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中国激光 2005年第06期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

全固态593nm复合腔连续波和频激光器729-733

摘要：报道了一种新型复合腔结构和频(SFM)激光器,用两个激光二极管阵列(LDA)经过光纤耦合分别单独端面抽运Nd:YVO4晶体,其中两激光晶体所选择的能级跃迁分别为4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2,其对应激光跃迁波长分别为1064 nm和1342 nm,两基频激光束分别在两个子谐振腔中振荡,在其交叠区利用KTPⅡ类临界相位匹配(CPM)进行腔内和频,获得了593 nm的和频激光.通过对激光晶体热效应的分析,设计了热不敏感腔,获得了520 mW连续波(CW)TEM00黄激光输出.光束质量因子M2＜1.2,激光输出为低噪声输出,24 h功率不稳定度小于±2%.

半导体可饱和吸收镜连续被动锁模端面抽运Nd：YVO4激光器734-738

摘要：报道了利用国产半导体可饱和吸收镜(SESAM)实现端面抽运Nd:YVO4激光器连续锁模(CWML)运转的实验结果.在V型腔结构的实验中观察到调Q锁模(QML)波形不稳并有较强的直流成份,通过选择小透过率输出镜和增加腔长,解决了这两个问题.在腔长从O.66m增至1.27m和1.86m过程中,直流分量从52%降到13.6%,0.3%,最终获得了重复频率约80 MHz的稳定连续锁模脉冲输出,光谱宽度为0.15 nm.在考虑晶体热效应基础上,利用ABCD矩阵方法设计了四镜Z型腔,获得了1 W左右的连续锁模输出,重复频率约150 MHz.分析和比较了V型腔和Z型腔的优缺点.

中国激光杂志简讯

掺钕陶瓷激光器获得236W高功率激光输出738-738

摘要：随着1999年陶瓷制备工艺的突破性进展,透明陶瓷作为激光增益介质取得了可与单晶相比拟的光学质量.

中国激光杂志激光器件

高重复频率可调谐TEA CO2激光研究739-742

摘要：以研制平均功率千瓦级的实用化高重复频率可调谐TEA CO2激光器为目标,分别研究了注入锁定、低锐度法布里-珀罗(F-P)耦合腔、光栅选线等三种调谐方法.利用光栅选线的方案,采用光栅谐振腔,实现了平均功率千瓦级的高重复频率TEACO2激光调谐输出.激光器输出10P(20),10R(20),9P(20),9R(20)线的脉冲能量分别为5.8 J,5.8 J,5.5 J,5.6 J,重复频率200 Hz,光束远场发散角为1.66 mrad(水平)与L 43 mrad(竖直),约为2倍衍射极限.

中国激光杂志实验技术与元件

平面交叉型微透镜阵列的制作及成像特性研究743-748

摘要：介绍了采用光刻离子交换工艺制作平面交叉型微透镜阵列的方法.利用积分形式的光线方程式讨论了平面交叉型微透镜的近轴光学特性,研究了微透镜的光线轨迹方程式和一些重要的近轴成像特性,利用ABCD定理得到了平面交叉型微透镜像距、焦距、像高、横向放大率和主平面位置的数学表达式,焦距的理论计算结果和实验数据吻合得很好.

Cr^4＋：YAG-Nd^3＋：YAG复合型单晶光纤及其被动调Q激光器754-756

摘要：研究了被动调Q激光器选用激光加热基座法(LHPG)生长的Cr4+:YAG-Nd3+:YAG一体化复合型单晶光纤.初步实验结果表明该单晶光纤完全满足全固化被动调Q激光器的要求.对配置两种不同结构输出镜时分别对0 kHz的调Q激光.应的输出光束的特性进行了观测.已实现了脉宽9 ns,最大平均输出功率达19 Mw,频率为10kHz的调Q激光.

