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摘要:利用激光二极管作为抽运源,分别用Cr^4+:YAG,GaAs和染料片作为饱和吸收体,研究了Nd:GdVO,激光器的被动调Q特性。Nd:GdVO4晶体尺寸为4mm×4mm×6mm,掺Nd浓度为1%。利用小信号透过率分别为91%和95%的Cr^4+:YAG,调Q的阈值分别为0.63W和0.57W;在抽运功率为3.69W时,分别得到了脉宽为64ns,80ns,脉冲能量为3.66μJ,3.41μJ,重复率为325kHz,378kHz的稳定调Q脉冲。利用580μm厚的GaAs调Q的阈值为0.39W,在抽运功率为3.69W时,得到了脉宽为7.8ns,脉冲能量为2.15μJ,重复率为366kHz的稳定调Q脉冲。利用初始透过率为70%的染料片调Q获得的脉冲最窄,但是其插入损耗大,抽运阈值高,输出也不稳定。
摘要:同步抽运锁模是一种调制增益的锁模技术,就是调节抽运光的调制频率使之等于激光器纵模间隔的整数倍。通过对抽运光源半导体激光器的驱动电流进行正弦调制,实现了掺镱光纤激光器(YDFL)的同步抽运锁模。通过调整抽运激光器的调制频率,在相应于二次谐波锁模,4阶有理数谐波锁模条件下分别得到了较窄的脉冲输出。对重复频率625kHz的二次谐波锁模脉冲序列,脉冲宽度小于20ns,约为抽运光宽度的1/40;平均输出功率2.34mw,能量转换效率约为5%。
摘要:利用Ce:BaTiO3晶体构成的自抽运位相共轭(SPPC)外腔,改善了连续钛宝石激光器的工作特性,使得激光输出阈值由未加位相共轭腔时的4.7W下降到加位相共轭腔时的3.6W,斜率效率由26%上升为30%。利用外腔激光理论对该实验结果进行了合理的分析。此外,由于位相共轭自扫描效应,导致了输出光中心频率在反馈后3min时蓝移了142MHz,在6min时红移了243MHz。通过直接测量暗条件下自抽运位相共轭反射率的衰减,得到了自抽运位相共轭光栅的暗存储特性。在暗条件下,位相共轭反射率在开始的1.5h内由80.5%下降到75%,随后缓慢下降,到17h位相共轭反射率仍保持在74%。
摘要:为了解决精细聚焦问题,采用Nd:YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面,研究了利用KTP晶体对Nd:YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W,采用声光调Q技术,频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下,实验中光—光转换效率约为31.4%。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较,并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95%。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸,可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸,展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。
摘要:高功率大型惯性约束聚变(ICF)激光驱动器大多采用等离子体电极普克尔盒(PEPC)抑制多程放大器的自激振荡和隔离反激光。采用并联驱动技术有利于实现等离子体电极普克尔盒电光开关小型化和降低成本,并可提高激光系统可靠性和稳定性。等离子体电极普克尔盒的并联驱动包括等离子体电极的并联驱动和普克尔盒充电的并联驱动。分析了等离子体电极电光开关并联驱动的途径和问题,通过采用电阻隔离和二极管退耦措施实现了预电离并联驱动,进而实现了等离子体电极的同步驱动;通过调节开关脉冲发生器输出波形及传输电缆长度,可实现普克尔盒充电的并联驱动,并给出了实验结果。
