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中国激光 2005年第09期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

新型板条激光器的离轴混合腔模场计算1161-1165

摘要：报道了一种新型双板条离轴混合腔激光器.这种激光器结构通过改变传统的冷却方式和采用特殊的谐振腔设计,将使从第一块介质板条高温一侧出射的激光对称地进入另一块板条的低温一侧,从而可对由于温度分布不均匀造成的波面畸变进行一定程度的自校正,减少热效应的影响,可望提高激光器的输出功率和光束质量.利用快速傅里叶变换(FFT)对这种激光器的近场、远场以及相位等模场特性进行了数值计算.分析了波面畸变对输出光束质量的影响,并与常规双板条激光器进行了比较,结果表明这种新型双板条离轴混合腔激光器可以实现一定程度的波面畸变自补偿,从而获得更好的输出光束质量.

激光二极管抽运Nd：GdVO4微片激光器1166-1168

摘要：报道了一种新型激光二极管(LD)端面抽运Nd:GdVO4微片激光器,测量了抽运输入功率与激光输出功率的关系,激光阈值功率为83 mW,在2 W的抽运功率下得到860 mW的1.064 μm基横模连续激光输出,光-光转换效率为43%,最大斜度效率达到47%.

TEA^13C^16O2激光器的实验研究1169-1172

摘要：为扩展可调谐TEACO2激光器的输出波长范围,增加差分吸收雷达可探测的物质种类,采用13C16O2代替激光器工作气体中的CO2成分.计算了TEA13C16O2激光器在Ⅰ波段两个分支上的小信号增益系数分布.利用平面光栅单色仪,在小型快调谐TEA13C16O2激光器的Ⅰ波段共测到了32条谱线的能量输出,输出范围为10.663～11.347 μm.与采用普通CO2作为工作气体的情况相比,激光器谱线输出范围在长波长方向上有很大扩展,输出的最长波长由CO2的10.74 μm增大到11.347 μm.测得TEA13C16O2激光器的最高输出能量为107 mJ,并给出了Ⅰ波段典型谱线脉冲的半峰全宽.

8字形腔锁模掺Yb^3＋光纤激光器1173-1177

摘要：报道了利用非线性光纤环形镜(NOLM)锁模运行的掺Yb3+光纤激光器的实验研究.获得了脉冲宽度234 ps,中心波长1053 nm的锁模脉冲激光输出,光谱带宽6 nm,输出功率2.05 mW,重复频率3.842 MHz.该锁模光纤激光器的工作中心波长可在1030～1081 nm范围内调谐,锁模过程可以完全自启动,几乎不受外界环境变化的影响,可长时间稳定锁模工作,完全可以作为微焦耳级单脉冲能量光纤激光放大系统前端种子源使用,而且有望成为其他科学研究工作的中心波长可调谐的宽带锁模光纤激光光源.

中国激光杂志实验技术与元件

狭缝投影位置传感技术及其在精密定位中的应用1178-1182

摘要：提出了一种基于狭缝投影的位置传感技术,阐述了此技术的传感原理及其在精密定位中的应用.准直激光束照明的投影狭缝由一个透镜以掠入射角度投影在被测物体上,狭缝投影经过被测物体表面的反射和另一个透镜的成像在探测双缝上形成投影狭缝像.探测双缝放大成像在双像限探测器上,投影狭缝像透过探测双缝的光强分别被双像限探测器的两个像限所接收,通过检测双像限探测器两个像限上的光强获得被测物体的位置.实验验证了此传感技术的可行性,其位置重复测量偏差小于32 nm(1σ).

注入锁定半导体激光器全光波长转换技术1183-1188

摘要：波长转换器是光通信网络中的一个重要器件.而除半导体光放大器(SOA)外,半导体激光器也是进行波长变换的一种很好选择.基于半导体激光器的注入锁定波长变换技术具有转换带宽较大、啁啾小、消光比特性好、结构简单、成本低廉等诸多优点.将探测光与信号光同步注入法布里-珀罗(F-P)半导体激光器,可以通过信号光功率的变化控制激光器锁模与失锁,导致腔内纵模变化,探测光随之被共振放大或减弱,从而将信息由信号光转换到探测光频率上.从静态实验入手,对半导体激光器的注入锁定现象及光信号控制法布里-珀罗纵模移动等问题分别进行了研究.分析了动态转换激光器工作点的选取问题,在动态实验中实现了较宽范围的正相与反相波长转换,转换速率达到了10 Gb/s.