瓦级双包层光纤超荧光光源的实验研究757-760

摘要：采用大功率半导体激光器抽运25 m掺Yb双包层光纤,在单程装置中,前向(SPF)和后向(SPB)分别获得了1.46 W和1.82 W最大超荧光功率,斜度效率分别为23.4%和29.2%,3 dB带宽最大为11nm.采用特定范围波长双色镜作为前腔镜,形成双程前向(DPF)装置,获得最大超荧光输出功率2.12 W,此时斜度效率为43.2%,中心波长在1070 nm,输出光谱平坦性较好,3 dB带宽从单程的11nm提高到42 nm.

反射式相位延迟器的性能研究761-764

摘要：多层介质反射镜在非正入射的时候,两个不同的偏振态之间会产生不同的相移.通过优化设计,入射角为45°,在1285～1345 nm之间p,s波获得了270°±0.15°的相移和99.5%以上的反射率.对使用的膜系进行了每层光学厚度的误差分析.用离子束溅射技术制备相位延迟膜,在大气中对样品进行不同温度的退火,用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性.结果表明,未退火的样品在相应波段获得了267.5°±O.5°的相移和99.6%以上的反射率;根据拟合分析,最外层的误差和折射率与设计值的偏差是发生相移偏小的主要因素;随着退火温度的升高、折射率变小和物理厚度变大,相移将变小.

多阶母盘刻录系统中的激光多阶功率写入控制765-769

摘要：描述了多阶母盘刻录系统中一种基于工业标准结构(ISA)总线接口和复杂可编程逻辑器件(CPLD)技术的激光多功率写入控制方法及其控制电路的设计实现.控制电路以工业标准结构总线接口与计算机通信,以复杂可编程逻辑器件为核心处理单元,采用外加功率探测器进行功率反馈,可以同时控制激光器的写入功率和写入时间,使半导体激光器可以对母盘上感光材料进行多阶功率的曝光刻写,同时写入时间可调,从而实现母盘的多阶刻录.已经用于多阶母盘刻录实验系统,可以兼容不同类型的半导体激光器.实验结果表明,使用此控制电路可以在光致变色材料盘片上实现至少8阶功率写入,并获得8阶信号.其最小写入时间125 ns,长时间工作输出功率的不稳定性小于1%,可满足只读型多阶光盘的刻录需要.

复杂目标后向激光雷达散射截面计算与缩比模型测量比较770-774

摘要：研究了复杂目标激光雷达散射截面(LRCS)与电磁波段雷达散射截面的差异,提出使用可视化技术计算复杂目标后向激光雷达散射截面的流程框图,并使用该技术对某飞机全尺寸模型进行了计算.将计算结果按缩比关系换算,得到了1:8缩比模型的散射截面.利用标准板定标法,在外场环境对1:8缩比模型进行了实际测量,获得了缩比模型散射截面的实验数据.对计算数据与测量数据进行了对比分析,结果表明,在目标主要散射方位,理论计算和测量结果一致;通过缩比模型的测量可以获取全尺寸目标的激光散射特性.

中国激光杂志激光物理与激光化学

波长光强分束器与光谱导数的实现775-778

摘要：根据光谱导数原理,设计了波长光强分束器,它能对光束实现光强和波长的空间分离,获得满足一阶光谱导数条件的两束光.开发了一种双光束双波长导数光谱技术,在物理上实现了光谱求导.使用波长光强分束器获得两束满足一阶光谱导数条件的光束,互补调制该两束光到同一个光电探测器进行差分,探测器输出差分信号到计算机进行处理,扫描波长从而获得光谱的一阶导数.实验验证了系统的可行性,并测出氙灯发射谱的导数光谱,发现其分辨率和光谱的精细结构都比其发射谱好.

激光场中电子被氩原子散射的微分截面研究779-781

摘要：应用第二玻恩近似理论,在电子入射方向平行于激光场的极化方向这种特殊的散射模式下,利用光学势模型对激光场中电子-氩原子散射进行了研究.利用静电屏蔽势,分别应用低频近似和第二玻恩近似公式对激光场中电子-氩原子散射进行了计算.和实验相比较,第二玻恩近似方法给出了较好的结果;应用这个较好的理论,利用光学势模型进行了计算,得到了更好的结论.

