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中国激光 2005年第08期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

全固态LBO腔内倍频556nm黄光激光器1017-1021

摘要：全固态黄光激光器大多采用掺Nd3+激光晶体的4F3/2-I11/2和4F3/2-4I13/2能级跃迁和腔内和频技术来获得,由于在输出光斑质量和功率稳定性方面一直存在较多困难,所以寻找合适的基频光谱线同时利用腔内倍频是一种切实可行的解决方案.通过对Nd:YAG激光谱线分析以后发现4 F3/2-4I 11/22这两个能级间部分激光谱线(1112 nm,1116 nm,1123 nm)经过倍频以后正好可以获得黄光激光输出.通过对Nd:YAG各主要谱线激光参量比较和分析后发现,要想获得增益较低激光谱线1112 nm,1116 nm,1123 nm振荡,可以通过镀制特殊要求的谐振腔膜抑制增益较大的1064 nm,1319 nm,946 nm激光谱线运转来实现.通过对谐振腔膜系的设计以及倍频晶体的合理选择和放置,采用LBO晶体腔内倍频,利用2 W的激光二极管(LD)抽运Nd:YAG,获得了556 nm黄光激光输出,在1.6 W的抽运功率下,最大输出功率为102 mW,光-光转换效率为6.4%.

1053nm掺Yb^3＋双包层光纤放大器脉冲放大特性研究1022-1026

摘要：从掺Yb3+光纤放大器(YDFA)的功率传输方程出发,采用有限差分法对掺Yb'双包层光纤放大器在1053 nm的脉冲放大特性进行数值分析.模拟计算了在977 nm前向抽运下,光纤放大器中的上能级粒子数,抽运光和放大自发辐射(ASE)在光纤中的稳态分布.分析了掺Yb3+双包层光纤放大器的单脉冲波形畸变以及控制输入脉冲形状来产生需要的超高斯输出脉冲形状.讨论了最佳长度以及抽运方式差别等问题.

激光二极管抽运声光调Q高重复频率473nm激光器1027-1030

摘要：实现了重复频率高达100 kHz,紧凑的全固态激光二极管抽运的声光调Q 473 nm腔内倍频蓝光激光器.使用5 mm长的Nd:YAG作为激光介质,倍频采用了10 mm长的I类非临界匹配LBO晶体,激光器外形尺寸为11cm×6 cm×3 cm.使用2 W的激光二极管抽运,20 kHz重复频率下,得到平均功率为64.8 mW的473 nm稳定输出,总光-光转换效率为3.2%.在1 kHz重复频率下,得到脉冲宽度为23 ns,峰值功率接近700 W,单脉冲能量达到16μJ的稳定的473 nm激光脉冲.推导了准三能级系统的储能公式.此公式与以前的结果不同,认为有效储能时间不等于上能级寿命.通过实验结果的分析验证了这个结论.

刻蚀端面AlGaInAs／AlInAs激光器的制作与特性1031-1034

摘要：利用Cl2/BCl3/CH4电感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术,实现了对AIGaInAs,InP材料的非选择性刻蚀.AlGaInAs与InP的刻蚀速率分别为820 nm/min与770 nm/min,获得了刻蚀深度为4.9μm,垂直光滑的AlGaInAs/AlInAs激光器的刻蚀端面.在此基础上制作出宽接触的刻蚀端面AlGaInAs/AlInAs激光器,实现了室温脉冲激射,其阈值电流和微分量子效率与传统的解理端面激光器基本相当.并通过刻蚀端面与解理端面激光器特性的比较(包括电流-电压、电流-输出光功率以及远场特性),分析了刻蚀端面的引入对激光器特性的影响.

中国激光杂志简讯

中间镜式半导体可饱和吸收镜实现Nd：YVO4被动锁模1034-1034

摘要：中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心研究成功新型中间镜类型的1μm波长半导体可饱和吸收镜,在清华大学精密测试技术及仪器实验室成功地实现了Nd:YVO4被动锁模,获得了皮秒脉冲激光,由于缺乏合适的测试条件,脉冲宽度还未测试出来,估计在100ps以内.

中国激光杂志激光物理与激光化学

三、五阶非线性光纤中的交叉相位调制非稳研究1035-1039

摘要：从五阶感应电极化强度出发,导出了有损耗单模光纤中同偏振、不同波长的两光波交叉相位调制情况下的五阶非线性折射率;在同时考虑三、五阶非线性的情规下,推导了两光波的慢变振幅满足的耦合非线性薛定谔方程组,并进一步得出了线性化后微扰满足的方程组.分析了三、五阶非线性共存时的交叉相位调制不稳定条件和增益谱.结果表明,与只有三阶非线性的情形相比,在三、五阶非线性共存时,正五阶非线性加强调制不稳定性,使增益谱变宽,峰值变大,负五阶非线性则减弱调制不稳定性;和只有三阶非线性的情况类似,损耗也会使不稳定增益谱的谱宽变窄,谱峰减小;两光波扰动频率的大小关系会影响不稳定增益谱的谱宽、峰值和形状.

