颠覆性创新不常有,尤其是在历经几十年发展的激光测量技术领域。为了追求“变不能为能,使激光测量仪器具有更高精度、更小体积、更方便使用、更低造价”,清华大学教授张书练不介意是否进“冷门”坐“冷凳”,深挖激光现象不止,转化激光现象为纳米测量技术不停。从发现现象开始,到把现象推化为仪器原理,他取得了一系列颠覆性技术成果:发明了新型原理双折射(-塞曼)双频激光器,开发出十多种世界独一份的激光器纳米测量仪器。目前,多种仪器已经实现应用,部分实现规模产业化,在光刻机、机床、航空航天等领域得到广泛应用,带动了纳米测量,对科学技术做出了的重大贡献。张书练教授近日,仪器信息网有幸采访到这位非常具有创新性且多产的科学家,请他谈一谈自己这条深耕了40年的偏振正交激光器纳米测量技术的研究和应用之路。 路自创新开,果从问题来张书练生于农村,每每假期,他都下地干活,十分卖力。经历过多次旱涝,也常见春天的盐碱覆盖农田,缺苗少棵。百姓靠天吃饭,常靠政府救济。锄头的力量实在有限,既解决不好温饱更帮不了别人。他从高中课堂里,学到了蒸汽机、内燃机、电力、化肥,知道这才是“改天换地”的力量。20世纪60年代,清华大学在四川绵阳建立分校,张书练作为清华大学精仪系(原机械系)光学仪器专业学生,随校远赴绵阳,毕业后留校,被纳入分校(现在的清华电子系)激光专业任教。70年代,国家恢复研究生招考,张书练考入清华大学精仪系光学仪器专业,并回到北京。硕士论文的研究内容是激光陀螺,毕业后又在精仪系任教。激光技术的基础和精密仪器系的环境,使张书练走进了“激光”和“纳米测量”学科交叉的方向,心底的追求使他迈向“不创新我何用,不应用我何为”的道路。《不创新我何用,不应用我何为——你所没有见过的激光精密测量仪器》是张书练教授于2021年3月出版的学术书,总结了自己近40年有新意和有重要性的成果。在写作过程中,他从回顾中感悟到:失败和质疑是开辟创新之路的动力。在中国仪器界,过去长期大幅度落后于西方先进国家,这给了我国一个模仿、学习、跟进的快速成长机会。但现在或不远的未来,如何在无人引领的前沿仪器领域保持创新?张书练教授认为,“科学家应该见问题而喜,我们就是为解决问题才当教授的。有失败和质疑,就有需要解决的问题,才会有连续不断的成果并产生各种应用。”例如,张书练教授在研究环形激光器测量弱磁场和测量位移受阻,产生了双折射-塞曼双频激光器,今天显示出其突出重要性;申请“激光器纳米测尺”,被专利审查员质疑,因为形似一样实为不同,抗辩中接触了激光回馈,把他创新的正交偏振激光器引入激光回馈又开辟了一个新的方向,如今已是“枝繁叶茂”。坚韧不拔,金石可镂谈及对创新的执着,张书练教授说“坚韧不拔,金石可镂,才能攀上创新高峰,落实到应用”。他研究的双折射双频激光器,历经30余年才实现批量应用,是张书练教授攀上高峰的范例之一。近50年来,塞曼氦氖双频激光器作为光源的干涉仪——双频激光干涉仪,一直是机械制造、IT(光刻机)等行业不可替代的纳米测量仪器。而由于原理限制,这种传统塞曼双频激光器存在三大缺憾。首先,两个频率之差一般在3兆赫兹左右。这一小频率差成为双频激光干涉仪提高测量速度的瓶颈,测量速度一直不超过1米/秒,成为提高测量导轨、光刻机、机台等设备测速的障碍。第二,需要加大频率差时,激光器的功率大幅度下降,7兆赫兹频率差激光功率下降到一百多微瓦,甚至几十微瓦,测量路数受到瓶颈性限制。此外,塞曼双频激光器输出的偏振旋转的光束,需要经转化才成为偏振与光传播方向垂直的光(线偏振),这给干涉仪带来几纳米,甚至10纳米的非线性误差。中国计量院的测试表明,非线性误差不仅是塞曼双频干涉仪的缺憾,也存在于单频干涉仪和其他类型的激光干涉仪中。