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[发明专利]一种紧凑化光谱合成装置-CN202310438204.2在审
发明人： 沈本剑;李敏;陶汝茂;李富全;冯曦;范琛;谢亮华;温静 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H01S3/101 文献下载
摘要：本发明提供一种紧凑化光谱合成装置，涉及激光技术领域。紧凑化光谱合成装置包括激光发射单元、第一双色镜和第一反射镜；第一双色镜与第一反射镜相互平行；第一双色镜背向激光发射单元的表面设有第一光学薄膜，第一光学薄膜允许激光子束自第一双色镜内部透射而出，以及反射经第一反射镜反射的激光子束，第一反射镜用于将自第一双色镜内部透射而出的激光子束反射至另一个激光子束透射而出的位置处，以使激光子束合束。通过第一双色镜和第一反射镜可以将两个及以上数量的激光子束合为一束激光，无需更多数量的光学镜片，结构更加紧凑，显著减小了光谱合成装置的体积。
一种紧凑光谱合成装置

[发明专利]一种复合光谱合成装置-CN202111344062.0有效
发明人： 沈本剑;李敏;陶汝茂;冯曦;李浩坤;刘玙;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： H01S3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合光谱合成装置，所述装置包括：沿一路光传播方向依次设置的一维光纤光源阵列Ⅰ、大口径多层介质膜光栅Ⅰ、小口径多层介质膜光栅Ⅱ和合束组件，以及沿另一路光传播方向依次设置的一维光纤光源阵列Ⅱ、大口径多层介质膜光栅Ⅰ、小口径多层介质膜光栅Ⅲ和合束组件；本发明公开的复合光谱合成装置，通过共用光栅，减小小口径光栅的功率负载，减小合成系统的成本，提高共用光栅的利用率；同时，在相同合成子束数目的条件下，减小共用光栅的口径，显著降低大口径光栅的制备难度，降低合成系统的成本，并使得小口径光栅的功率负载减小一半，显著提升合成光束的光束质量。
一种复合光谱合成装置

[发明专利]一种基于受激拉曼散射的激光模式转换动态控制系统-CN202110922946.3在审
发明人：陶汝茂;张春;谢亮华;李昊坤;楚秋慧;李敏;冯曦;沈本剑;温静;李富全;黄智蒙;李海;林宏奂;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： H01S3/108 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于受激拉曼散射的激光模式转换动态控制系统，该控制系统包括：种子源模块、功率放大模块、输出模块和控制模块，种子源模块、功率放大模块和输出模块按顺序依次连接，控制模块分别与种子源模块、功率放大模块和输出模块连接。种子源模块包括信号种子光、拉曼种子光及波分复用器。本发明提供的基于受激拉曼散射的激光模式转换动态控制系统不依赖于任何额外的模式转换器件就可实现激光模式转换，结构更为简洁，系统搭建成本更低；其次，该控制系统对受激拉曼散射效应强度响应灵敏，在一个较低的受激拉曼散射效应强度下就可以实现激光模式转换，能量利用率高，该激光模式转换动态控制系统可用于任意激光系统。
一种基于受激拉曼散射激光模式转换动态控制系统

[发明专利]一种二维光谱合成装置-CN202111344063.5有效
发明人： 沈本剑;李敏;陶汝茂;冯曦;李浩坤;刘玙;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： H01S3/08 文献下载
摘要：本发明属于激光器领域，本发明公开了一种二维光谱合成装置，该装置包括：沿光路传播方向依次设置的二维光纤光源阵列、高线密度多层介质膜光栅Ⅰ、高线密度多层介质膜光栅Ⅱ、低线密度多层介质膜光栅Ⅰ和低线密度多层介质膜光栅Ⅱ。本发明提供的二维光谱合成装置能够减小多路子光源光谱合成时对大口径、长宽比例大的光学元件的需求，减小合成装置的体积，降低合成装置的成本，实现更高功率的光谱合成输出，为光谱合成装置的广泛应用提供了可能。
一种二维光谱合成装置

[发明专利]一种激光光谱合成系统-CN202010777818.X有效
发明人：黄晚晴;胡东霞;孙喜博;刘兰琴;张颖;耿远超;王文义;沈本剑 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-08-05 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光光谱合成系统，该系统包括若干个能够发射不同中心波长的激光的光纤光源、用于反射光纤光源发出的激光的抛面反射镜和用于反射抛面反射镜反射出的激光的光栅，光栅为反射型衍射光栅，光纤光源发射出的若干束激光入射至所述抛面反射镜上并经抛面反射镜反射的同时被准直为平行光，经抛面反射镜反射出的若干束激光按各自波长对应的衍射角入射至所述光栅上的同一位置上并经光栅反射实现激光光谱合成。本系统不需要使用透镜或其他透射元件进行激光的扩束和准直，避免了透射元件对高功率激光的吸收，使用一个抛面反射镜同时实现对激光的扩束、准直和入射角匹配，结构简单。
一种激光光谱合成系统