毛细管放电抽运软X光激光产生条件的实验研究1189-1192

摘要：实验探索了较低氩气气压下激光产生的条件.利用X射线二极管(XRD)测量了毛细管放电激励类氖氩46.9 nm软X光激光的输出.在其他实验参量不变的情况下,改变主脉冲电流的波形,比较了激光尖峰与背景光的相对位置.实验结果表明,当氩气气压为23 Pa时,激光产生时间相对于不同的电流上升沿是一个在小范围内基本稳定的值,约为40 ns左右;激光尖峰产生于背景光的峰值附近,表明激光尖峰是产生在等离子体被压缩到轴心后的停滞阶段.实验结果证实了只有当等离子体的电子温度、电子密度同时在最佳范围时才能产生软X光激光,并且主脉冲电流对等离子体压缩加热到合适产生激光的电子温度需要一个相对固定的时间;这个时间与主脉冲电流前沿的快慢无关.

色散管理孤子传输特性分析1193-1196

摘要：色散管理孤子光波系统的色散图周期由具有正负色散值的两段光纤组成,并且在系统中周期性放置集中放大器及滤波器装置.采用变分法获得了描述此种系统性能的常微分方程组,并利用这组方程数值研究了各种参量对孤子传输性能的影响.研究结果表明,虽然从整体趋势上看,当要求色散管理孤子有较好的稳定性时,应适当降低系统的色散管理强度,但在一定条件下,调整光纤放大器的位置以及正负色散光纤的色散差值,可同时获得相对较大的色散管理强度和好的孤子稳定性;总体来讲,集总放大器的位置会对孤子传输的稳定性、色散管理孤子的能量增强因子、脉冲最佳入射位置以及波分复用系统中的信道间的孤子碰撞致定时抖动等系统性能参量产生较明显的影响,可通过优化放大器的位置使系统的性能得到优化.

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究1197-1201

摘要：将千赫兹高功率全固态Nd:YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理,使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析.采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计,提高了增益介质光抽运的均匀性.根据实际抽运功率,通过模拟计算,设计了平-凸非稳腔.选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应,激光器实现了动态稳腔运转,激光脉冲能量输出斜度效率大于13%,光束发散角优于1.3 mrad.

中国激光杂志激光物理与激光化学

激光质谱法对氯代乙烯的痕量快速检测研究1202-1206

摘要：获得了在超声分子束条件下,305.0～325.0 nm波长范围内三氯乙烯及四氯乙烯的(2+1)共振增强多光子电离/飞行时间质谱(REMPI-TOFMS).在此波段,三氯乙烯分子通过双光子跃迁至3d里德堡态再吸收一个光子电离而后解离成CCl+等碎片离子,四氯乙烯分子则经历了π到3p德堡态的(2+1)多光子过程.实验分别获得两种氯代乙烯分子电离解离后产生的碎片离子CCl+的分质量光谱及光强指数.研究表明,该波长范围内三氯乙烯的最佳检测波长为310.8 nm,四氯乙烯的最佳检测波长为322.5 nm.根据CCl+信号强度与样品浓度的线性关系,实现了这两种环境污染物的低浓度探测,探测限可达到μg/L量级.

被动锁模Cr^4＋：YAG激光器的噪声分析1207-1210

摘要：锁模固体激光器的激光输出脉冲的频率和强度随激光器的噪声出现非常大的波动,限制了激光器系统在许多方面的应用.理论上分析了被动锁模Cr4+:YAG激光器的噪声形式和产生原因,从被动锁模Cr4+:YAG激光器的脉冲传播方程出发,得到了带噪声的非线性薛定谔方程,依据这个方程的类孤子解,推导出被动锁模Cr4+:YAG激光器腔内在噪声影响下脉冲的振幅和相位波动的线性扰动方程,对这个方程作了逼近解,得出振幅和相位波动的表达式和相应的噪声谱,可对实际的被动锁模Cr4+:YAG激光器输出脉冲的噪声进行控制.

二能级系统共振增强多光子电离过程的理论研究1211-1216

摘要：通过求解二能级系统含时密度矩阵元微分方程,对原子系统在共振和近共振情形下的激光共振增强多光子电离(REMPI)过程中的光电离几率进行了理论推导与分析,得到了光电离几率的解析表达式;研究了氧原子经共振态2p34p(2+1)共振增强多光子电离的电离几率与激光脉宽、激光光强及失谐量等参数的关系;给出了共振情形下电离饱和与激光脉宽和激光光强之间的关系式.计算结果表明,对于近共振情形(△较小),激光脉宽和强度一定时,电离几率随着失谐量的增加而减小;当失谐量一定时,光电离几率随光强的增加而增加,光强增加到一定程度时光电离几率出现饱和.对于共振情形(△=0),激光光强越大,电离几率随脉宽增加的幅度越大.