该如何跳出这一窠臼?从物理原理再出发!张书练教授自1985年起开始了寻找产生大频率差方法,也即偏振正交激光器的研究。通过梳理、探究激光器的原理、特性和频率稳定技术,从普通的晶体双折射现象中,他找到了解决问题的契机。基于此,通过在激光器内置晶体石英片,使激光频率分裂,一个频率分成两个偏振方向互相垂直的光频率,晶体石英片的厚度,放置角度的微小改变,即可实现频率差的大范围改变,一个全新的双频激光器产生了——双折射双频激光器,其可输出40MHz到数百MHz频率差的光。如再加上横向磁场,成为双折射-塞曼双频激光器,输出~0MHz到数百MHz频率差的光。双折射(-塞曼)双频激光器为双频激光干涉仪性能的阶跃(减小非线性误差,提高测速,增加测量路数)做好了准备。利用双折射产生双频是把石英晶体片安放于激光器内,张书练证明双折射双频激光器的可行性。进一步,找到了消除两个频率相互竞争的“死区”,解放出0~40兆赫兹频率差的方法,这其中有复杂的物理问题,又有复杂的技术问题。再进一步,就是找到能实用、最优的双折射双频激光器的结构,包括实现全内腔,真空封接方式,消除环境温度变化影响等。为此,十几位研究生(博士,硕士)和工程师长期持续攻关,难以计数的实验,否定之否定,最终发明了内应力激光腔镜,即把双折射做在激光器反射镜内。这一激光器称之为双折射-塞曼双频激光器。这一颠覆性的激光器技术站在了世界双频激光的最前列。最后的胜利要体现在双频激光干涉仪上,只有把双折射双频激光器作光源的双频激光干涉仪做出来,并在应用中纠错改进,被应用认可,推广开,才算成功。从原理设计、实验验证装置、工程样机到仪器产品的跨越,可谓“古来征战几人回”。“熬人!”张书练教授用两个字表达了自己的体会,但他的脸上却洋溢着自豪。“从提出原理,到实验验证,再到产品化,并应用到双频激光干涉仪中。一开始仪器不稳定,我们就不停做调整,做工艺改造。在这个过程中,十几年就过去了。”张书练教授说到。如今,张书练教授发明的以双折射双频激光器为核心的激光干涉仪已成功实现批量商用。该仪器可广泛应用于科学研究、光刻机、数控机床、航空航天、舰船等行业;其核心部件——双频激光器,基于双折射产生激光双频的原理,比国内外传统的塞曼双频激光器的激光功率高四倍、频率差大一倍或两三倍、最近达到13倍(40MHz),且没有两个频率之间耦合串混,分辨率达到1纳米,线性测量长度范围0到70米,非线性误差小于1纳米,测量速度超过2米/秒。这些技术指标,满足了机床检定、高端光刻机工件台定位等应用的要求。据透露,华为等经过广泛调研,选定了张书练教授的双频激光干涉仪,此外,相关机构也选定了张书练教授的双频激光器。独辟蹊径,步步生花双折射-塞曼双频激光器和干涉仪的成功是是从“冷门”里出来的,张书练教授认为,“被世界公认为那种‘红的’、‘紫的’领域,最有创新的工作往往已经完成了,再跟过去,虽然也能发表文章,也能突破,但仅仅是在人家设计好的大筐子里做。”“冷门”研究,说起来容易,做起来难。因为探索的是新原理的仪器,研究的是几乎空白的领域,张书练教授在工作展开过程中不可避免地遇到了太多的问题,他却对此保持了一个非常乐观的心态。在激光器的研究过程中,他深入揭示了其物理现象(获教育部自然科学一等奖两项),如以往不能观察的激光模分裂、模竞争、正交偏振,正交偏振回馈等,并从新发现的这些现象中思考,独辟蹊径,步步生花。在为双频激光干涉仪研究双折射(-塞曼)双频激光器的同时,张书练教授研究了双折射双频激光器的两个频率之间的耦合,也就是它们相互争夺(竞争)能量的过程,看到一个频率光强度增加伴随另一个频率的光强度减小,直至一个到最大时另一个被熄灭,周而复始。