大剪切量干涉的二维波前重建782-786

摘要：提出一种基于模式展开和最小二乘拟合的算法,可以从大剪切量差分波前快捷地重建原始的二维波前.在傅里叶模式展开理论的基础上,从横向剪切干涉获得的差分波前,通过最小二乘拟合,可以计算出待测波前的傅里叶变换系数,重建出原始波前.针对大剪切量带来的差分相位数据维数减小的问题,提出了数据预处理方法.这个算法解决了已有的傅里叶模式估计理论中要求剪切量等于采样间隔的限制,可以应用于大剪切量干涉条件下的二维波前重建.

中国激光杂志全息技术与信息处理

利用数字全息干涉术测定材料的泊松比787-790

摘要：根据数字全息干涉术的基本原理,利用CCD分别记录物场状态变化前后的无透镜傅里叶变换全息图,通过数值再现分别得到不同状态下物场的复振幅分布,从而直接得到不同状态下物场间的干涉条纹图样.如果该物场是由板状试样的离面弯曲引起的,则通过测量干涉条纹图样中相同相位条纹的渐近线之间的夹角,即可确定出材料的泊松比.实验证明该方法简单易行,尤其适合对光学粗糙表面、小泊松比或小尺寸的试样进行全场测量,测量结果具有良好的重复性,较高的灵敏度和精度.

中国激光杂志光束传输

内腔连续波光学参量振荡器：高斯光束理论791-797

摘要：建立了描述内腔连续波单共振光学参量振荡器(ICCWSRO)的功率特性的高斯光束理论.将激光谐振腔内的二阶非线性相互作用视为激光器的一种输出损耗,求解描述激光器功率特性的方程,得到激光器的非线性反射率,进而得到内腔连续波单共振光学参量振荡器的信号波和闲置波的功率特性.分析中考虑了驻波腔结构、四能级激光增益介质的端面抽运特性、二阶非线性作用的平均场近似、相互作用的各光波的衍射效应.若不考虑激光增益介质中光束的衍射效应并同时采用一级近似,可以直接求解超越方程,得到激光器的非线性反射率.以Nd:YVO4作为激光增益介质,周期极化LiNbO3(PPLN)作为二阶非线性晶体,给出了有关数值计算结果.

波像差与光束质量β因子的关系798-802

摘要：分析了光学系统的波像差与对应的光束质量β因子间的关系,推导了光束质量β因子的近似计算公式.用数值计算方法建立了各种泽尼克多项式的波像差均方根值(RMS)与β因子间的拟合关系式.在此基础上,分析了科尔莫哥诺夫大气湍流引起的波像差与对应光束质量β因子间的关系.数值计算结果验证了推导的近似计算公式在相当大的像差范围内是准确的.

光束变换环形孔径谐振腔的失调特性分析803-809

摘要：光束变换环形孔径激光谐振腔(BCAR)是适用于环形增益介质的高性能谐振腔,已成功应用到高能连续波HF化学激光器中.建立了光束变换环形孔径激光谐振腔镜面倾斜及非共轴的数学模型,在此基础上,使用积分和差分结合的计算方法,计算了失调腔的输出光场近场分布,分析了束变换环孔腔在镜面失调情况下的模式特征,以及对远场传输能力的影响.计算结果表明,非共轴偏移和紧束段倾斜将使输出光场的相位分布呈现剪切、扭曲现象,并且沿偏移方向出现相位跳变;随偏移量的增大,相位畸变严重,远场传输能力下降.不同的偏移方向对于输出光场影响差别很小.两者相比,非共轴偏移对输出光场质量的影响更为严重,而紧束段倾斜的影响相对而言非常小,表现在相位分布的扭曲现象不明显,谐振腔的能量抽取效率变化微弱.

中国激光杂志光通信及其元器件

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器810-814

摘要：为了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应,对交叉偏振调制-半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析;通过讨论交叉偏振调制-半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾,结合滤波器的透过谱特性,提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案,并进行了实验验证.在信号码率为10 Gb/s的交叉偏振调制-半导体光放大器波长转换实验中,采用光带宽为0.3 nm的JDS滤波器优化转换信号的波形,基本消除了转换信号中长'1'码和长'0'码的码型效应,并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3 dB以上.