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中国激光 2006年第02期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

基于游标原理的可调谐分布反射全光纤激光器145-148

摘要：报道了一种新型全光纤离散可调谐分布反射（DBR）光纤激光器。光纤激光器为短腔结构，其有源区采用Er-Yb共掺单模光纤，有源光纤长度为6cm。激光器采用两组级联光纤布拉格光栅（FBG）为反射腔镜，前腔镜各级联光纤布拉格光栅的布拉格波长间隔为1nm，后腔镜为0．8nm，利用游标原理，通过对前腔镜级联光纤布拉格光栅进行机械调谐，使前后腔镜各反射波长分别对准，实现了四个固定波长间隔为0．8nm的离散调谐。这种光纤激光器具有波长调节准确，调谐速度快，成本低的优点，可用于作为多波长光纤传输系统的发射光源或系统检测光源，进一步增加级联光栅的组数可实现更大调谐范围。

中国激光杂志简讯

Optics InfoBase数据库收录Chinese Optics Letters148-148

中国激光杂志激光器件

注入连续光实现锁模光纤激光器的波长稳定149-152

摘要：提出了一种实现锁模光纤激光器波长稳定的方法，即向锁模激光器腔内注入连续光，使某一组纵模在注入连续光的基础上起振。这组纵模在对增益介质的竞争中可以稳定地占据优势，从而实现激光器输出光谱的稳定。理论分析发现注入连续光会使锁模激光器纵模线宽变大，而线宽的增大将会增加进入纵模的连续光功率。在实验中对基于掺铒光纤放大器（EDFA）的主动锁模光纤激光器进行波长稳定，激光器的调制频率为10．06GHz，观察到了良好的稳定效果。为进一步检验波长稳定的效果，对锁模光纤激光器进行波长稳定后，将其输出的光信号经过一个法布里-珀罗（F-P）滤波器，稳定地滤出了功率较高的纵模。法布里一珀罗滤波器的自由光谱区（FSR）为40．24GHz，透射峰3dB带宽为40MHz。实验结果证明纵模被稳定在法布里一珀罗滤波器的透射峰范围内，纵模波长的波动小于40MHz。

千瓦级激光二极管抽运热容固体激光器153-156

摘要：开展了热容激光二极管（LD）抽运固体激光器理论和实验研究工作，进行了抽运源耦合结构的光线追迹和优化设计，针对热容工作模式下激光介质的激光特性进行了初步理论分析，数值模拟了不同抽运条件下激光介质的增益分布及温度梯度、应力梯度，确定了激光器的安全运行条件。初步完成了热容激光器实验平台的建立：采用两个220Bar的激光二极管面阵对直径为50mm，厚度为15mm的Nd：GGG晶体进行抽运，耦合方式为微透镜准直加正交柱透镜组，耦合光斑的大小为30mm×30mm，谐振腔采用平平腔，实验结果表明该激光器在平均抽运功率为8100W的激励条件下获得了1385W的激光输出，光一光转换效率约为17％。

输出5W的电光调Q Nd：YAG陶瓷激光器157-160

摘要：研究了激光二极管（LD）侧向抽运的Nd：YAG陶瓷电光调Q激光器的激光输出特性。该激光器采用九组激光二极管线阵列（LDA）侧面紧密环绕均匀排布的抽运结构，并用微通道热汇冷却技术冷却。在电光调Q方式下，重复频率为100Hz，抽运单脉冲能量为416mJ时，用尺寸为庐5mm×75mm，掺杂原子数分数为1％的Nd：YAG陶瓷棒，获得50mJ的1064nm激光输出，脉冲宽度为12ns，斜率效率达24％。并实验测量和分析了偏振片，KD^＊P晶体，四分之一波片等调Q器件的插入损耗。测量了输出激光时间波形和光斑的光强空间分布。

中国激光杂志实验技术与元件

一种复合编码的三维数字成像方法161-165

摘要：为了解决物体表面存在不连续或大梯度的三维数字化问题，提出了一种结合点阵编码和条纹编码两种方式的复合编码三维数字成像方法。该方法综合了点阵编码和条纹编码两种编码方式的优点，利用点阵编码三维数字成像绝对测量的特点，以点阵编码获取物体较低分辨率的三维深度像，并以此确定条纹级次，控制条纹解码的相位展开过程。建立了基于这种复合编码方法的三维数字成像理论模型，并通过实验验证了该方法可有效地克服相位模糊和误差传播问题，同时该方法的物体深度测试范围和测试对象范围均大于单一编码方式。