摘要:利用部分相干光理论对多色光源照明下光栅的菲涅耳衍射进行了理论分析,得到了任意谱相干度照明下光栅衍射光强分布的一般公式,并对脉冲激光光源和连续的多色光源照明下光栅的菲涅耳衍射进行了相应的数值计算,进而讨论了光源的频谱分布对光栅泰伯效应的影响。理论结果表明超短脉冲的有限弛豫时间对光栅自成像的影响与多色连续光源的谱分布对光栅自成像的影响完全等价。这一等价性为借助于连续多色光照明下光栅的菲涅耳衍射来研究超短脉冲激光照明下光栅的菲涅耳衍射提供了理论依据。实验中选用发光二极管(LED)作为照明光源,对连续多色光照明下光栅的自成像分布进行了测量,实验结果和理论分析相符合。
摘要:采用二维加权串行迭代算法(WSI)设计了8台阶的衍射光学元件(DOE)进行激光光束整形,将圆形高斯激光束变换为10μm×10μm的方形均匀焦斑,同时满足了二维激光光束形状的改变及振幅分布均匀化的功能;应用到高密度全息存储中,实现了人射到记录材料上焦斑强度的均匀分布。模拟计算结果表明,转换到均匀区的能量效率达到91.2%,平顶区的不均匀度为4.6%,误差小于0.023%,基本上达到了设计的要求。同时分析了衍射光学元件对人射高斯光束的束腰半径及傅里叶变换透镜焦距的宽容度,还制作出了8台阶量化相位衍射光学元件的三套掩膜板。
摘要:介绍了在准二维磁光阱(2D^+-MOT)中获得超冷原子的实验装置及结果。利用四个矩形线圈、四束椭圆形光斑光束加两束圆形光斑激光束,得到准二维磁光阱,它的特点是势阱为长条形,轴向束缚较小,势阱整体体积比较大,因而可以俘获到数目较多的超冷原子。实验中心附近的磁场梯度为1.3×10^-3T/cm,椭圆型光斑的长/短轴为24mm/7mm,圆形光斑直径为7mm。光斑功率分别为18mW,6mW。在该势阱中俘获长条形冷原子团的长度为12mm,直径为1.5mm,原子数为1.1×10^7,温度为400μK。
摘要:由中国物理学会量子光学专业委员会主办,四川大学、山西大学共同承办的第十一届全国量子光学学术会议于2004年8月8~10日在四川省都江堰市翠月湖宾馆举行。首届全国量子光学学术会议始于1984年,每两年一届,至今整整20年。来自全国各地的200多名专家学者参加了本次会议,收到论文300余篇,120人作报告,规模为历届会议之最。
摘要:高功率高能激光在光束控制系统(或称为内光路)中的传输距离比长程大气传输要短得多,但高功率密度的激光束在通过内光路时的热效应对远场光束质量会有显著影响。采用自编的四维仿真程序,详细计算了沿x方向呈线性变化的环状高功率激光束通过内光路的传输。用像散参数、桶中功率(PIB)和峰值光强位置描述了远场光束质量。研究表明,内光路的热效应(热晕)使得光束的峰值光强和可聚焦能力下降,降低了远场的光束质量,初始光束的非均匀性会影响光束的可聚焦能力并引起像散。值得指出的是,热晕是一种非线性效应,会影响光强分布和引起远场峰值光强位置的移动,对此给出了物理诠释,并用数值计算证实了物理分析。
摘要:研究了Er^3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱性质,分析了玻璃中Er^3+的上转换发光机理,应用Judd—Ofelt理论计算了Er^3+在玻璃中的强度参数Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。结果表明,在975nm抽运光激发下,观察到强烈的绿光和微弱的红光;绿光和红光发射是由于双光子吸收过程,其上转换机理是能量转换(ET)和激发态吸收(ESA)。拉曼光谱分析表明,对于上转换发光,玻璃结构中的F^-离子起到重要作用。