[发明专利]一种高光束质量光谱合束装置-CN202111344061.6在审
发明人： 沈本剑;李敏;陶汝茂;冯曦;李浩坤;刘玙;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-11-15 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： H01S3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种高光束质量光谱合束装置，所述装置包括：沿光路传播方向依次设置的一维光纤光源阵列、补偿光栅Ⅰ、补偿光栅Ⅱ、合束光栅Ⅰ和合束光栅Ⅱ；其中，一维光纤光源阵列由多个不同波长的光纤光源组成，各光纤光源发射的光束指向平行。本发明提供的高光束质量光谱合束装置通过对合成子束进行色散补偿，提高合成光束的光束质量，本发明公开的装置具有实现高功率、优质光束质量输出的优点。
一种光束质量光谱束装

[发明专利]一种全光纤自成像激光合束器的制备方法-CN202110971563.5有效
发明人：刘玙;李雨薇;黎玥;黄珊;吴文杰;陶汝茂;闫玥芳;李敏;沈本剑;冯曦 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明公开了一种全光纤自成像激光合束器的制备方法，该方法首先利用套管将尾纤束排列成正方形阵列，并保持固定的相邻尾纤中心距，之后将尾纤方阵中的所有尾纤的输入子光束偏振方向调整至相同，接着利用切割装置对尾纤方阵和方形波导进行切割，最后将尾纤束阵列与方形波导进行边‑边对齐熔接。本发明提供的全光纤自成像激光合束器的制备方法，能够实现N×N根尾纤的精准方阵排列和偏振共轴，并能够准确控制方形波导长度，使得N×N路激光能够在全光纤结构内实现自成像相干合成，利用本发明公开的全光纤自成像合束器的制备方法可以解决专利CN112290371B中方形波导合束器制备面临的问题，也为其他全光纤装置的制备提供参考。
一种光纤成像激光合束器制备方法

[发明专利]一种光纤激光模式动态调控系统及方法-CN202111104784.9在审
发明人：陶汝茂;谢亮华;张春;李昊坤;李敏;冯曦;沈本剑;温静;李富全;黄智蒙;林宏奂;王建军;李海 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明涉及光纤激光器技术领域，涉及一种光纤激光模式动态调控系统及方法，系统包括种子源模块、功率放大模块与输出模块；种子源模块由波长、功率可调的光纤激光振荡器构成；功率放大模块由少模增益光纤与泵浦源构成，并实现种子光的功率放大；放大后的激光经过输出模块输出并用于工业加工；少模增益光纤内部可发生热致横向模式不稳定效应TMI。本发明成本低，稳定性强，操作简便，同时，可实现大功率范围内的模式调控。
一种光纤激光模式动态调控系统方法

[发明专利]光纤端帽及光纤激光器-CN202110883357.9有效
发明人：李敏;沈本剑;陶汝茂;刘玙;吴文杰;冯曦;黄珊;宋华青;谢亮华;李昊坤;张春;高聪;林宏奂;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：一种光纤端帽及光纤激光器，涉及激光器技术领域。该光纤端帽包括端帽本体和位于端帽本体内的离子掺杂区，端帽本体的入光侧用于与光纤激光器的传能光纤的输出端熔接；自传能光纤出射的光束进入端帽本体内，能够通过离子掺杂区改变光束的传输路径。该光纤激光器包括上述的光纤端帽。该光纤端帽能够改变端帽本体的折射率，进而使得光束通过端帽本体后能够输出特定光学特性的光束。
光纤激光器

[发明专利]一种具有级联结构光栅的光纤及其制备方法-CN202110724041.5在审
发明人：宋华青;吴文杰;刘玙;冯曦;李敏;沈本剑;黄珊;王建军;陶汝茂 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本申请提供一种具有级联结构光栅的光纤及其制备方法，涉及光纤技术领域，包括在光纤本体上刻写至少两组波长相等的倾斜光栅；将刻写有至少两组倾斜光栅的光纤本体退火；对退火后刻写有至少两组倾斜光栅的光纤本体封装。通过在光纤本体上刻写至少两组倾斜光栅，且至少两组倾斜光栅的波长相同，再通过退火、封装得到具有级联结构光栅的光纤，波长相同的至少两组倾斜光栅刻写时，每组倾斜光栅的刻写时间缩短，每一组倾斜光栅的透射损耗减小，最终整组倾斜光栅的光谱等于一个现有标准的单级光栅，这样就减小了单位面积对光纤本体的刻写损耗，极大地提高了整体的承载能力，使制得的具有级联结构光栅的光纤具备万瓦应用的能力。
一种具有级联结构光栅光纤及其制备方法

[发明专利]一种光纤合束分束器-CN202110354813.0有效
发明人：刘玙;吴文杰;宋华青;黄珊;陶汝茂;沈本剑;李敏;冯曦 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-04-01 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G02B6/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种光纤合束分束器，属于激光器技术领域，所述光纤合束分束器采用型结构，其在应用效果上是将根输入光纤中的激光合成后分配到根输出光纤中，等效于使用个型结构光纤合束器，其中，为输入光纤数量，为输出光纤数量，其光学结构为一体化结构，充分利用了根输入光纤组成的光纤束横截面上外圈相比内圈能容纳更多光纤数量的特点，使相比于型结构光纤合束器，光纤的等效拉锥比得以降低，本发明既有助于减少激光器中光学器件的数量，简化激光器的布局、排线和集成，又有助于激光器小型化和轻量化，同时，采用型结构，能够降低光纤的拉锥比例，有效提升合成效率，减少热负载，抑制温升速率。
一种光纤合束分束器

