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中国激光 2004年第09期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

LD抽运准三能级自倍频激光器的计算与分析1025-1029

摘要：对二极管激光器端面抽运的准三能级自倍频激光系统进行了详细的理论研究。首先，利用准三能级的速率方程和缓变包络近似，从Maxwell方程出发，建立了准三能级自倍频激光器空间耦合波方程。然后结合典型二极管激光器抽运Yb：YAB激光器的相关参数，用计算机模拟了该激光系统的数值解，理论结果显示自倍频光和基频光受晶体的温度影响很大，当晶体温度升高时，激光输出迅速降低；在有效倍频长度内，分别存在不同的最佳晶体长度使自倍频光和基频光输出最大；同时也得到了自倍频光与基频光强度成二次方变化的普遍倍频规律。最后利用M^2因子对自倍频光和基频光的相对强度受抽运光光束质量的影响作了定量分析。

单端抽运国产D形双包层光纤激光器实现输出功率200W1029-1029

摘要：掺镱双包层光纤激光器是国际上新近发展的一种新型高功率激光器件，由于其具有光束质量好、效率高、易于散热和易于实现高功率等特点，近年来发展迅速，并已成为高精度激光加工、激光雷达系统、光通信及目标指示等领域中相干光源的重要候选者，在军事上也有着广泛的应用潜力。最近我们在

BIBO晶体腔内倍频高效率473nm蓝光激光器1030-1032

摘要：BIBO(BiB3O6)晶体是一种新型的非线性光学晶体，物化性能稳定、光损伤阈值高，并且具有相当大的非线性光学系数，可以制作成频率变换器件，获得高效的倍频激光输出。报道了用BIBO晶体对一台运转于946nm激光谱线的激光二极管(LD)抽运Nd：YAG激光器进行腔内倍频获得高效率的473nm蓝光输出的实验结果。用国产的激光二极管端面抽运厚2．2mm，掺杂浓度1．0at．-％的Nd：YAG激光晶体，在注入抽运光功率为1．6W时，用5mm长的Ⅰ类临界位相匹配BIBO晶体获得的TEM0。模蓝光输出达183mw，相应的腔内倍频转换效率为11．4％，比同样工作条件下10mm长Ⅰ类LBO晶体的倍频效率高45％以上。

激光二极管列阵抽运Nd：YAG／LBO大功率蓝光激光器1033-1035

摘要：报道了激光二极管列阵(LDA)端面抽运全固体腔内倍频大功率蓝光激光技术的研究。采用复合Nd：YAG晶体作为增益介质，并利用半导体致冷器(TEC)对激光晶体的温度进行精密控制。倍频晶体采用Ⅰ类临界相位匹配方式切割的LBO晶体。谐振腔为Ⅴ型结构。根据大功率抽运条件下激光晶体热透镜效应严重，且热透镜的焦距会随着抽运功率的增大逐渐变短的特点，计算出最大抽运功率条件下激光晶体的热透镜焦距，依据此数据来优化谐振腔结构，使激光器实现最佳模式匹配和倍频效率，得到高效蓝光激光输出。在可吸收抽运功率为18．5W时，473nm蓝光激光输出功率为1．38w，抽运光-倍频光的光-转换效率为7．5％。

短脉宽XeCl激光器的实现及光脉冲参数的测量1036-1040

摘要：研究了高气压短脉宽XeCl准分子激光器的设计、制作和激光参数测试。在大体积高气压下，采用同步紫外预电离产生辉光放电方法，结合激光器物理设计、电路、光学系统设计．调整气体配比、气压、放电电压，在气体配比为HCl：Xe：He=0．1％：1％：98．9％下，实现了纳秒放电激励的紫外308nm准分子激光激射，脉冲能量530mJ，最小脉冲宽度13ns，矩形光斑2cm×1cm，束散角3mrad，最高重复频率5Hz，并总结了实验规律。

中国激光杂志实验技术与元件

新的质子源质子交换制作的Z切LiNbO3光波导特性1041-1044

摘要：研究了用己二酸和苯甲酸的不同混合摩尔比作为质子源交换制作的Z切LiNbO3光波导的表面折射率改变、波导深度、折射率分布等光学特性。结果表明，在交换温度为230℃，交换时间为6h时，混合摩尔比较高时，波导为β4相；较低时，为β3相。在β4相时，混合摩尔比越大，波导的表面折射率改变和波导的深度越大；在β3相时，不同的混合摩尔比交换的波导光学特性差别不明显。用双晶X射线衍射法对单苯甲酸和混合摩尔比为60％制作的光波导进行X射线衍射。以上结果对波导器件的制作及理解波导折射率改变的物理机制提供了一些有用的信息。