一个全过程正好是激光谐振长度变化半个光波长(316纳米),电路处理后,一个上升沿、下降沿是78纳米。这就是张书练教授发明的氦氖激光器纳米测尺等仪器,获得了国家发明二等奖(2007年)。激光的两个偏振正交的频率是因在激光器内放入了晶体石英或应力元件产生的,反过来,测出激光器的频率差就知道了激光器内的元件有多大内应力,多大内部双折射,这就发明了世界最高精度的光学波片和双折射的测量仪器,比传统仪器高一个量级。特别是测量方法可溯源到自然基准——光的波长。其至今成为唯一的国家标准的测量方法,也是世界上第一个波片相位延迟标准。客户利用这种仪器对加工过程中激光陀螺的元件进行内应力检测,找到了残余应力的成因,显著提高了精度。上海光机所用标准仪器校准了用于核聚变研究的激光玻璃内应力测量的仪器。这款仪器使他再次获国家发明二等奖(2010年)。气体HeNe激光器可以做出以上仪器,固体微片(毫米尺寸)激光器能有所作为吗?张书练教授指导博士生开始固体微片(毫米尺寸)激光双频激光干涉仪的研究,也取得了成功,研制出国内外第一台固体微片激光双频干涉仪,第一台固体微片激光回馈位移测尺。张书练教授从最基本的激光原理和光学原理出发,以解决问题为导向,一个又一个的创新思维,指导开发出这些世界独一份的纳米仪器,应用并产业化,从而创建了“偏振正交激光器纳米测量”学术体系。仪仪相连,都是“中国创”张书练教授带领团队展开的研究工作,像葡萄树一样,一直向上开花结果。行进中,来了一个又一个“中国创”的机会,横向看去,仪仪相连成片,都是颠覆性的技术。激光回馈本来是激光系统中“绝对的害群之马”,张书练教授之前看过相关的文献,却没有想到要去研究它。因“位移自传感器氦氖激光器系统及其实现方法”专利在申请的时候被专利审查员驳回,说其与美国伯克利分校的一个专利相同,张书练教授便仔细阅读了审查员提供的对比文件,发现两个专利在结构上非常雷同,核心元件一样多,摆放顺序一个样,却因一个镜片的差别,使其原理完全不同,属于两个分支。张书练教授的专利,在镜片两面都镀上了激光消反射膜,光线没有反射地通过,镜片仅仅起到密封激光器的壳内气体的作用,完全不遮挡光线,所以被称为窗口片;而伯克利的这个镜片是个高反射率镜片,激光器靠其对光束的反射形成振荡。也就是说,一个与激光振荡无关,一个是激光器振荡的必需元件,即前者是激光振荡系统,后者是激光回馈系统。张书练教授想到,如果自己的偏振正交激光原理引入回馈,又会是什么行为呢?试一试!张书练教授先安排一个研究生研究激光回馈技术,要亲自看清了激光回馈的行为,思考激光回馈技术走向何方。自然想起偏振正交激光器技术,他用偏振正交激光器改造了激光回馈,于是,观察到若干新的现象,形成了偏振正交激光器回馈纳米测量系列技术和仪器,把激光回馈技术推上了一个新的高度,也使偏振正交激光器“再添双翅”。或走入他的实验室参观,或阅读他的四部专著(《正交偏振激光原理》、《激光器和激光束》、《Orthogonal Polarization Lasers》、《不创新我何用,不应用我何为——你所没有见过的激光纳米测量仪器》)和近400篇论文,可看到,张书练教授及其团队研制出的激光回馈光学相位延迟/内应力在线测量仪、激光回馈纳米条纹干涉仪、微片激光(Nd:YAG和Nd:YVO4)共路(和准共路)移频回馈干涉仪、激光回馈远程振动和声音测量仪、激光回馈材料热膨胀系数测量仪、微片固体激光万分尺、Nd:YAG双频激光干涉仪、微片固体激光回馈共焦测量技术、微片固体激光回馈表面测量技术等十余种国内外独有的纳米测量仪器,仪仪相连,构建出了一个“正交偏振激光器回馈纳米测量仪器”体系。“步步生花”的“偏振正交激光器纳米测量仪器”和“仪仪相连”的“偏振正交激光器回馈纳米测量仪器”,构建成了一个完整的“偏振正交激光器及纳米测量”体系。