“2024年5月8日,安徽医科大学生物医学工程学院的朱永斌、江海河团队在《光学精密工程》杂志上发表了一篇重要论文。该研究聚焦于激光技术领域,首次实现了基于Arduino mega 2560单片机的高速转镜调Q控制系统,为获得窄脉冲、高峰值功率输出的激光提供了新的解决方案。在研究中,团队精准控制了电机转速与氙灯放电延时,使激光介质上能级粒子数反转达到最大,从而实现了最大激光能量输出。这一突破不仅提高了激光脉冲的能量和峰值功率,还优化了脉冲宽度,为纳秒级激光应用提供了有力支持。具体而言,在5Hz的重复频率下,当转镜转速达到650r/s时,系统产生的最高单脉冲激光能量高达45.7mJ,脉冲宽度仅为86.2ns,相应的峰值功率达到了惊人的530.2kW。这一成果不仅在激光技术领域取得了显著进展,还为相关领域的研究和应用提供了新的思路和方向。总之,朱永斌、江海河团队的这一研究不仅推动了激光技术的发展,还为其他相关领域的研究和应用提供了有益的借鉴和启示。这一成果无疑将为未来的科技创新和产业发展带来更多的可能性。”
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朱永斌,马圣洁,程庭清,王礼,陈月明,江海河
DOI:10.37188/OPE.20243208.1122
摘要:转镜调Q无插入损耗,是获得窄脉冲、高峰值功率输出激光的直接方式。纳秒脉冲需要使用高速转镜调Q,并精准控制电机转速与氙灯放电延时,以使激光介质上能级粒子数反转最大,获得最大激光能量输出。本文设计了以Arduino mega 2560单片机为核心的高速转镜调Q控制系统,通过精确单片机解析串口屏指令控制激光电源的充放电和高速电机启停,同时通过对转镜脉冲信号整合降频控制氙灯放电时刻,实现对延迟时间的精准控制,实现了灯泵Er,Cr:YSGG激光纳秒窄脉冲调Q输出。在5 Hz重复频率下,转镜转速为650 r/s时,获得的最高单脉冲激光能量为45.7 mJ、脉冲宽度为86.2 ns,相应的峰值功率为530.2 kW。