[发明专利]一种控制放大的自发辐射和抑制寄生振荡装置及方法-CN202011239458.4有效
发明人：李敏;冯曦;沈本剑;陶汝茂;刘玙;黄珊;宋华青;吴文杰;谢亮华;李昊坤;张春;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-11-09 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： H01S3/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种控制放大的自发辐射和抑制寄生振荡装置及方法，它包括用于产生输出主激光的管状激光增益区，在所述管状激光增益区的内壁或者外壁或者内外壁上制作有光学超表面，所述光学超表面能够对角向放大的自发辐射（ASE）光引入一定的倾斜相位，等效改变角向ASE光入射到所述管状激光增益区壁面的入射角，从而破坏角向ASE光在所述管状激光增益区内的全内反射条件，避免管状激光增益区产生角向寄生振荡。本发明通过在管状激光增益区的内壁或者外壁上制作光学超表面将显著降低ASE光线对管状激光增益区储能的消耗，同时避免了管状激光增益区产生角向的寄生振荡，显著提高管状增益单元的储能能力，对高效率激光器具有极大的用途。
一种控制放大自发辐射抑制寄生振荡装置方法

[发明专利]一种高能激光光束质量测试方法及测试系统-CN202011245534.2有效
发明人：李敏;沈本剑;陶汝茂;冯曦;刘玙;黄珊;宋华青;吴文杰;谢亮华;李昊坤;张春;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-11-10 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种高能激光光束质量测试方法及测试系统，所述测试方法包括：在用于对激光光束进行分光的衍射分光元件的背面设置冷却模块，冷却模块采用包括微通道热沉、半导体制冷器导热和直接液冷中的一种或者多种方式进行冷却散热；激光入射光与衍射分光元件之间形成一定的入射角度，入射到衍射分光元件的迎光面，得到镜面反射光和一级衍射光；采用功率计测量所述一级衍射光的功率，以及采用光束质量分析仪测量所述镜面反射光的光束质量，进而得到高能激光器的光束质量。本发明的优点在于通过在衍射分光元件背面设置冷却模块，能够有效控制衍射分光元件的温升，降低膜系和基底的热效应，极大地提高了激光光束质量测量以及能量测量的置信度。
一种高能激光光束质量测试方法系统

[发明专利]光栅刻写方法、光栅刻写装置、光纤及光纤激光器-CN201911230766.8有效
发明人：宋华青;冯曦;沈本剑;黄珊;吴文杰;陶汝茂;刘玙;唐选;李敏 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本申请提供一种光栅刻写方法、光栅刻写装置、光纤及光纤激光器，涉及光纤制造技术领域。所述方法包括：基于激光器模型中指定模式的光束的光功率与光纤光栅的纤芯中的指定介质掺杂直径的对应关系，确定使模型中指定模式的光束光功率为零的指定介质掺杂直径范围；从该直径范围中选取第一直径，将以纤芯的横截面的圆心为圆点、直径为第一直径的圆作为光敏提升区域，其他纤芯区域作为补偿区域；基于不同掺杂浓度分别对光敏提升区域和补偿区域进行指定介质掺杂，对指定介质掺杂后的光纤进行光栅刻写。通过设定光敏提升区域对纤芯进行非均匀介质掺杂，可以抑制高阶模在激光器中的起振，从而抑制高阶模振荡引起的光束质量退化和效率降低。
光栅刻写方法装置光纤激光器

[发明专利]一种包层功率剥离器封装壳体-CN202011436283.6在审
发明人：李敏;刘玙;冯曦;黄珊;吴文杰;陶汝茂;赵鹏飞;沈本剑;宋华青;谢亮华;李昊坤;张春;王建军 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-12-11 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明涉及一种包层功率剥离器封装壳体，属于光纤激光器技术领域，包括壳本体及位于壳本体外侧的冷板，所述壳本体内部设有空腔，所述空腔内填充有空气，且空腔靠近冷板的腔壁作为光吸收面，且空腔远离冷板的腔壁作为光反射面，位于空腔内的裸纤剥离出杂散光，一部分杂散光直接传输至光吸收面并被吸收，另一部分杂散光经光反射面反射至光吸收面并被吸收，本发明将腔壁划分为光吸收面和光反射面，由光吸收面吸收裸纤剥离出的杂散光，同时，由于光吸收面与冷板的距离大幅缩短，热阻显著降低，有利于控制温度，提高散热效率，降低壳本体的温度，此外，通过增加光吸收面的面积，可有效提升散热面积，进一步降低壳本体的温度，结构简单，经济效益高。
一种包层功率剥离封装壳体

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