摘要:介绍了一种利用脉冲准分子激光轰击钛(或镍)靶诱导出等离子体从而在金刚石颗粒表面沉积Ti,Ni等金属保护层的新方法。使用抗压强度测定仪测定并比较了金刚石颗粒表面镀敷金属层前后的抗压强度值,使用金相显微镜观察了金刚石镀膜前后的表面微观状态,并利用x射线衍射仪(XRD)测定了沉积在金刚石颗粒表面金属层的组份。结果表明,利用脉冲准分子激光在金刚石颗粒表面镀Ti后其抗压强度显著增加,而且由于脉冲准分子激光轰击金属靶材后诱导的等离子体能量较高,即使在非高温工作情况下也可在金刚石表面生成TiC膜,这大大提高了金属膜层与金刚石颗粒之间的结合紧密度,这种TiC膜层的形成对于延长金刚石锯片的使用寿命具有重大意义。
摘要:介绍了合成孔径数字全息记录和再现的基本原理,提出了相应的实现方法和技术方案。特别对合成孔径数字全息再现中的两类方法:用单参考光记录的子全息图数字再现光场复振幅叠加或强度叠加,以及用多参考光记录的子全息图数字再现光场复振幅叠加或强度叠加方法进行了详细理论分析和实验研究。结果表明,合成孔径技术是一种提高数字全息再现像的分辨率的有效方法。与传统的子全息图直接拼接的合成孔径数字全息再现方法相比,用子数字全息图再现光场复振幅叠加或强度叠加两种再现方法均可实现合成孔径数字全息的再现,并可显著提高再现像的分辨率,但强度叠加方法的记录和再现难度远小于前者。在实际中可以根据解决问题的要求和子数字全息图的记录情况选用。
摘要:制作具有光变图像(OVD)光栅条纹的大面积全息原版,是激光图像无油墨印刷的核心技术之一。提出一种通过在金属镍母版表面高频感应加热和快速加压的工艺方法,在压敏材料上实现了微米级精细光栅条纹的高效率快速转移,其列阵式的转移复制方式实现了大面积光变图像的制作。研制了用于光变图像光栅条纹大面积复制的新型智能化组版系统,并对此智能化组版系统的结构和工作原理作了阐述。同时,对影响光栅条纹转移复制的几个方面作出了分析。对复制前后的光变图像光栅进行的测试表明,转移后光栅的衍射效率可以高于母光栅。研制的这一新型智能化组版系统可转移复制的组版面积达1000mm×1600mm。
摘要:介绍了光折变全息生成的布拉格光栅由于扭曲而对波分复用应用的影响,提供了一种在器件制作前预先了解光栅扭曲对器件性能影响大小的方法。使用傅里叶分析的方法,对布拉格光栅扭曲引起的相位改变做了修正计算。对修正了相位的光栅,采用严格耦合波分析,计算了光折变全息应用于波分复用的频谱响应。并用该方法计算了不同程度的光栅扭曲造成的频谱响应变化,证明光栅扭曲会直接造成器件衍射效率下降,旁瓣增大.从而使串扰增大,是光折变全息应用于波分复用必须考虑的重要因素之一。对光折变相位光栅衍射图像数据采集的过程作了介绍,并在此基础上将记录了光栅的晶体进行波分复用损耗和串扰特性的测试,实验结果证明提供的方法能够有效预知光折变全息光栅扭曲对器件综合性能的影响。
摘要:根据国际电信联盟(ITU—T)建议G.873定义的光传送网(OTN)中光路的假设参考模型(HRM).提出了光路经过多个光节点和光纤传输段后噪声积累的数学模型,推导了解析计算公式,并且按照节点隔离原理推导了计算噪声积累的简化公式以及工程等效模型。分析了光节点中增益(损耗)分配对噪声功率的影响.得出了光节点的优化设计原则。提出的光路噪声模型可以为光网络中光节点和光纤传输段的设计提供参考。
摘要:提出了一种基于模拟双折射模块的可调谐偏振光干涉型密集波分复用滤波器(DWDM)的新结构。其由置于起偏和检偏器之间的若干个具有相同结构的模拟双折射模块级联构成。每个模拟双折射模块由两个分别用于分束和合束的双折射晶体、放置于其中的两个具有不同折射率的介质块和一个半波片构成。研究了该滤波器的中心频率的可调谐特性。研究表明,利用该结构的滤波器,在满足一定平坦化要求的情况下,如果小角度旋转模拟双折射模块单元,可以在获得大平坦宽度的通带和阻带以及高隔离度的同时简便地实现中心频率的微调谐。实验中,用单级模拟双折射模块验证了该结构的可行性。