中国激光杂志简讯

中国光学学会2006年学术大会的通知165-165

中国激光杂志实验技术与元件

单级结构C＋L波段掺铒光纤宽带光源166-170

摘要：报道了利用双向抽运单级掺铒光纤结构研制的高效率C＋L波段放大自发辐射（ASE）宽带光源。实验表明，该结构在一定的掺铒光纤长度范围内，均可通过调节前后向抽运功率来获得带宽达80nm（1525～1605nm）光谱平坦的C＋L波段宽带光源。光源的抽运转换效率与掺铒光纤长度、前后向抽运功率分配有关。选择所需的最短掺铒光纤长度制作光源，既可以节省光纤，降低成本，还可以提高抽运转换效率。利用该光源结构获得了输出功率为13．5dBm，抽运转换效率达23．2％的高效率C＋L波段放大自发辐射宽带光源。

激光推进自由飞行实验171-174

摘要：为了解决激光推进自由飞行演示中飞行器垂直飞行的稳定性问题，设计了旋转发射平台装置。在飞行器起飞前，给其施加一定的转速。当转速达到700r／m时，质量为4．2g，焦距为10mm的抛物面型飞行器在单脉冲输出能量为13J，重复频率50Hz的TEACO2激光器的推进下，成功实现了重复频率脉冲激光推进竖直自由飞行演示。飞行高度达到2．6m，飞行持续时间为1．75s。结果表明，在激光输出能量一定的情况下，通过提高飞行器的转速，可以提高激光推进自由飞行演示中飞行器的稳定件，从而活当地提高飞行高度。

深刻蚀高密度熔融石英光栅175-178

摘要：深刻蚀高密度熔融石英光栅是一种新型高效的衍射光学元件，具有衍射效率高、成本低、抗损伤，能在高强度激光条件下工作等优点。给出了利用感应耦合等离子体（ICP）技术制作熔融石英深刻蚀光栅的详细过程，并在一定的优化条件下制作了一系列不同周期、开口比和深度的高质量深刻蚀石英光栅。实验得到的最大刻蚀深度为4μm，并且在600l／mm的高密度条件下得到了刻蚀深度为1．9μm的高深宽比石英光栅。光栅侧壁陡直，表面平整，没有聚合物沉积。所制作的熔融石英光栅元件在高强激光环境、光谱仪、高效滤波器和波分复用系统等领域中有非常广泛的用途。

中国激光杂志激光物理与激光化学

奇偶反馈相位共轭腔垂直腔面发射激光器非线性系统的理论研究179-184

摘要：针对垂直腔面发射激光器（VCSEL）与相位共轭镜（PCM）这一弱耦合系统，同时考虑到相位共轭镜奇次反馈产生共轭光，偶次反馈产生常规光这一不同于普通平面镜的奇偶效应，构建非即变相位共轭镜奇偶分开的多次反馈理论模型，对多次相位共轭反馈（PCF）下垂直腔面发射激光器非线性动力学行为进行了数值模拟。结果表明，由于引入了奇偶两种不同反馈类型，高次相位共轭镜反馈可明显改变垂直腔面发射激光器的输出动态，即使在弱反馈条件下也如此，而其对稳态特性的影响却恰恰相反。与只考虑一次反馈相比，考虑多次反馈后，弱反馈引起的系统不稳定明显被抑制，混沌区域变小并代之以稳定的倍周期态；而强反馈时，一次反馈对应的从混沌到三分岔的非线性演变方式，在二、三次反馈时分别变成了从倍周期到混沌和从准周期到混沌的演变过程。

LiNbO3：Fe晶体光栅擦除特性185-189

摘要：在光折变过程中，光波对掺杂中心的激发系数S是一个重要的物理量。为了求出光激发系数S对波长A的依赖，研究了在不同的擦除波长条件下，记录在光折变晶体LiNbO3：Fe中的光栅衰减特性。实验结果表明lnP（P为光擦除灵敏度）与擦除波长λ呈线性关系，即波长越短，光栅擦除越快，光擦除灵敏度越高。在单中心电子带传输模型的基础上，理论计算也证实了实验结果。利用带传输模型，给出了理论上光激发系数S对波长的指数依赖关系。同时微观量φμγ（φ为量子效率）也可由光栅擦除实验求出。

