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中国激光 2004年第11期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

8．1W全固态准连续红光Nd：YAG激光器1281-1284

摘要：报道了利用Ⅱ类临界相位匹配的KTP晶体(相位匹配角选为θ=59．9°，Ф=0°)对Nd：YAG在1．3μm附近的振荡进行腔内倍频，产生高功率准连续红光激光的实验结果。激光器使用了一个连续运转的高功率激光二极管(LD)侧面抽运组件(组件内由30个20w的二极管阵列呈三角形阵列分布抽运一根Nd：YAG圆棒)，使用声光调Q技术实现高重复频率输出，并选用了平一凹直腔的腔体结构。对该激光器的基频(1．3μm波长)调Q和倍频红光的功率输出特性及光谱特性进行了研究。在LD抽运功率453W时产生了最大输出功率8．1W的准连续红光激光，测量了此时的M^2值并给出了光强分布图。

激光二极管抽运的高光束质量的Yb：YAG薄片激光器1285-1288

摘要：演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb：YAG薄片固体激光器，抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器，光纤输出芯径为800μm，在940nm处最大输出功率为13．56W，由于光纤输出芯径较大．不利于抽运光和振荡光的模式匹配，为了得到较小的抽运光斑，采用了焦距比为30：12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径，晶体为原子掺杂浓度8at．-％，几何尺寸为Ф7mm×1．6mm国产Yb：YAG晶体，整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式，实验中得到了3．06W的连续激光输出，激光器的斜率效率为33．1％，测得M^2因子在x和y方向分别为1．54和1．73，具有良好的光束质量。

中国激光杂志简讯

一种抗湿性丙烯酰胺基光致聚合物及全息特性1288-1288

摘要：全息存储的应用在很大程度上取决于是否有合适的存储材料。光致聚合物作为一种体全息存储材料，具有高的感光灵敏度、高分辨率、高衍射效率及高信噪比，大的动态范围，可用完全干法处理及快速显影，最有可能成为数字全息存储的一次写入型材料。但这种材料受环境影响很大，特别是湿度的影响。在普通实验条件下，材料的可重复性差。当环境湿度过大时，膜极易吸水，致使衍射效率较低，甚至没有衍射效率。

中国激光杂志激光器件

新型史密斯-帕塞尔效应可调辐射源研究1289-1292

摘要：提出采用中等能量的相对论环状电子注激励轴对称三曲面反射镜、绕射光栅系统，产生毫米波、远红外波段辐射的新型准光学可调辐射源实验方案，这是一种基于史密斯一帕塞尔效应的自由电子激光。由于引入新型准光学谐振腔系统，可以改变能量输出方向的角度，从原理上讲，可制造一系列模型，产生可调频率的短毫米波、远红外波段相干辐射。采用环状电子注比带状电子注稳定性高，便于成型和聚焦；采用新腔体后增长了电子注与高频场的互作用范围；新型准光腔具有较小的绕射损耗。新方案的这些特点，进一步提高器件的输出功率，改善了高频特性。介绍这种新辐射源在3mm波段的粒子模拟计算初步结果，其输出功率达数百千瓦以上；同时给出准光学谐振腔高频系统的模拟计算和冷测实验的典型曲线。

正弦相位调制下多波长掺铒光纤激光器的研究1293-1295

摘要：通过理论分析并实验验证了一种能在室温下实现稳定的掺铒光纤激光器(EDF)多波长输出的方法。通过在线形谐振腔中引入正弦相位调制器。抑制了由于掺铒光纤的均匀展宽效应引起的模式竞争，从而避免了在室温情况下不稳定的单波长激射。与此同时，线形谐振腔引起的空间烧孔效应也有利于抑制均匀展宽效应。通过取样光纤光栅(SBG)的选频作用，实验中观察到稳定的5个波长的同时激射，相邻波长间隔为0．8nm，符合ITU标准。

中国激光杂志实验技术与元件

大功率半导体激光器阵列光束光纤耦合研究1296-1300

摘要：从半导体激光器的光参数积出发，给出了一种集光束准直、整形、聚焦及耦合的高功率半导体激光器阵列光束的光纤耦合方法。推导出了正交的两组准直微透镜阵列的面形公式；计算了准直光束的准直精度和聚焦光学系统参数。作为例子，给出一个光纤芯径为800μm，数值孔径0．37的光纤耦合高功率半导体激光器实验结果．其耦合效率大于53％。