衍射微柱透镜轴向光强分布特性的严格电磁分析1045-1049

摘要：衍射聚焦器件轴向光强分布的焦深和焦移特性，直接决定着系统接收面的装配误差和获得最佳的能量利用率。当器件的口径和面型特征尺寸可与照射波长比拟时，必须考虑光波与衍射器件的电磁作用。利用严格电磁分析方法——时域有限差分法，对有限口径衍射微柱透镜的轴向光强分布进行了严格分析，并且与传统的标量分析方法进行详细比较。分析比较了TE和TM极化波入射情况下，不同面型分布(8台阶，16台阶量化面型和连续面型)的衍射微柱透镜焦深和焦移特性与透镜F数的关系。结果表明透镜轴向光强最大点向透镜面偏移，焦移量的严格计算结果要大于标量计算结果，表明透镜的快聚焦特性，而二者得到的焦深量基本一致，同时两种理论方法都表明透镜焦深和焦移随F数的增加而增加。

小波变换用于半导体激光器可靠性分析1050-1054

摘要：应用小波变换奇异性检测原理，对近百只半导体激光器(LD)输出I-V特性进行小波变换，通过不同尺度下的变换系数，能够真实、准确地测量和计算半导体激光器的阈值电流以及与可靠性相关的一些参数，模极大值W2j^M，结特征参量m等。利用这些计算和测量参数，可以直观地比较和判别出半导体激光器的性能优劣及可靠性，与电导数法相结合，可方便、准确、快捷地对器件性能和可靠性进行评估筛选。理论与实验表明，利用小波变换进行半导体激光器的可靠性分析与传统方法相比具有独到之处。

中国激光杂志激光物理与激光化学

BBO晶体Ⅱ类相位匹配光参量放大理论分析1055-1060

摘要：理论研究了BBO晶体在Ⅱ类相位匹配下非共线情况时的参量放大特性。计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。在增益谱分布的模拟计算中发现Ⅱ类匹配具有非常窄的增益带宽，并在其参量带宽的模拟计算中得到了证实。数值模拟了转换效率随晶体长度的变化曲线。分析了抽运光脉冲和信号光脉冲的时间不同步以及初始输入的信号光脉冲形状对转换效率的影响。选择最佳晶体长度和同步时间，最大转换效率可达到25％。研究结果表明BBO的Ⅱ类相位匹配具有非常窄的参量带宽和增益带宽，这对于窄带的激光参量放大的研究有重要意义，并拓宽了BBO晶体在光参量放大技术中的用途。

等离子体开关在TEA CO2激光倍频中的应用1061-1064

摘要：简要分析了脉冲整形对于TEA CO2激光倍频实验的重要性和必要性。目前，获得短脉冲的激光脉冲整形技术中，等离子体开关结构简单，而且脉冲整形效果好，是获得高质量短脉冲比较好的方法。设计了利用激光触发气体击穿产生等离子体的方式进行脉冲整形的等离子体开关，并利用电磁波在等离子体中的反射和传播对其工作原理进行了说明。利用自行研制的等离子体开关进行了TEA CO2激光脉冲整形实验，将主峰半高全宽(FWHM)60 ns，带有长达数百纳秒的氮气拖尾的TEA CO2激光脉冲斩去拖尾、整形，得到了FWHM 30 ns的窄脉冲。在双块AgGaSe2晶体(长分别为11．7mm和19．5mm)倍频实验光路图中加入等离子体开关所得倍频转换效率达12．9％，比起未加等离子体开关时最高转换效率2％有明显的增加。

铯原子气室中简并二能级系统的电磁诱导吸收1065-1069

摘要：对于铯原子6^2S1/2(F=4)-6^2P3/2(F’=5)简并二能级系统，在一束较强的耦合光作用下，借助于弱探测光的吸收光谱观察到了电磁诱导吸收现象(EIA)；同时在F=4-F’=3及F=4-F’=4跃迁频率附近观测到了Ⅴ型三能级结构中的电磁诱导透明(EIT)。实验中还研究了耦合光场的强度和失谐对电磁诱导吸收的影响。对该系统中Zeeman子能级间的光抽运作用以及多个简并的二能级系统间相干作用的分析表明：由于光抽运作用的强度影响，Zeeman子能级上的布居数以及参与耦合的二能级的原子数，Zeeman子能级间的相干时间发生了变化，从而影响了电磁诱导吸收的增强峰的线宽以及吸收的强度。

中国激光杂志光束传输

受光阑限制离轴高斯光束的解析传输1070-1074

摘要：激光束的传输特性在激光技术应用中有着重要的意义。光束的解析传输问题是激光光学中的难点之一。从Collins公式出发，详细研究了离轴高斯光束(OAGB)通过有光阑近轴ABCD光学系统的传输特性，推导出了受硬边光阑、高斯光阑或余弦光阑限制的离轴高斯光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式，并讨论了硬边光阑、高斯光阑或余弦光阑之间的关系。数值计算证明了所得公式的正确性和优点。分析了求解受多光阑限制的激光束通过近轴ABCD光学系统的解析传输公式的困难性，结果表明，其困难性在于受单光阑限制激光束的解析传输公式中含有误差函数。