可调谐二极管激光吸收光谱法监测环境空气中甲烷的浓度变化1217-1220

摘要：可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量分析.通过该方法对环境空气中甲烷(CH4)的含量进行了长时间的监测.以室温下工作的近红外可调谐半导体激光器作为光源;使用多次反射池增加吸收光程来提高检测灵敏度;并且使用了二次谐波检测技术进一步降低了检测限,使检测限低于0.087 mg/m3,满足了对环境空气中甲烷进行监测的需要.

中国激光杂志光束传输

利用光子晶体光纤实现10Gb／s光传输系统的色散补偿1221-1224

摘要：利用光子晶体光纤(PCF)在10 Gb/s光传输系统中对普通单模光纤中传输的光脉冲进行了色散补偿,获得了很好的补偿效果.实验中,10 Gb/s光脉冲序列经过2.163 km普通单模光纤被展宽后,利用26 m长光子晶体光纤对其进行色散补偿,补偿后脉冲基本恢复到了初始形状.进一步的理论计算表明,此光纤在C波段20 nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿,补偿后剩余色散小于5 ps/nm.理论与实验结果表明光子晶体光纤在色散补偿方面具有很大的潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用.

中国激光杂志光通信及其元器件

一种新的自适应偏振模色散补偿前馈方法1225-1229

摘要：提出了一种新偏振模色散(PMD)补偿的方法,直接从被补偿光纤中提取偏振色散矢量的大小和方向信息,根据算法调节偏振模色散补偿器的各参量,使得补偿器的快轴与被补偿光纤的慢轴对准,从而使得偏振模色散得到补偿.这种方法的优点是减少了搜索的自由度.建立了40 Gb/s偏振模色散前馈补偿系统,并通过数值模拟,对40 Gb/s的非归零(NRZ)码的偏振模色散进行了自适应补偿.通过对补偿前后的眼图、偏振度(DOP)和Q值进行对比和分析,结果表明,这种偏振模色散补偿的前馈方法是非常有效的.

中国激光杂志光纤元件

基于布拉格光纤光栅谐振频率的实时测量1230-1234

摘要：分析了一种基于布拉格光纤光栅(FBG)的高效方便的谐振频率检测系统.布拉格光纤光栅作为传感器粘贴在悬臂梁表面探测其振动,密集波分复用器(DWDM)作为波长解调器件通过透过率曲线获得布拉格光栅反射光的相对中心波长位移.通过计算机处理数据采集卡采集的实时信号获得悬臂梁多阶谐振频率.结果显示,在与传统的加速度传感器测量谐振频率进行比较时,两者结果很好地吻合.光纤光栅传感系统测得所需的1～4阶悬臂梁谐振频率在频谱上的信噪比均大于20 dB,系统的应力动态测量精度为2.45×10-9ε/√Hz,表明该系统能够有效地测量谐振频率.

光纤光栅高温传感器的研究1235-1238

摘要：提出了一种能够测量高温的光纤布拉格光栅(FBG)传感器结构.利用线膨胀系数和长度均不同的两种金属细杆和光纤布拉格光栅设计而成的传感头,能够将被测温度转化为光栅的应变,解调由应变引起的光栅波长漂移,即可得知待测的温度.目前在实验室实现了500℃的动态范围和1℃的温度分辨率,实验结果与理论分析一致.

基于光纤环形镜的全光脉冲整形器1239-1242

摘要：提出了一种基于光纤环形镜的全光脉冲整形器.该全光脉冲整形器利用波分复用器将控制光脉冲引入光纤环形镜中,控制光脉冲由于交叉相位调制在信号光上产生了非线性附加相移.信号光在耦合器中发生干涉,经过整形的信号光脉冲从脉冲整形器的出射端出射,信号脉冲的波形由非线性附加相移的波形决定.实验中,利用对控制脉冲光谱整形和啁啾展宽的方法来对控制脉冲进行时间脉冲的整形,该全光脉冲整形器实现了对单纵模激光的脉冲整形,同时实现了飞秒脉冲和单纵模整形脉冲的精确同步.在理论上数值计算了该全光脉冲整形器的输出特性,理论计算结果和实验结果相一致,并为"快点火"实验提供了一条可行的技术途径.