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中国激光 2005年第02期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

基于保偏光纤光栅的双波长掺铒光纤激光器145-148

摘要：提出了一种基于保偏光纤(PMF)中布拉格光栅的波长间隔可调的可开关双波长掺铒光纤激光器(EDFL).由于和光纤布拉格光栅(FBG)两个反射峰对应的不同波长的两纵模在偏振态上是正交的,从而在均匀展宽的掺铒光纤中增强了偏振烧孔(PHB)效应.这种偏振烧孔效应大大减小了不同模式之间的竞争,因此可在室温下得到稳定的双波长振荡.另一方面,通过调整偏振控制器的状态,即改变腔内的双折射状态,光纤光栅的两个反射峰强度会发生变化.基于以上原理,便形成了对激光振荡模式的选择,即通过调整偏振控制器的状态可使激光器工作在稳定的双波长状态或在两波长之间转换.通过改变加在光纤光栅上侧向应力的大小和方向,可有效控制双波长激射的波长间隔,实验中得到了0.2～1.1 nm的可调间隔.

激光二极管抽运单块高斜度效率环形腔单频固体激光器149-152

摘要：对于单块结构非平面环形腔单频固体激光器,谐振腔尺寸和输出耦合面偏振膜反射系数的选取是其获得单频、高效率、高功率输出的关键.采用琼斯矩阵的方法讨论了单块激光器获得单频输出的工作原理.通过对谐振腔回路琼斯矩阵特征值的平方及特征值平方差的计算,提出了在晶体尺寸、磁场及抽运功率一定的情况下,通过对单块非平面环形腔输出耦合面偏振膜反射系数的设计来提高激光器的单频输出功率及斜度效率的方法.实验采用光纤耦合输出激光二极管(LD)纵向抽运单块激光器,当抽运功率最高用到2.83 W时,获得了最大1.20 W的1064 nm单频激光输出,斜度效率达47.4%.

超短脉冲掺Yb^3＋光纤激光器实验研究153-155

摘要：报道了使用976 nm半导体激光器作为抽运源,以掺Yb3+光纤作增益介质构成环形腔激光器产生超短脉冲的实验研究.在腔体净群速度色散为正的掺Yb3+光纤环形腔激光器中,采用非线性偏振旋转的相加脉冲锁模技术,通过调节偏振控制器的方向和减少腔内损耗,实现稳定的锁模运转.用示波器观察光纤激光器在时域的输出特性,在抽运光一定的情况下,随着光偏振状态的变化,光纤激光器锁模激光的变化呈现稳定和不稳定两个区域.在不稳定锁模区域,激光为不规则的脉冲.通过仔细调节光纤偏振控制器的位置,当光纤偏振控制器在某一适当位置时,激光器工作在稳定的锁模区域,获得最大功率为9.46 mW,脉冲激光光谱宽度为10 nm,脉冲的重复频率为15.4 MHz.

光纤光栅外腔半导体激光器改进模型分析156-160

摘要：改进了基于耦合腔激光器模型的光纤光栅外腔激光器静态分析模型,在考虑了激光器和光纤光栅之间的耦合效率后,将光从激光器耦合进光纤光栅的耦合系数η1和从光纤光栅反馈回激光器的耦合系数η2推导进描述耦合腔的散射矩阵元中,修正了耦合腔模型的表达式.发现两个耦合系数η1与η2之积的大小对增益曲线产生具体影响.分析表明短外腔及短的光纤光栅长度决定了损耗曲线最低处单纵模振荡,激光管芯与光纤端面的反射率也对阈值电流、边模抑制比产生明显影响,尤其对于激光器端面反射系数比较大的情况,可以通过仔细设计空气间隙的长度实现外腔模和法布里-珀罗(F-P)模式的匹配.

重要堪误160-160

高饱和电流14xxnm应变量子阱激光器的研制161-163

摘要：报道了14xx nm应变量子阱(SQW)激光器管芯的研制成果.通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长工艺生长14xx nm AlGaInAs/AlInAs/InP应变量子阱外延片,采用带有锥形增益区的脊型波导结构制作激光器管芯.生长好的外延片按照双沟脊型波导激光器制备工艺进行光刻、腐蚀,制作P面电极(溅射TiPtAu)、减薄、制作N面电极(蒸发AuGeNi),然后将试验片解理成Bar;为获得高的单面输出功率,用电子回旋共振等离子体化学气相沉积(ECR)进行腔面镀膜,HR=90%,AR=5%;解理成的管芯P面朝下烧结到铜热沉上,TO3封装后在激光器综合测试仪进行测试.管芯功率达到440 mW以上,饱和电流3 A以上,峰值波长1430 nm,远场发散角为40°×14°.