“其中,激光器是核心,我们看见并解决了他人没有想到的问题,仪器的‘台阶’也就上来了。”张书练教授说他和团队的成果鲜明特征是,“激光器就是仪器,仪器就是激光器自身。”坐实创造,不让论文变“云烟”在实验室里,一个博士生来了,做完实验,毕业后离开,然后再来一个博士生,这是一种很正常的安排,却往往使经验和教训难于传承,因为论文里面记录的一般都是好的结果,不常写入失败和纠正错误的过程,传承不全面。张书练教授很早就注意到了这个问题,因此邀请了4个工程师来实验室工作,由他们和学生一起完成实验。也正是这些工程师的工作,帮助张书练教授及其团队传承了一个个技术和仪器。张书练教授很注重团队研究课题的取舍,发现论文漂亮,实际上不能应用的,或更改方案,或暂时放下;发现论文漂亮,实际应用可能性大的,就持续研究,做实验样机。一直找机会仪器化,把首创的技术和仪器推向应用。除了双折射双频激光干涉仪外,国内外首台基于激光回馈原理的纳米分辨力固体激光回馈干涉仪也已经实现产业化,在美国圣路易斯华盛顿大学、合肥工业大学(三台已应用10年)、上海理工大学、北京理工大学等处被应用,且使用情况良好。该仪器能够无接触地测量微、轻、薄、黑、烧红等目标的移动量,以及水、酒精等液面的位移和高度变化,完全不需要在被测物上加附件配合,可用于监测航天相机的支架和镜面形变等。该仪器还可用于刻划光栅的金刚车刀,光束直接射向车刀,颠覆了以往光束射向车刀支撑臂的方式,将测量误差减小到1/4。“这些仪器,我想无论如何还是要传承下去。我在这块做了几十年研究,花了国家不少钱,要回馈给社会,这是我目前所想的事儿。虽然已经有几款仪器实现了产业化,但还是希望另外几款仪器也能‘成气’,至少,有仪器公司能把它接下来,由企业来推动仪器化、产业化。”张书练教授说到。据悉,北京镭测科技有限公司正努力把仪器产业化,尤其是双频激光干涉仪已经被几个半导体企业采购,担当起半导体全产业链一个重要环节国产化替代的历史重任。此外,华为、德国Blankenhorn和福建福晶科技有限公司等国内外企业也在为张书练教授团队仪器的产业化和推广而努力。凡是新原理的东西,想要真正被社会所认可,尽管再好用,再有潜力,都是要花时间的。且由于历史和思维定式,国外多年强势,要国人接受中国自己的创造有很多事要做,要国人接受国产高档激光仪器也是一个循序渐进的过程。张书练教授对此表示:“困难怕意志,中国创、世界用的时代一定会到来!” 个人简介张书练,清华大学本科,硕士,教授,博士生导师。激光和精密测量专家,偏振正交激光器纳米测量技术的国内创建人和国际主要创建人。作为第一完成人,获国家技术发明二等奖两项,教育部自然科学一等奖两项,电子学会发明一等奖一项等十余次奖项。他在ISMTII-2017国际学术会议上被授终身贡献奖。出版专著:唯一作者3部,第一作者1部,主编国际会议专题文集2部,计测技术“教授论精密测量”一期,发表论文360余篇,发明专利权80余项。发明的双折射-双频激光器及干涉仪等纳米测量仪器已经批产。

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    筱晓光子1.2mW的红色(632.8 nm)柱形氦氖激光器采用管式设计,使其能方便地安装到几乎所有光学系统中。这些激光器的激光为线(200:1)的线偏振光或者随机偏振态。线性偏振光相对于激光器外壳后部的电缆在竖直方向偏振,附带外部供电电源和电源线。B型内腔式氦氖激光器的激光器与电源分离,拨动激光电源开关,不会影响已调好的光路,激光器用表面喷塑的合金铝筒做外套。使得激光器坚固、美观。