电激励红外多波段化学激光器的光腔参量选择1040-1044

摘要：腔镜曲率半径和腔长的选配对于激光器的输出特性有重要的影响.以HF为例,在某电激励红外多波段化学激光器平台上,选取了耦合输出率为15%的四组不同曲率半径腔镜的组合,在其他工作参量相同的前提下,获得了一组与模体积最大化原则预测结果恰好相反的功率输出数据.结合烧蚀的光斑模式,利用Rigrod发展的一种基于ABCD传输矩阵的等效简化处理方法对实验结果进行了分析,推测原因可能在于增益区气流通道长矩形截面在高度方向上所形成的衍射损耗.结论表明对于此类器件,在光腔参量的选择中应该考虑到这种衍射损耗.

中国激光杂志实验技术与元件

InP基一镜斜置三镜腔型光电探测器理论分析及实验研究1045-1049

摘要：介绍了一种新型长波长InP基一镜斜置三镜腔型(OMITMiC)光电探测器,并对其进行了数值模拟.介绍了该光电探测器的两项关键制备工艺.首先,利用动态掩膜湿法腐蚀技术,通过调节HCl:HF:CrO3腐蚀溶液的选择比,在与InP晶格匹配的In072Ga0.28As0.6P0.4外延层上制备出了不同倾角的楔形结构.其次,利用选择性湿法腐蚀技术,通过FeCl32H2O溶液对In053Ga047As牺牲层的腐蚀,制备出了具有InP/空气隙的高反射率分布式布拉格反射镜(DBR).

半非平面单块激光器强度噪声及其抑制的研究1050-1054

摘要：实验研究了半非平面单块固体环形Nd:YAG激光器的强度噪声特性和抑制技术.结果表明,弛豫振荡仍是该种激光器强度噪声最主要的来源.噪声峰值频率随抽运和输出功率的增加向高频方向移动,同时噪声峰宽度增加幅度降低,且在峰值频率附近发生180°相位跃变.采用光电反馈方法设计和制作了包含低噪声宽带接收、比例积分微分(PID)调整等单元组成的噪声抑制电路,测量了整个系统及各部分的传递函数,实现了强度噪声的抑制.当弛豫振荡峰值频率为600 kHz时,噪声峰值处和低频区域幅度降低分别接近40 dB和15 dB.

基于薄膜干涉滤光片的线性调谐滤光器1055-1058

摘要：基于薄膜干涉滤光片角度调谐的基本原理,提出并实现了一种线性调谐滤光器.利用步进电机控制薄膜干涉滤光片的入射角,通过优化机构装置参量,使步进电机旋转角成为线性控制变量.通过应用多层介质薄膜的膜系特征矩阵以及机构装置的几何关系,从理论上得到了滤光片的峰值波长随步进电机的旋转角之间的变化关系曲线,证明线性调谐滤光器具有可行性.设计了一个包括步进电机控制电路在内的实验装置,在1548～1561 nm的波长调谐范围内,取得了线性误差在±0.6 nm以下的实验结果.

中国激光杂志光束传输

强非局域介质中高斯光束参量演化规律的分析1059-1062

摘要：光束在非局域非线性介质中传输时遵循非局域非线性薛定谔方程(NNLSE).对应用变分法得到的傍轴高斯光束在强非局域非线性介质中的束宽演化方程进行了简化,消除了由于强非局域非线性介质响应函数作泰勒级数展开产生的势函数假根的影响;求出了傍轴高斯光束各参量的演化表达式.结果表明,傍轴高斯光束在强非局域非线性介质中传输时束宽的近似演化规律为正弦函数和余弦函数,并存在一个临界功率.当初始功率等于临界功率时,可以得到空间光孤子.对于一般情形,束宽作周期性压缩或展宽变化.当束宽比a≤0.3时,所得结果与非局域非线性薛定谔方程的数值解基本一致.

光弹调制器在偏振方向调制中的应用1063-1067

摘要：提出了一种将光弹调制器应用于偏振方向调制的方法,介绍了它的两种基本使用模式,利用琼斯矩阵对其偏振方向调制原理及其两种基本使用模式进行了分析.光弹调制器和1/4波片形成偏振方向调制器件时,光弹调制器处于两块透光轴相互垂直的1/4波片之间,且光弹调制器的振动轴分别和两块1/4波片的透光轴成±45°角,线偏振光通过此器件其偏振方向被调制.实验验证了光弹调制器组合1/4波片调制偏振方向的原理.将光弹调制器应用在偏振方向的调制中,使现有偏振方向调制技术的光谱范围扩展到了紫外波段.

