東莞理工學院
Dongguan University of Technology
光电信息工程技术研究开发中心
二、中心概况——研究平台
1、 LED研发与检测平台
具有LED灯具及显示屏的设计与性能检测等领域的仪器
包括积分球、光色电分析系统、LED电源自动测试系统、GO1900L灯具配光曲线测试系统
承担广东省战略性新兴产业项目1项，与东莞多家LED企业进行产学研合作
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二、激光及其历史
3、结构及其原理
工作物质 ：提供增益介质 泵浦源：使介质出现粒子反转 谐振腔：增大激光能量
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二、激光及其历史
3、结构及其原理
案例：激光笔结构图
三、飞秒激光及其发展
2、飞秒激光的发展 2000年，维也纳技术大学、加拿大国家研究中心和比利斐尔德大学的 研究人员组成了国际课题组 首次报道了他们产生的单个脉冲为650as（10-18s）的X光脉冲。
阿秒脉冲宽度
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目录
一、研发中心概况 二、激光及其历史 三、飞秒激光及发展
四、飞秒激光特点与作用
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一、中心概况—中心简介
积分球
光色电分析系统
GO1900L灯具配光曲线测试系统
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二、中心概况——研究平台
2、高功率钛宝石飞秒激光系统
具有国内先进的钛宝石飞秒激光系统
——包括EverFemto-30钛宝石飞秒振荡器、 EverBright-50钛宝石飞秒激光放大器 ——开展各类超快物理、化学、生物研究以及精密加工研究 ——作为国家重大仪器开发专项太赫兹光源
三、飞秒激光及其发展
2、飞秒激光的发展 1985年，密歇根大学D.Strickland和G.Mourou利用啁啾脉冲技术放大 单脉冲能量放大至毫焦耳级乃至焦耳，光强可达1012 W以上。
啁啾脉冲技术放大（CPA）
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集成电路的修复(IBM）
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四、飞秒激光及其发展
3、飞秒激光作用
惯性约束核聚变（ICF）快点火
美国的国家点火设施（National Ignition Facility Project，简称NIF）
红宝石激光器
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二、激光及其历史
2、激光发展历史
氦氖激光器、半导体激光器········· 1961年伊朗科学家A.贾文等人制成了氦氖激光器。 1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。
氦氖激光器
砷化镓半导体激光器。
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· “超快”的世界 —飞秒激光技术简介
黄晓园 2014年9月18日
Introduce myself
·专业：光信息科学与技术 2009级 ·曾任: [第五届讲师团学生讲师]
[11级电子5班助理班主任]
[亚运会东莞赛区志愿者] [班长、团总支干事] ·教研室: 光电信息教研室
三、飞秒激光及其发展
2、飞秒特点 超高功率：
PP EP
P
例：单脉冲功率1mW,脉冲宽度50fs,则： 峰值功率为1mW/ 50fs=100000000000W=1012W 東莞理工學院
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四、飞秒激光及其发展
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三、飞秒激光及其发展
2、飞秒激光的发展 1981年，美国贝尔实验室的R.L.Fork 等人首次获得飞秒激光脉冲。 1985年，获得27fs的超短脉冲。
美国贝尔实验室
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G. Basov
A. M. Prokhorov 光电信息工程技术研究开发中心
二、激光及其历史
2、激光发展历史
梅曼与红宝石激光器 1958年，肖洛和汤斯发表关于光激射器的论文 1960年，梅曼在休斯实验室研制成功红宝石激光器
Maiman 東莞理工學院
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——可用多种方法制备多种光电材料：固相反应法、溶胶凝胶法、水热法等 ——透射光谱测试系统、表面光电压谱测试系统、材料发光测试系统、椭偏仪和X射线衍射仪等。
高温烧结炉
三靶共溅射磁控溅射仪
X射线衍射仪
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三、飞秒激光及其发展
3、企业与单位
飞秒激光器企业统计
18 16 14 12 10 8 6
4
2 0
数据来源：RP Photonics Encyclopedia,截止2014年9月31日
德国，美国，英国，法国，瑞典，奥地利··· TOPTICA Photonics AG（ Germany）， MenloSystems GmbH （ Germany）， Thorlabs（USA） Spectra-Physics Lasers(USA)
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四、飞秒激光及其发展
3、飞秒激光作用
飞秒激光加工
长脉冲激光：热相互作用，精度有限。 超短脉冲激光：与分子的相互作用，极高的精度
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四、飞秒激光及其发展
3、飞秒激光作用
二、激光及其历史
2、激光发展历史
微波量子放大器 1952年，韦伯（F.Weber）提出微波激射器的原理 1954年，汤斯（C.Townes）研制成功了受激辐射的微波放大装置
——与苏联两位科学家获得1964年诺贝尔物理学奖
C.Townes 東莞理工學院
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一、中心概况—发展历史
2003 2009 2012
• 起初隶属于电子科学与技术学科光电子方向 • 2003年10月开始建设，起初为光电信息实验室
• 购置LED检测、光电材料制备设备 • LED照明与显示系统的设计、新型光电材料制备等研 究方向
• 承担了国家重大仪器开发专项 • 飞秒激光应用、太赫兹检测技术等前沿研究方向
三、飞秒激光及其发展
2、飞秒激光的发展 1991年,英国的斯潘塞(D.E.Spence)等人研制出掺钛蓝宝石飞秒振荡器 氩离子激光泵浦，钛宝石晶体，棱镜偿色散，获得了60-fs的脉冲
掺钛蓝宝石飞秒振荡器
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2、飞秒特点 宽频带：多种波长
EverFemto-30钛宝石飞秒振荡器中心波长800nm，带宽30nm。
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四、飞秒激光及其发展
3、飞秒激光作用
飞秒摄影
万亿份之一摄影
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DWDM
光通信系统实验研究平台
光子晶体光纤传输研究
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二、激光及其历史
1、什么是激光？
激光——受激发射的光放大 LASER——Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
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二、中心概况——研究平台
5、光通信系统实验研究平台
光通信及光纤实验与科研平台：
——用全光纤放大器来代替以前的光－电－光中继器系统，进行传输系统的实验 ——关于光纤通信系统的项目研究构建实验研究平台 ——光子晶体光纤传输研究
λ1
λ2 λ3 λ4
可 调 衰 减 器 EFDA 光谱分析仪
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三、飞秒激光及其发展
1、飞秒激光 1飞秒（ Femtosecond ，fs），0.000000000000001,即10-15s，1千万亿分之一秒
飞秒脉冲宽度
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——物体成像、环境监测、医疗诊断、射电天文、宽带移动通讯、卫星通信等领域。