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中国激光 2004年第07期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

高效全固化钛宝石腔内倍频蓝光和四倍频紫外激光器的研究769-772

摘要：用半导体抽运的Q开关YLF倍频激光器抽运钛宝石晶体，在平凹腔内加入组合的石英双折射滤光片压缩线宽，用LBO晶体腔内激发二次谐波，聚焦到BBO上产生四次谐波深紫外光。在抽运功率3．8w时，输出610mW．416nm蓝光。用长焦距的透镜聚焦二次谐波．得到64mW，208nm的紫外激光。基频光的谱线宽度是决定倍频效率的关键因素。实验观察到激光器的频谱宽度与双折射滤光片的带宽有一个数量级的差别，考虑到模式竞争和增益饱和效应，数值模拟了加入双折射滤光片后的钛宝石激光器的实际线宽，结果与实验中测量的数据基本一致。实验还分析了基频光的线宽对二次谐波效率的影响、二次谐波的线宽对四次谐波效率的影响、基频光的波长对四次谐波激发效率的影响。

单瓣近衍射极限输出的带外腔半导体激光器773-776

摘要：实验研究了带外腔反馈注入的宽接触条形激光器，并用光线传输矩阵分析了该外腔结构。利用闪耀光栅及耦合输出反射镜对表面未镀增透膜的半导体激光器构成外腔，选择一定模式的激光反馈注入回激光器，从而限制了其他模式在半导体激光器内的振荡，压缩了激光器输出激光的光谱宽度。当激光器驱动电流为2．7倍阈值电流时，获得230mW输出功率，0．6nm谱宽，单瓣近衍射极限的激光输出。用一平面镜代替光栅作为外腔反射镜，获得了320mW输出功率，1．5nm谱宽的单瓣近衍射极限的激光输出。

准连续双包层光纤激光在周期性极化铌酸锂晶体中倍频产生59mW绿光777-779

摘要：将周期性极化晶体和双包层光纤激光相结合获得绿光激光输出，是实现高光束质量、全固化、小型化、高效率绿光激光器的一个非常有前途的方向。采用周期性极化铌酸锂晶体(PPLN)光栅周期6．5μm，长20mm，宽5mm，厚0．5mm，对种子光注入式掺Yb双包层光纤激光器的准连续输出进行了倍频。研究了倍频光功率和转换效率随抽运光功率的变化关系，保持PPLN的控制温度为193．1℃，在抽运功率为650mW时．得到6．7％的最高谐波转换效率，在抽运功率为970mW时，得到了59mw的最高绿光功率输出。

缓冲气体对光抽运远红外激光器频谱特性的影响780-784

摘要：基于分子振动弛豫理论完善了缓冲气体的作用模型，利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论，定量分析研究了缓冲气体对小型光抽运远红外激光过程的作用机理以及缓冲气体作用下小型腔式光抽运NH3分子远红外激光器的频谱特性，讨论了工作气压、抽运功率等工作参数对频谱特性的影响，并对理论计算结果进行了实验验证．二者符合得较好。研究结果表明，在小型光抽运远红外激光器中加入适当的缓冲气体，大量工作气体分子与缓冲气体分子之间的无规碰撞会引起谱线加宽，而且可以使远红外激光输出信号增强。

中国激光杂志实验技术与元件

一种改善准分子激光光束均匀性的新型均匀器785-788

摘要：准分子激光作为当前光刻装置的主要光源，要求其输出激光光束强度分布尽量均匀。为了改善其光束强度分布的均匀性，介绍了一种新型梯形棱镜式准分子激光光束均匀器。从理论上分析了其工作原理及设计加工要求，计算了最佳均匀截面位置，并与普通棱镜均匀器进行了比较。实验中根据经梯形棱镜折射后光束能量在中间较强光束的本底基础上进行三分互补叠加的原理，实现了其与普通棱镜均匀器在二维方向上的组合使用；通过调节均匀器与接收屏之间的距离并同时记录每一位置处光束光斑的能量分布改善情况，确定了最佳均匀截面位置并与理论计算相吻合。利用其改善准分子激光器输出光束强度的分布，起伏优于4％，其均匀效果优于普通棱镜均匀器。

掺钕光纤放大器非线性折射率的分析789-792

摘要：利用描述光纤放大器非线性折射率的公式．通过数值模拟的方法模拟了输入信号功率、抽运功率、信号波长以及增益效应和克尔效应等变量对掺钕光纤放大器非线性折射率的影响，结果表明无论是增加抽运光功率或信号光功率，当信号光的波长小于1064nm时．掺钕光纤放大器的非线性折射率的数值在此波段附近所对应的值为正值，大于此值所对应的值为负值；抽运功率较小时增益效应对非线性折射率的影响较大，而抽运功率较大时克尔效应对非线性折射率的影响较大，这主要是增益饱和所导致的结果；当信号光频率一定时，随抽运功率的增加非线性折射率逐渐增加并达到饱和。