用于惯性约束聚变系统中的色分离光栅近场衍射研究1068-1072

摘要：色分离光栅(CSG)是一种重要的谐波分离衍射光学元件,它的近场衍射调制可能导致其自身及其后续光学元件的激光诱导损伤.根据色分离光栅的实际制作过程建立了包含对位误差、占空比误差、刻蚀深度误差、塌边误差等多种制作误差的色分离光栅加工误差模型.并基于标量衍射理论,采用傅里叶分析方法,利用该模型推导得到了色分离光栅近场内光强分布公式,并针对惯性约束聚变(ICF)驱动器终端光学系统的色分离光栅进行了计算模拟,得出了近场调制随各种加工制作误差的变化关系.计算结果表明深度误差和塌边误差对光束近场调制有很大影响,对位误差相对影响较小,而相互影响更加严重.该色分离光栅近场分析和计算模拟方法也可用于其他衍射光学元件.

中国激光杂志光通信及其元器件

集成光学声光光开关的研究1073-1076

摘要：在集成光学声光可调谐滤波器的基础上,研制成一种偏振无关的集成光学波导型声光光开关,由于采用声光作用实现开关功能,使得开关速度可以达到微秒量级.介绍了这种集成光学波导型声光光开关的工作原理及其基本结构,并对它的插人损耗、隔离度、开关速度这三项光开关的重要性能指标进行了具体的理论分析与计算,然后对制作成的集成光学波导型声光光开关的器件样品进行了性能测试,在室内温度为20℃,入射波长为1.523μm时,测得插入损耗为4.8 dB,隔离度为22.0 dB.对实验与理论的误差进行了具体分析,并提出了进一步提高其性能指标的相关途径.

温度不敏感电光调制器和保偏光衰减器设计1077-1080

摘要：提出一种新颖的温度不敏感电光振幅调制器和保偏可变光衰减器的设计方案.整个装置由一对电光晶体、一个起偏器和一对准直系统组成.采用线性电光效应的耦合波理论对调制器进行详细研究,发现一束线偏振光经过调制器后,其光场振幅直接受到调制,而相位变化如同经历一个各向同性介质,相位和偏振态都没有改变.这种调制器的优点是不存在自然双折射引起的相位延迟,没有"零场泄漏",温度稳定性好,插入损耗小等.同时可以用作保偏可调光衰减器和电光探测器.

基于光纤光栅编解码和修正素数跳频码的一种光码分多址系统方案研究1081-1085

摘要：在素数跳频码(PHCs)的基础上,研究了修正素数跳频码(MPHCs)的构造方法和性能,提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)编解码实现修正素数跳频码这种二维地址码的光码分多址(OCDMA)系统方案.并通过对素数跳频码和修正素数跳频码这两种码字误码性能的分析,得到以下结论:对于相同的素数p,当系统误码率(BER)B≤10-9,p≥37时,修正素数跳频码所容纳的最大用户数大于素数跳频码;在光纤布拉格光栅阵列上修正素数跳频码所需要的编码光栅数相对素数跳频码减少(p-1)/2个,从而降低了光纤布拉格光栅阵列的制作难度.

中国激光杂志光纤元件

光纤干涉仪数字相位生成载波解调系统数据采集单元设计1086-1090

摘要：数字化相位生成载波(PGC)方法是实现光纤干涉仪大动态范围、高精度信号检测的主要手段.为了实现一个实用系统,必须对该方法的各种参数进行深入研究.以非平衡干涉仪为基础,推导了数据采集单元和相位生成载波方法相关参数及待测信号参数之间的关系,提出了抗混叠滤波器的设计方法,给出了实验结果,实现了高精度相位生成载波数字解调系统的设计.

新型长周期光纤光栅的扭曲特性研究1091-1096

摘要：发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)具有独特的扭曲特性:1)扭曲特性具有明显的扭曲方向相关性--顺时针扭曲时谐振波长发生'红'移,逆时针扭曲时谐振波长发生'蓝'移,无论顺时针还是逆时针扭曲损耗峰幅值都近似线性减小;2)若被扭曲的光纤比被扭曲的长周期光纤光栅长得多,则扭曲时长周期光纤光栅谐振波长和幅值的变化出现周期性的起伏.利用扭曲光栅引起椭圆双折射进而导致偏振态变化的相关理论合理解释了这些独特的扭曲特性.