电源采用开关电源、金属外壳,电源外壳接地,激光器与电源用硅高压线连接。我们的HeNe激光器适用于中国大陆地区,配备国内市电插座,插电即用。中心波长632.8nm输出功率1.2mW光发散角≤1.8mrad技术参数型号HENE005BHENE010BHENE016BHENE016B-P工作波长632.8nm632.8nm632.8nm632.8nm输出功率≥0.5mW≥1mW≥1.6mW≥1.6mW输出功率稳定性≤±5%/hr偏振(注)随机200:1横向模式TEM00光束直径≤0.9mm光发散角≤1.8mrad激光器电源开关电路激光电源(非二极管与电容构成的220V直接倍压整流的低档激光电源)激光器 重量(kg)0.20.220.260.3电源尺寸(mm)220×75×45最大起始电压10KVDC操作电流6.5mA电源重量(kg)0.8电源功耗30W抗震能力25 g for 11 ms 100 g for 1 ms激光等级IIIa/3R运行时间可每天24小时常年连续运行备注:某些实验(如激光干涉、全息照相等),需把一束激光分成两束激光,如选择随机偏振的激光分光,侧分光后两束激光的光强是不稳定的。如选择线偏振的激光分光,分光后两束激光的光强侧稳定 得多。偏振的消光比越大,分光后两束激光的光强越稳定。实验的效果就越好。
  • 猫眼式外腔可调谐半导体激光器 (CEL)
    总览MOGlabs CEL是外腔式可调谐半导体激光器,该产品采用窄带滤波片作为波长调谐功能元件。MOGLabs猫眼半导体激光器为外腔半导体激光器提供了一个新的观点。相比于传统的Littrow和Litman-Metcalf设计,CEL使用猫眼反射镜和超窄带滤光片代替角度敏感光栅。CEL结构紧凑、稳定,对噪声不敏感。和MOGLabs控制器一起,线宽可以远低于100KHz。CEL可以选择450nm到530nm和630nm到1620nm波长范围。腔外功率可高达250mW。CEL的这种超稳定性通常只有在DFB和DBR二极管上才有,同时,CEL具有宽范围调谐能力,窄线宽,宽波长范围,对光反馈更加不灵敏,性价比更高。MOGlabs CEL是外腔式可调谐半导体激光器,该产品采用窄带滤波片作为波长调谐功能元件。MOGLabs猫眼半导体激光器为外腔半导体激光器提供了一个新的观点。相比于传统的Littrow和Litman-Metcalf设计,CEL使用猫眼反射镜和超窄带滤光片代替角度敏感光栅。CEL结构紧凑、稳定,对噪声不敏感。和MOGLabs控制器一起,线宽可以远低于100KHz。CEL可以选择450nm到530nm和630nm到1620nm波长范围。腔外功率可高达250mW。CEL的这种超稳定性通常只有在DFB和DBR二极管上才有,同时,CEL具有宽范围调谐能力,窄线宽,宽波长范围,对光反馈更加不灵敏,性价比更高。工作波长450–530nm/630–1620nm中心波长450nm输出功率250mW线宽1kHz技术参数特征 Cateye滤光片设计快压电反馈无需对齐精密波长调节 优点高性能窄线宽低成本抗噪声干扰具有低频噪声 应用激光冷却和俘获玻色-爱因斯坦凝聚离子俘获量子光学:压缩态光电磁感应透明和慢光时间和频率标准激光光谱学猫眼激光器(CEL)规格CEL v002波长/频率 450–530nm;630–1620nm高达250mW的输出功率,取决于二极管带宽 典型值 100 kHz,由配置决定调制20MHz带宽,AC或DC耦合, 20ns相位延迟,射频偏置器: 2.5GHz带宽粗调范围 取决于二极管;例如,776nm–802nm或850nm–895nm(单二极管) 光学 光束直径(1/e2)典型值0.6 