小F数标准球波面透镜组的F′C重合误差分析793-796

摘要：标准球波面透镜组是光干涉计量测试凸、凹球面面形质量的重要测量器具，它能产生PUV值优于λ／20（λ=0．6328μm)的标准球面波，透镜组中末球面为标准球面。其使用特点要求透镜组的焦点F′与末面球心C重合；如果存在重合误差，则用于球面面形检验时会引入测量系统误差。推导分析了F′C的允许重合误差与透镜组F数等参量的关系，运用ZEMAX光学设计软件模拟给出系列小F数标准球波面透镜组允许的F′C重合误差，并设计实验测试方案，得到反映标准球波面透镜组F′C重合误差的干涉图，它们的波像差均小于5A。由理论分析与实验测试结果可知．F数很小(如F／1．5，F／0．75)的标准球面透镜组．F′C重合误差小于0．03mm，甚至达到微米量级。

中国激光杂志激光物理与激光化学

环形激光二极管抽运激光棒的热致退偏分析797-801

摘要：利用自行编制的热效应模拟软件，采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布，在此基础上利用热传导模型和热力光学模型，对高功率环形激光二极管阵列抽运的棒状激光放大器中动态热致退偏进行了详细模拟计算．并比较了不同输入功率下的热致退偏情况。结果表明，采用基于光线追迹的发热模型，可以很好地计算环形激光二极管抽运激光棒中的热效应问题；瞬态下的光程差分布和同消色线退偏图案的环数与棒内瞬态温升分布有关；输入功率越高，热效应引起的相对光程差就越大，波前畸变就越大，引起的热致退偏也就越严重，在同消色线图案中的环数就越多。

中国激光杂志激光器件

征订启事801-801

中国激光杂志激光物理与激光化学

高非线性光纤中受激布里渊散射的抑制和光参量放大802-806

摘要：受激布里渊散射(SBS)的抑制是实现光纤参量放大的重要技术要求，已有文献报道多采用对抽运光进行相位调制的方法，将光功率分散到多个频率分量上来达到这一目的。提出一种二次调相的方法，在已有2GHz相位调制的商品光源上施加365MHz的二次相位调制，将高非线性光纤(HNLF)的受激布里渊散射阈值由未加任何调制时的10dBm至少提高到23．5dBm，达到了参量放大的要求。在此基础上，进行了连续波(CW)抽运的光纤参量放大实验。实验中采用长度为1450m，非线性系数γ=11．9W^-1km^-1，色散斜率S=0．0155ps／(nm^2·km)的高非线性光纤，使用外腔可调谐激光器(ECL)作为信号光源，小信号增益带宽达到26nm(增益>10dB)，峰值增益达到24dB。同时还观察到了由于非线性拉曼放大作用造成的长波长信号光增益大于短波长信号光增益的不对称性。

光纤激光器弛豫振荡特性研究807-810

摘要：根据光纤激光器瞬态的速率方程，对F-P腔光纤激光器的瞬态输出特性进行了理论分析。采用数值计算方法对不同长度、不同腔面反射率、不同抽运功率下光纤激光器输出的弛豫振荡特性进行了模拟分析。结果表明弛豫振荡频率随光纤长度增加而减小，但是随抽运功率的变化很小。弛豫振荡幅度随抽运功率上升而增加，振荡的衰减时间随激光器腔镜的反射率的增加而上升，但是不随抽运功率变化。进行了975nm抽运的Er／Yb共掺双包层光纤激光器的实验，实验表明理论分析得到的基本特性是合理的。

不同能量抽运场作用下瞬态电磁感应透明特性研究811-814

摘要：通过求解含时密度矩阵方程研究了不同能量抽运场作用下A型三能级系统的瞬态电磁感应透明特性，分析了不同能量抽运场作用下弱探测场的吸收、各能级的布居及相干项ρ23随时间的演变关系。结果表明，当抽运场能量较高时，系统可实现瞬态无反转放大；随着抽运场能量的减小，电磁感应透明将减弱，瞬态无反转放大将消失。由于探测场的吸收取决于抽运场的拉比频率与相干项ρ23的乘积，在强抽运场作用下，非零瞬态振荡相干项ρ23导致探测场的瞬态吸收和无反转放大，抽运场能量的减小将引起总的相干效应减弱，从而导致探测场的负吸收消失以及正吸收增强。

