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山西大学光电研究所彭堃墀院士、张宽收教授等在国家自然科学基金资助下,进行了全固体化单模单频绿光激光器的研究。
项目组成员在研究过程中,从解决激光器的稳定性入手,通过整体化设计,研制出具有自主知识产权的能满足市场要求的全固体化单模单频绿光激光器产品。激光器的性能指标为:输出功率250mW,长期功率稳定性小于±1%(3hours),噪声小于0.25%rms,频率漂移小于10MHz/min,线宽小于150kHz。
研究工作的创新点表现在:1、设计并运转了四镜环形谐振腔。在激光器满足泵浦模式匹配和最佳倍频转换条件的同时,使谐振腔满足热不灵敏条件,保证激光器能高效、稳定运转。该设计已获得国家发明专利授权。2、设计并研制出多路精密控温系统,控温精度优于0.5%
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以精确控制激光二极管、激光晶体和倍频晶体以及腔体的温度,保证激光器长期稳定运转。3、设计并完成一种新型整体腔,并对整体腔进行整体控温,使激光器满足长时间稳定运转的要求。该设计已获得国家发明专利授权。4、设计并完成全固体化单频激光器强度噪声降低系统,利用光电负反馈系统抑制激光器的强度噪声。该项研究成果通过由国家自然科学基金委组织的、以王大珩院士为组长的专家鉴定。鉴定意见为:该激光器样机的研制成功为国际首创,有自己的创新特色,总体水平属国际先进。
全固体化单模单频绿光激光器的研制成功,为量子光学、量子信息的研究提供具有自己特色的、高质量的激光光源。这为山西大学光电研究所从事连续变量量子信息的原创性研究起到了关键作用,也为国内有关单位提供了优质的激光光源。从2000年底到现在,国内哈尔滨工大、南开大学、中国科技大学等30多个单位购买了该产品,将其用于国家自然科学基金和国家其他重要项目的研究,取得较好结果。日本国家计量研究所、美国麻省理工学院将该产品用于稳频和非线性光学研究,经使用后反映良好。
该激光器获得2002年度国家技术发明奖二等奖。现已在实验室初步建成全固体化激光器生产车间、电子车间、机加工车间,专门从事全固体化激光器及相关电子仪器的研制和开发。 |