激光在沙尘暴中的衰减特性研究1075-1080

摘要：复杂环境中激光传输和散射特性是目标与环境光散射特性研究的基础。主要讨论了激光信号在沙尘中的传输衰减特性。根据Mie理论研究了具有一定粒径分布沙尘粒子对于激光信号的单次散射衰减特性，给出了不同分层沙尘粒子的平均散射截面、粒子平均反照率、平均不对称因子和平均相函数。利用四通量法和蒙特卡罗法研究了激光在分层沙尘大气中的多重散射和斜程传输衰减特性，并给出它们与能见度及高度的变化关系。最后，在考虑多重散射时，分别用以上两种方法数值计算了1．06μm激光在斜程沙尘大气中的衰减率，并与单次散射结果进行了比较。结果表明，能见度较低时，不考虑多重散射效应会带来较大的误差；在斜程沙尘大气激光传输时，随分层数增加，数值结果就越精确。

中国激光杂志全息技术与信息处理

由统计特性分析激光主动成像系统图像的噪声性质1081-1085

摘要：激光主动成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能成三维像等一系列优点，因而应用越来越广泛，但它的图像同时受到散斑噪声和其他一些高斯噪声的影响。散斑噪声为一种乘性噪声，高斯噪声则为一种加性噪声，这两种噪声哪种占据主要地位对于图像噪声抑制噪声模型的建立具有重要的意义，分析了受到散斑噪声和高斯噪声污染图像的概率曲线及灰度均值方差比等统计特性，找出在两种噪声分别作用下的不同统计特性，以此为判别标准，对激光主动成像系统图像进行分析，得出了此图像所受噪声的主要成分为散斑噪声的结论。同时，算出了此图像的散斑噪声方差。

中国激光杂志材料

Cr^3＋，Yb^3＋，Er^3＋共掺磷酸盐铒玻璃中Ce^3＋和Cr^3＋离子对光谱性质的影响1086-1090

摘要：研究了Cr^3+，Yb^3+，Er^3+共掺磷酸盐铒玻璃的吸收光谱和荧光光谱性质。通过测定和计算各种Cr^3+，Yb^3+，Er^3+共掺磷酸盐铒玻璃的光谱参数，初步探明了Ce^3+和Cr^3+离子浓度含量对Cr^3+，Yb^3+，Er^3+共掺磷酸盐铒玻璃光谱性质的影响。结果表明，CeO2含量为2．8mol-％，Cr2O3含量为0．08wt．-％玻璃的光谱性质较好。Ce^3+离子价态的变化也对玻璃的光谱性质有重要影响。Ce^3+离子的存在更有利于对抽运光的吸收和能量的传递。在Cr^3+，Yb^3+，Er^3+共掺磷酸盐铒玻璃中实现了Er^3+荧光寿命达8ms，受激发射截面为0．8×10^-20cm^2的光谱特性，为今后该玻璃的激光实验提供了重要参数。

中国激光杂志薄膜

偶氮金属镍薄膜的折射率和吸收特性研究1091-1094

摘要：偶氮金属镍(Ni(azo)2)是一类具有很大潜力的可录光盘存储介质。为了准确地获取一种偶氮金属镍薄膜的光学常数，用旋涂法(Spin—coating)在单晶硅片上制备了Ni(azo)2薄膜。在波长扫描和入射角可变全自动椭圆偏振光谱仪上研究了Ni(azo)2薄膜的椭偏光谱。采用逼近算法获得了Ni(azo)2薄膜在可见光范围内的复折射率、复介电函数、吸收系数和薄膜厚度。分析了Ni(azo)2薄膜可见吸收光谱的形成机理。结果表明在波长650nm处薄膜的折射率为2．19，吸收常数为0．023，具有良好的吸收和反射特性，显示出作为高密度数字多用光盘(DVD-R)记录介质的良好应用前景。

GdFeCo／AIN／DyFeCo静磁耦合多层薄膜磁化方向转变的研究1095-1098

摘要：对GdFeco／AIN／DyFeco静磁耦合多层薄膜变温磁化方向变化进行了研究。结果表明读出层GdFeCo随温度上升从平面磁化转变成垂直磁化，转变过程中受饱和磁化强度(M)和有效各向异性常数影响，但主要受饱和磁化强度(M)的影响。在高温时读出层的磁化强度很小，退磁场能减小，在静磁耦合作用下，使GdFeCo读出层的磁化方向发生转变，而且磁化方向的转变在较小的温度范围内变化较快。

GdFeCo/AlN/DyFeCo静磁耦合多层薄膜磁化方向转变的研究1095-1098

摘要：对 Gd Fe Co/Al N/Dy Fe Co静磁耦合多层薄膜变温磁化方向变化进行了研究。结果表明读出层 Gd Fe Co随温度上升从平面磁化转变成垂直磁化 ,转变过程中受饱和磁化强度 (Ms)和有效各向异性常数影响 ,但主要受饱和磁化强度 (Ms)的影响。在高温时读出层的磁化强度很小 ,退磁场能减小 ,在静磁耦合作用下 ,使 Gd Fe Co读出层的磁化方向发生转变 ,而且磁化方向的转变在较小的温度范围内变化较快。