太阳能激光器余洋华.pdfVIP

太阳能直接泵浦激光器 太阳能直接泵浦激光器 余洋华 12S011034 � 太阳能是规模最大的清洁能源，太阳常数 1366W/m2 � 现阶段太阳能的利用主要集中在热能和发电两个 方面 　(效率低、耗材大、产生污染) � 太阳能直接泵浦激光器，直接泵浦激光物质，无 需光电转换 (效率高、结构简单、性能稳定、无污染） 　 1、研究进展 1、研究进展 11、、研研究究进进展展 � 1960年，第一台激光器问世 � 1963年，普林斯顿RCA实验室采用放置在27K液氖 2+ 中的CaF :Dy 做出了太阳能泵浦激光器 2 � 1966年，美国光学公司　Nd:YAG　1.06um 1W 1% � 1994年，美国NASA Geoffrey A.Landis理论 35% � 2008年，日本大阪大学T.Saiki小组，掺Cr的 　Nd:YAG晶体，30%光－光转化效率，80w激光输出 (硅光电池) 2、激光器结构（聚光器+工作物质） 2、激光器结构（聚光器+工作物质） 22、、激激光光器器结结构构（（聚聚光光器器++工工作作物物质质）） 聚光器 复合抛物面透镜集中器 聚光器 聚聚光光器器 工作物质 工作物质 工工作作物物质质 � 条件：高效吸收太阳光作为泵浦光；有一定的光 －光转换效率；室温下工作，散热性好；机械性 好。 � Nd:YAG、Cr.Nd:GSGG、翡翠玉、红宝石、碘和染 料等作为工作物质，都实现了太阳能的泵浦激光 产生。可以在工作物质中掺杂的元素有： Nd,Cr,Er,Tm,Ho等，主要以Nd和Nd、Cr共掺为主。 掺Nd工作物质（Nd:YAG） 掺Nd工作物质（Nd:YAG） 掺掺NNdd工工作作物物质质（（NNdd::YYAAGG）） 3+ 室温下，Nd 从350－870nm，有很多吸收带，与太 阳光谱对比，可以有效的吸收太阳光。 3+ � Nd 在0.87－0.95um 和1.05－1.12um范围 内有荧光谱带，在 1.06um处荧光最强， 激光的主要振荡线集 中在该波长附近。 3、应用前景 3、应用前景 33、、应应用用前前景景 　通过几十年的研究，太阳能激光器已经实现了多 种机制中正常运转，百瓦量级的连续输出功率。 有在地面、空间等多种应用途径。 � 太阳能激光武器 　美国提出了一种名为高功率激光攻击系统 （HELAS）的空间作战概念。该系统是装有高功 率短波长固体激光器的空间作战平台。太阳能激 光器在该方面的应用有其他激光器不具有的优势。 � 空间激光通信 　在空间，要实现激光通信，必须经过光－电－光 的转换，其转换效率极底。现阶段太阳能直接泵 浦激光器已经可以达到20%以的效率，且结构简单、 体积小、维护周期长，可用于空间光通信。 � 光化学 　激光的精细光谱可以控制化学反应过程，但由于 激光器成本限制，一直没有实际的工业应用。太 阳能激光器相对较力经济，节约成本。 谢谢！ 谢谢！