半导体激光器调制特性的人工神经网络仿真1301-1304

摘要：对半导体激光器调制特性进行了理论分析，通过研究半导体激光器调制特性的速率方程，推导了调制特性的解析表达式。用广义回归神经网络建立了激光器调制特性的神经网络模型，通过训练好的神经网络模型对激光器调制特性进行了深入分析，并对激光器结构进行了仿真设计。模型输出结果与理论分析的结果相吻合，且该方法具有速度快、精度高、重复性好等优点。研究结果表明，利用神经网络模型可以对半导体激光器性能进行分析，并确定半导体激光器的一些结构尺寸。

圆柱透镜对半导体激光光束准直性能的改进1305-1311

摘要：根据光线传输的基本原理，通过计算和推导，用解析式表达并讨论了半导体激光器快轴方向发散光束通过圆柱透镜后的准直特性、光强分布和光能转换效率与圆柱透镜的半径、介质折射率、介质损耗、安装距离等可调参数以及界面反射的关系。说明了安装位置直接影响到准直效果；透镜半径、折射率和介质损耗不仅影响到准直后光斑的大小、光强分布和光能转换效率，而且影响到偏振状态的重新分布，因此，要获得最佳准直效果必须略微离焦安装；还需根据具体使用要求综合考虑各参数对光斑大小、光强分布和光能转换效率的影响，以采用适当的参数，并考虑是否进行增透处理。为正确认识和使用微圆柱透镜改善半导体激光快轴方向光束的发散，提高光束质量提供了理论依据。

用B样条函数对S形弯曲波导进行结构优化1312-1316

摘要：S形弯曲波导是集成光器件中不可缺少的部分。在光开关阵列、星形耦合器以及阵列波导光栅等器件中。以及将多个元件集成到一个芯片上时，都需要很多的S形弯曲波导来实现波导的侧向位移和连接。其尺寸和损耗直接影响整个器件的损耗以及集成密度。弯曲波导插入损耗(不包括由于结构缺陷而产生的光的散射损耗)由两部分组成：纯弯曲损耗和过渡损耗。从弯曲损耗产生的机理人手，提出用B样条泛函逼近理论实现任意边界条件下S形的优化方法，得到纯弯曲损耗尽可能小，并消除与直波导相连处过渡损耗的S形波导。且与正弦、余弦和双圆弧曲线得到的S形进行对比，用光束传播法验证。结果表明优化曲线插入损耗明显小于双圆弧和余弦曲线。

用快速傅里叶变换法分析超高斯反射镜腔的光场分布1317-1322

摘要：常规非稳腔由于输出耦合镜硬边光阑的衍射效应而影响了激光输出。使用非均匀反射镜，可以起到软边光阑的作用，改善了输出光束的光场分布特性。高斯分布反射镜已经被广泛应用，超高斯分布反射镜的提出是对非均匀反射腔的一大改进。快速傅里叶变换(FFT)方法是计算激光腔光场分布的一种方便快捷的方法，利用快速傅里叶变换方法分析了超高斯反射镜腔的腔内三维光场分布情况，并模拟了热透镜焦距变化时腔内光场分布的变化。然后分别在空腔和考虑热透镜效应的情况下对输出光束的光场分布进行了理论模拟，并讨论了热透镜效应对输出光场分布的影响。

中国激光杂志激光物理与激光化学

激光等离子体和烧蚀对含能材料的激光点火过程的影响1323-1326

摘要：通过测试激光点火的延迟时间、等离子体电荷通量和等离子体对激光的吸收能力，研究了激光等离子体和烧蚀对激光点火过程的影响。实验采用的含能材料为B／KNO3(m(B)：m(KNO3)=40：60)，外加5％的酚醛树脂，激光器为脉冲宽度为680μs的Nd：YAG固体激光器。实验结果表明等离子体密度随激光能量的提高而增大，而且激光等离子体的电荷通量大于燃烧流的电荷通量。当激光能量密度低于某一临界值时，点火延迟时间随激光能量密度的提高而线性变短，然而激光能量密度超过该临界值后，激光点火延迟时间保持恒定。在实验条件下，激光等离子体几乎不吸收入射的激光能量，但是点火延迟时间的变化规律表明了烧蚀会阻碍激光能量向含能材料注入。