中国激光杂志全息技术与信息处理

基于统计对消的激光水下图像的目标提取法815-819

摘要：激光水下目标的识别是一个崭新的研究领域，有许多问题亟待解决，其中目标提取问题是关键。由于激光照射下的水下图像含有大量的散斑噪声，严重影响图像的质量。依据统计规律相同的噪声可以对消图像中的噪声这一原理，结合小波变换和统计方法，提出了一种基于统计对消的水下目标分割方法(SC)。其中，采用小波变换，对低频成分进行特殊处理，以增强图像中的目标信息；采用统计方法来充分抵消图像中的干扰噪声。实验结果表明，水下目标分割方法是有效且可行的。

光存储用偶氮镍螯合物染料的光学与热学性质研究820-824

摘要：分别对三种以4-甲基噻唑、苯并噻唑和6-甲基苯并噻唑作为重氮组份，以3-二乙氨基苯酚作为偶合组份的偶氮染料的镍螯合物的光谱、热学性质和薄膜的光学常数(复折射率N=n+ik)及光存储性能进行了研究。结果表明，以4-甲基噻唑作为重氮组份的偶氮镍整合物在激光工作波长650nm处具有较高的折射率指数(n=2．46)和较小的消光系数(k=0．18)，在330C左右分解，而且分解曲线陡峭。光盘静态测试仪的测试结果表明该染料薄膜在较低的写入功率和较窄的脉冲下．可以获得大的反射率对比度。该染料有望作为高密度可录光盘(DVD-R)的记录介质。

中国激光杂志光通信及其元器件

基于光纤环形镜的L-波段掺铒光纤放大器增益的提高825-828

摘要：提出了一种基于光纤环形镜作为反射器的反射式L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)结构。光纤环形镜不但可以反射后向放大自发辐射(ASE)作为二次抽运源，而且还可以反射信号，使信号得到二次放大。当抽运功率为115mW时。在1570～1605nm波长范围内，反射式L-波段掺铒光纤放大器的平坦小信号增益达到29．14dB，与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比(保持平坦性不变)。增益提高了5．33dB。分别输入波长为1580nm和1600nm的信号，反射式L-波段掺铒光纤放大器的饱和输出功率为7．63和7．6dBm．与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比分别提高了2．98和3dB。

L波段掺铒光纤放大器的增益平坦滤波器设计829-832

摘要：EDFA的增益平坦化是WDM系统中的重要问题．用成本低、插损小的光纤光栅实现该功能是一项有吸引力的方案，采用剥层法设计了基于啁啾光栅的增益平坦滤波器。基于时间因果律的剥层算法将光纤光栅看成一个分离的模型，由一系列长度为△的复反射器所组成，每个反射器的后端耦合系数都可由它的前端耦合系数递归地求出，从而能快速、精确地反演出光栅的耦合系数函数。啁啾光栅的目标反射谱由理想的增益平坦滤波器透射谱获得，利用与反射谱群时延有关的常数α可控制光栅的长度，α取值为0．0024cm。时，对应的光栅长度为3．5cm。用剥层法反演出耦合系数函数后，又通过解Riccati方程模拟了合成光栅的透射谱。数值模拟结果显示理想透射谱与合成光栅透射谱之间的峰峰值误差小于0．1dB．并且在工作带宽范围内，透射谱群时延的变化量小于0．6ps，表明该滤波器对系统没有额外的色散影响。

分布拉曼光纤放大的实验研究833-837

摘要：采用符合ITU-T标准的G波段40信道波分复用(WDM)光源对分布式拉曼放大器(DRA)的特性进行了实验研究。对不同抽运方式及不同光纤长度的分布式拉曼放大器性能作了较为详细的报道。在抽运功率相同的条件下，选用50km单模光纤对比研究了不同抽运方式的拉曼放大器增益和噪声。通过对不同光纤长度的分布式拉曼放大器的实验研究发现，在较低抽运功率且输入信号功率较低的情况下，随着光纤长度增加，拉曼增益也增加，有效噪声系数减小。研究了分布式拉曼放大器对波分复用通信系统信噪比的改善，实验发现不同抽运功率下，拉曼放大器对系统信噪比的改善随抽运功率增加而增加，但是不成线性关系，而且最终会出现饱和。

中国激光杂志光纤元件

光纤表面等离子体波共振温度传感器的研究838-842

摘要：根据液体折射率随温度变化而改变的特性，提出了一种基于表面等离子体波共振(SPR)效应的新型光纤温度传感器，分析了表面等离子体波共振光纤探头感应环境温度变化的原理。对表面等离子体波共振探头结构进行了优化设计，并进行了相关实验，为实现高折射率液体介质的感温测试和扩大测温范围提供依据。通过自行设计的一套光纤温度传感测试系统，得到系统输出的表面等离子体波共振光谱信号随温度变化的特性曲线，并提出对共振波长和最小光强反射率进行实时双参数测量的方法。实验结果表明，该测试系统具有结构简单、全光纤化、易远程测量等优点。