中国激光杂志实验技术与元件

调制转移光谱稳频的研究164-166

摘要：532 nm激光的碘吸收谱线的频率被国际计量委员会(CIPM)推荐用于频率计量标准,激光频率标准对长度和时间的计量是很重要的.碘分子在532 nm附近有丰富的强吸收谱线,可以作为频率稳定的绝对参考谱线.使用532 nm单块固体激光器,在375 kHz新的调制频率下,利用调制转移技术,将激光频率调谐到127I2的R(56)32-0跃迁的吸收谱线,并观察到该吸收谱线相应的15条超精细结构分量.通过展宽的调制谱线可以看出375 kHz的调制频率得到比312 kHz调制频率更高的鉴频敏感度,并在实验上成功地将激光频率稳定在碘的超精细吸收谱线的a10分量上长达10 h,估计稳定度在10-13量级.准确的频率稳定性正在两台激光器上用拍频的方法进行测量.

硬X射线相位衬度成像的实验研究167-169

摘要：介绍了硬X射线(类同轴)相位衬度成像的工作原理及其实验研究结果.X射线波长为0.08860 nm,样品为未经任何处理的飞蛾,记录介质为X射线胶片.胶片经处理以后,用光学显微镜读出,可以看出样品的许多细节,尤其在折射率突变处.而同样条件下基于吸收衬度机制的硬X射线吸收成像,由于是弱吸收样品,没有观察到任何图像.

展宽器元件失调及带通分析170-174

摘要：通过光线追迹法给设计的反射式单光栅展宽器建立了一个数学计算模型.利用这个数学模型计算和分析了元件失调对反射式单光栅展宽器二阶色散量和输出光束发散角的影响,并考虑了反射式单光栅展宽器中衍射光栅和球形凹面镜的尺寸与展宽器带通的关系.发现当平面反射镜M1的纵向偏离角为0.2°时,展宽器的二阶色散量最大,偏离角大于或小于0.2°时,展宽器的二阶色散量随之减小;得到了元件失调会增加输出光束发散角的结论;并发现展宽器中衍射光栅和球形凹面镜尺寸的有限大小对带通有限制作用.提出了利用反射镜M1纵向的适当偏离增大展宽器二阶色散量的方法,以及增大衍射光栅和反射镜尺寸来提高展宽器带通的方法,从而进一步减少展宽过程中的光谱剪切.

摆动反射镜实现高功率激光束的平滑化175-179

摘要：为了获得均匀化、平顶的高功率激光束,设计了一种以平面镜为输出镜、凹面镜为全反镜的新型谐振腔结构,由于凹面镜的周期摆动使得输出光束强度分布得到一个时间上的均匀化,得到近似的'平顶'高斯型.建立了理论模型,并对该整形方式进行理论分析与数值模拟.理论计算和实验结果都表明,采用这种新型的整形方式,CO2激光器输出光束光强的空间分布得到了明显的均匀化.此方法避免了传统高功率激光光束整形的弊端,提高了系统的可靠性,简化了结构设计.

激光等离子体X射线椭圆弯晶谱仪的设计180-183

摘要：为了诊断0.2～2 nm的激光等离子体X射线,研制了一种新型的基于时间分辨和空间分辨的聚焦型椭圆弯晶谱仪,采用两个完全相同且对称分布的通道可以同时获得谱线的空间和时间分辨率.给出了弯晶谱仪的设计参数,采用了新颖的瞄准对中技术,并对光源偏离椭圆轴线造成的误差进行了分析.在'神光Ⅱ'靶室上进行打靶实验对该谱仪进行标定,利用X射线CCD相机成功地获取了谱线的图像,实验结果表明实测谱线波长与理论值吻合.

中国激光杂志激光物理与激光化学

利用受激布里渊散射相位共轭镜克服激光棒热效应的实验研究184-187

摘要：利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能克服单棒Nd:YAG的热效应,从而使光束质量提高到衍射极限.对于具有一定的热效应影响的YAG激光棒,采用工作在接近临界稳定区的凹-凸腔作为起始腔,通过对受激布里渊散射相位共轭腔进行优化设计,在抽运能量为10 J,重复频率为5 Hz时,得到稳定输出的能量为20 mJ,脉宽为11.8 ns的近衍射极限的高质量激光脉冲.