高负载脉宽可调双池受激布里渊散射系统的实验研究1327-1331

摘要：为了提高双池受激布里渊散射(SBS)系统的能量转换效率和负载能力，在布里渊放大池和产生池中选用布里渊频移接近的不同介质，利用Nd：YAG调Q激光对其特性进行了实验研究。与同种介质的双池系统相比，不仅能保持足够的能量转换效率，而且能够有效地提高其负载能力和稳定性。分析和讨论了双池间距对受激布里渊散射性能的影响。

中国激光杂志光纤元件

光子晶体光纤的矢量有效折射率分析方法1332-1336

摘要：由于具有复杂的折射率分布，光子晶体光纤一般需要采用数值方法进行研究。有效折射率方法最早用来研究光子晶体光纤的模式特征及其色散特性，但是一般采用标量近似的方法。建立了研究光子晶体光纤的矢量有效折射率方法，并用于计算光子晶体光纤的色散常数。类比于阶跃型折射率光纤，只需将电磁场所满足的相应的贝塞尔函数代入阶跃型折射率光纤所满足的矢量特征方程即可求解光子晶体光纤包层的有效折射率。采用矢量有效折射率方法的计算结果与基于有限元方法求解的数值结果和测量结果吻合得更好。

微结构光纤的有限元分析计算法1337-1342

摘要：利用有限元法对零色散点在780nm的均匀微结构光纤进行经过简化的矢量波动方程模拟计算，获得了所需要的模场分布、有效折射率、色散、有效模面积等参数，并与实验数据相参照验证了这种方法的准确性和精度。进而将这种计算方法用于非均匀微结构光纤的模拟计算，不仅获得了很好的结果，与其他方法相比还具有更快的计算速度，计算所得到的结果对将来设计和拉制微结构光纤很有帮助，并且这种方法在设计不规则的微结构光纤方面具有很好的优势。

布拉格光纤色散特性的研究1343-1346

摘要：布拉格光纤是由在径向折射率呈周期分布的多层介质圆环构成的一种光纤。由于多层的几何结构特征，布拉格光纤表现出与普通光纤不同的色散特性。引入等效折射率法(EIM)结合多层光波导理论来分析布拉格光纤，对于布拉格光纤的色散特性进行了深入的分析，得到了布拉格光纤色散的比例性质(scaling properties)，并举例说明利用波导色散与结构参量的关系，通过调整布拉格光纤的结构参量，灵活地设计其色散特性。

中国激光杂志材料

磁光晶体GdYBiIG的磁致退偏效应1347-1350

摘要：建立了磁光晶体磁致偏振特性测试系统。该系统采用中心波长为1538nm的WGY型半导体激光器，在0～1500mT的大范围可调磁场下，对光隔离器用磁光晶体GdYBiIG样品的退偏效应进行了测试。测试结果表明，达到磁饱和或接近磁饱和时，GdYBiIG晶体的偏振性能最优；达到磁饱和后，随着磁场的增强，出现了磁致退偏效应。分析了磁致退偏效应的产生机理，给出磁致圆二向色性及磁致线双折射是产生退偏的原因。实验测试与理论分析表明，根据磁光晶体GdYBiIG这种退偏效应的规律性，在利用该类晶体制作磁光器件时，外加磁场强度稍大于它的磁饱和强度即可。

中国激光杂志薄膜

蓝绿激光作用下沉积态Ag11In12Sb51Te26相变薄膜的晶化性能1351-1355

摘要：用反射率对比度来衡量晶化程度，分别探讨了脉宽为500ms，100ms，60ms的蓝绿激光(514nm)作用下沉积态Ag11In12Sb51Te26相变薄膜的晶化性能，表明Ag11In12Sb51Te26相变薄膜在蓝绿激光下可具有较高的晶化速度。对比分析了热致晶化后的Ag11In12Sb51Te26薄膜在514nm处的反射率对比度，结果表明激光晶化和热致晶化后薄膜的反射率对比度有明显差别，分别为8％和19．2％。

中国激光杂志简讯

鱼雷激光尾流自导方法的研究1355-1355

摘要：提出了基于尾流的光学效应的鱼雷激光尾流自导方法。舰船在航行过程中不可避免地会产生舰船尾流。舰船尾流的光学特性主要由尾流气泡的光散射效应所决定。普通海水中存在着许多作布朗运动的微粒(包括海水中的杂质分子、悬浮粒子、有机及无机溶解质、微生物和气泡等)，它们会对光波产生散射效应，但当光在存有大量气泡的尾流中传输时，光的散射效应就会大大增强。根据气泡的光散