x 0.3mm;取决于二极管偏振垂直线性100:1典型值(标准二极管) 热学 热电制冷器(TEC) ±14.5V 3.3A Q = 23W标准传感器 NTC 10kW标准值;AD590、592可选基部稳定性±1mK(取决于控制器)冷却 冷却水连接(通常不需要) 扫描 扫描范围20 GHz(典型值),带MOGLabs控制器,取决于二极管跳模自由扫描20 GHz(典型值),电流前馈 压电锂电池模块 电子学 保护继电器,反向二极管指示器 激光开/关(发光二极管) 调制输入SMA DC至20MHz, 或AC 10kHz至20MHz,接地选项:射频偏置器,16 MHz–2.5 GHz(低截止选型)连接器 二极管激光控制器(单电缆连接) 尺寸 尺寸紧凑型:108 x70 x83mm (LxWxH),0.5kg扩展版(如图所示):220 x 95 x 90.5 (LxWxH),1.3kg 实验测试:激光选项波长632.8000 nm激光二极管633LD60激光头板(选项)B1240(直流式,缓冲式,无簧片继电器)法拉第隔离器MFD660-03163,调谐到633nm,传输率为82% 激光二极管电流响应阈值(裸二极管)1mW at 64mA, 25°C阈值(闪烁)1mW at 56mA, 25°C最大电流,有反馈170mA, 73mW额外的空腔at 632.8nm, 25°C最大电流,无反馈180mA[λmin,λmax]-指示性粗波长调谐范围 调谐测试条件波长632.800nm@160mA,25°C,0.206V检测频率,67mW输出功率控制器序列号DLC252/A12050DIP开关(16→1)0000 0010 0000 1010 堆栈电压120V(检查DLC设置,必要时进行调整)扫描范围29GHz@160mA,25°C,0.143V检测频率,67mW输出功率CH A频率峰峰值+ 2120 mVCH B电流峰峰值- 260mV(相当于28mA峰峰值的偏差)
  • OPO激光器
    光学参量振荡器 ----1.38-4.67μm连续波窄线宽OPO激光器 OS 4500系列是一个紧凑的、集多功能于一身的连续波激光光源,其结合了优异的光谱特性与超宽调谐范围。具有以下优势: 单频操作 低噪声 窄线宽 卓越的的光束质量应用:精密计量学 气体光谱检测高分辨率分子光谱学材料学原子物理信号光(1.38 – 2.00 μm)和闲置光(2.28–4.67 μm)辐射是通过在单晶体上整合多个极化周期而实现的。系统任意所需的发射频率的调谐都无需更改光学组件。调谐可以在以下几个层次上进行:? 粗调谐,是通过手动改变非线性晶体的横向位置以选择合适的光栅? 温度调谐,是在一个光栅内找到所需的波长? 标准具调谐,是在光参量振荡器的增益带宽内,选择理想的谐振辐射腔体模式? 无跳模连续调谐,是通过改变泵浦激光器的频率进行典型产品参数:产品名称OPO 激光器型号OS 4500-HP+泵浦光波长/功率1.064 μm, 5W 光纤激光器泵浦源可选信号光范围approx. 1.38 - 2.00 μm闲频光范围approx. 2.28 –4.67 μm 连续可调谐范围typ. 1 GHz for Signal,typ. 0.5 GHz for Idler(如光纤激光器泵浦可达30GHz) 短期线宽 (20μs)频率漂移信号光输出功率200 mW闲频光输出功率220 mW 功率稳定性偏振线偏振横模TEM002014年,先期引进两台OPO系统已分别落户光机所和中电某实验室并正常运行!
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