中国激光杂志简讯

《大气与环境光学学报》征稿启事189-189

中国激光杂志激光物理与激光化学

用于腔量子电动力学研究的铯原子双磁光阱190-194

摘要：建立了铯原子双磁光阱（MOT）系统用来制备腔量子电动力学（Cavity-QED）实验所需的处于超高真空（UHV）环境中的冷原子。采用一柬聚焦的连续激光柬将气室磁光阱从背景铯蒸气中冷却并将俘获到的冷原子有效地输运到超高真空磁光阱，实现了铯原子双磁光阱。实验中研究了输运光束的失谐量对于超高真空磁光阱中的稳态冷原子数的影响，同时对气室磁光阱和超高真空磁光阱的装载过程作了分析。气室磁光阱和超高真空磁光阱的典型气压分别约为1×10^-6Pa和8×10^-8Pa，典型的稳态冷原子数分别约为5×10^7和5×10^4，冷原子等效温度约72±4μK。

双光阱法测量光阱横向力场分布195-198

摘要：提出了用双光阱法测量光阱外缘区力场的方法，建立了双光阱实验装置，其特点是利用一个光阱作为标尺完整测量待测光阱外缘区横向力场分布，测量空间分辨率为10nm。结合流体力学方法，从实验上给出了完整的光阱横向力场分布。光阱横向力场分布的实验结果与理论计算相符合，对实验结果与理论值存在的差异也进行了分析和讨论，指出了除已有的理论计算采用的几何光学近似模型与实验条件有差别外，粒子在实验过程中伴随的轴向位移也是造成这种差异的主要原因。

中国激光杂志光束传输

短脉冲在色散平坦光纤中传输前后波形、相位和啁啾测量的实验研究199-205

摘要：二次谐波频率分辨光学门（SHG-FROG）是能够准确测量短脉冲多项特性参量的新技术。利用二次谐波频率分辨光学门脉冲分析仪对在色散平坦光纤中传输前后的短脉冲进行了测量，得到了待测光脉冲的频率分辨光学门（FROG）图、自相关曲线、自相关频谱曲线、波形和相位曲线以及脉宽、谱宽、啁啾等反映短脉冲特性的信息，对实验结果进行了分析，并与高斯脉冲在单模光纤中的线性传输理论进行了比较。结果表明，激光器输出的短脉冲是具有负线性啁啾的近变换极限高斯脉冲，经过12．7km色散平坦光纤传输后仍然为具有负线性啁啾的高斯脉冲，其谱宽在传输过程中基本保持不变，脉宽展宽了3．1倍，啁啾增大了4倍。实验测量结果和理论预期一致。

外场目标激光散射特性测量及分析206-212

摘要：在外场用已知半球反射率的靶板作为标准靶板，反演测定目标靶板激光雷达散射截面和半球反射率。由于受到随机变化的大气衰减和激光器输出能量等因素的影响，靶板角分布曲线与朗伯余弦曲线会有一定偏差，因此，采用双光路测量法来确定各个测量时刻的大气衰减系数和激光器输出能量，然后，再与半球反射率已知的标准靶板比较，计算得到目标靶板的激光雷达散射截面。实验测得的目标靶板反射率为24．9％，与实际标定值25．3％的相对误差为1．6％，满足10％的外场精度要求。通过实验测量的结果分析表明利用双光路方法对目标靶板与标准靶板进行测量，较好地消除了各个时刻的大气衰减和激光器照射能量对测量结果的影响。

中国激光杂志简讯

5．25J，100Hz高光束质量全固态激光器212-212

摘要：激光雷达、激光先进制造、科学研究等方面对100Hz高光束质量高能激光有着重要的需求。国际上超过5J的100Hz高光束质量全固态激光器主要是采用大尺寸板条状Nd：YAG晶体，我们采用棒状激光晶体，实现了重复率为106．7Hz，光束质量肝为3．95，脉冲宽度为244μs，单脉冲能量为5．25J的激光输出，其光一光转换效率达36．2％，能量波动小于1％，并通过了专家组的测试。