成果名称：高功率、微型化可见光激光器关键技术及应用
研发人员：渠彪，杨惠山等
所属领域：光电产业
完成单位：金算盘49819更新
项目简介：
激光技术与晶体管和计算机并称为20世纪中期以来人类科技发展史上的3大里程碑，在工业生产和人民生活等方面有着广泛的应用。利用掺Pr离子的下转换过程产生可见光激光的全固态、小型化、易维护的固体或光纤激光器具有明显的技术优势和应用价值。基于光谱测量技术和Judd-Ofelt理论分析技术，研究了掺Pr氟化物晶体的光谱特性、能级寿命、能级跃迁几率和量子发射效率等重要参数。利用高功率的InGaN半导体激光器，以Pr：YLF晶体或Pr：ZBLAN双包层光纤为激光器工作物质，可以实现十瓦级以上的多个波长的可见光激光。激光输出的波长可以包括490nm青蓝光激光，523nm的绿光激光，607nm的橙光激光，640nm、670nm的红光激光，以及698nm、721nm等深红光激光。这在激光显示、材料加工与达标、激光通信、生物医学等方面具有广阔的实际应用价值。
此外，利用飞秒激光加工系统或液相外延生长技术，可以加工、制作掺Pr氟化物晶体的波导结构，其最大特点是激光在波导结构中产生全反射，使得激光约束在波导结构中，大大减小激光在空间中传输时的损耗，因此具有激光阈值低的优点。同时，由于器件结构尺寸非常小，可以和泵浦源——InGaN半导体激光器进行高度集成，进一步减小激光器尺寸。结合激光光束的空间偏振系统，可以实现微小尺寸的激光束逐点扫描显示系统，将其进一步集成在手机等移动终端设备上，可以实现该显示器件的全面普及。综上所述，高功率掺Pr可见光全固态、微型化的可见光激光器，具有科技含量高、应用面广等诸多特点，具有广阔的市场前景。
(a)掺Pr橙光全固态激光
(b)掺Pr全固态近红外激光
(c) 掺Pr绿光全固态激光