AgOx型超分辨近场结构的非线性光学特性研究188-191

摘要：采用共焦Z扫描系统,以λ=532 nm,脉冲宽度0.7 ns,重复频率15.79 kHz的脉冲半导体激光器作为入射光源,研究了AgOx超分辨近场结构(SuperRENS)薄膜样品的非线性光学性质,实验获得了其三阶非线性折射率系数随入射光功率的变化曲线,并与Au,Ag薄膜作了比较,讨论了光致非线性变化过程.结果表明,在聚焦激光作用下,AgOx超分辨近场结构薄膜样品存在一相变点,即解析出纳米Ag颗粒,满足了产生局域表面等离子体的激发和增强效应的条件.

外加电场和磁场对太赫兹辐射产生的影响192-195

摘要：通过对半导体太赫兹发射极在有和没有外加电场和磁场作用下发射光谱的测量,说明了外加电场和磁场对太赫兹电磁辐射的产生具有增强作用.采用反射式发射极在飞秒激光作用下辐射太赫兹脉冲的装置,同时利用电光取样方法探测太赫兹电场,得到了这些发射极的时域发射光谱,并通过快速傅里叶变换(FFT)得到了相应的频域光谱.实验表明,太赫兹时域发射光谱和频谱在外加电场、磁场作用下都有增强,但是所发射的频率成分和带宽都没有改变.借助于经典电磁理论的定性分析,认为太赫兹发射光谱在外加电场、磁场作用下的增强起源于半导体中载流子的加速运动受外加电场和磁场的影响.

布里渊放大修正陡前沿Stokes脉冲波形196-199

摘要：研究了受激布里渊散射(SBS)放大池中,通过改变抽运光与Stokes种子光脉冲的延时,改变它们在池中的相遇位置,实现抽运光对陡前沿种子光脉冲不同部位的选择性放大,从而修正Stokes脉冲波形.理论和实验研究了Stokes光脉宽、脉冲波形前后沿时长比以及能量提取效率等参数随相遇时间的变化规律,在相遇时间2.5 ns时,理论得到前后沿时长比为1,能量提取效率80%以上的Stokes放大光脉冲波形,理论和实验符合较好.

衍射光学束匀滑器件的自相关系数与性能参数200-203

摘要：根据衍射光学束匀滑器件透过率函数的自相关系数,重新定义了表征衍射光学器件(DOE)焦面光强分布束匀滑性能的两个参数:光能利用率和顶部不均匀性.此种定义是对利用衍射光学器件焦面光强分布的空间频谱进行的性能参数定义的一种近似,对于精细化设计,两种定义计算结果非常吻合;而对于传统设计,两种定义计算结果有较大偏差.当衍射光学束匀滑器件与光谱色散平滑(SSD)技术联合使用时,模拟计算结果表明,对于精细化设计与传统设计,定义的性能参数均能反映衍射光学器件的实际使用性能.

受激热散射与布里渊散射的竞争及其共轭特性204-208

摘要：研究了因掺杂硝酸铜而具有不同吸收系数的丙酮液体作为主振荡功率放大(MOPA)系统相位共轭镜时,液体中受激热散射(STS)与受激布里渊散射(SBS)之间的竞争及其相位共轭输出特性.结果显示,随着吸收系数的增加,受激热瑞利散射(STRS)将抑制受激布里渊散射或受激热布里渊散射(STBS)而成为主导过程,且其增益随着吸收系数的增加而增加,能量相对起伏随着吸收系数的增加而降低;由于阈值效应,弱抽运时受激热瑞利散射与受激布里渊散射一样将丢失原始波前中较弱的相位信息;在适当的吸收系数和抽运条件下利用吸收液体中的受激热瑞利散射获得高品质相位共轭是完全可能的.

中国激光杂志光通信及其元器件

LiTaO3相位调制器扩频特性的研究209-211

摘要：介绍一种利用开关微波信号调制LiTaO3电光晶体,实现对输入光扩频的方法.研究了LiTaO3相位调制器的理论模型,并给出了相应的计算公式.利用公式模拟、计算得到在一定微波功率调制下相位调制器输出的扩频光谱.给出了实际系统的框图,并对实际系统的输出光谱进行测量,得到在不同微波调制功率下的光谱图.对理论计算所得的输出光谱与实际系统的输出光谱进行分析,发现谱线情况较一致,仅对应的微波输入功率有差异,原因是实际系统中微波传输线阻抗不匹配,所需的实际微波功率比理论值大.该系统的电光晶体为LiTaO3,激光器工作波长为1053 nm,微波频率为4.3 GHz,开关信号是重复频率为1 kHz,占空比为4:6的方波.使90%的光功率分散于主峰以及一、二次边频,且一、二次边频的功率近似相等.