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中国激光 2006年第04期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

放大自发辐射对全固态激光器调Q性能的影响433-437

摘要：为定量分析放大自发辐射（ASE）对调Q激光器性能的影响，在调Q激光速率方程中引入放大自发辐射项。并在合理的近似下求解，给出了激光二极管（LD）端面抽运电光调Q运转的固体激光器反转粒子数的建立过程，分析了放大自发辐射对激光上能级储能效率的影响及考虑放大自发辐射时调Q激光器输出脉冲宽度和脉冲能量随抽运功率的变化关系。结果表明，由于放大自发辐射的存在，上能级储能效率降低，且在一定的抽运功率下，调Q输出脉冲宽度变宽，脉冲能量下降。用LGS（La3Ga5SiO14）晶体作电光调Q元件，在激光二极管抽运的Nd：YVO4激光器上进行了实验，实验结果与理论分析结果基本吻合。

激光二极管阵列抽运Nd：YAG腔内双波长运转589nm和频激光器438-442

摘要：报道了一种光纤耦合激光二极管阵列（LDA）抽运Nd：YAG晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态589mm激光器的设计和实验结果。黄激光是由Nd,YAG晶体的1064nm和1319nm谱线腔内和频产生的，其对应能级跃迁分别为^4F3/2→^4I11/2和^4F3/2→^4I13/2。实验采用三镜折叠腔结构，在808nm的15W抽运功率下，获得了最高功率为860mW连续波TEM00的589nm黄激光输出，光-光转换效率为5．7％，激光输出功率噪声低，光束质量因子肝〈1．2，4h功率稳定度优于±3．4％。实验结果表明采用三镜折叠腔进行腔内和频是获得589nm黄激光的有效方法，并可以应用到Nd：YAG晶体的其他谱线或具有多条谱线的其他激光增益介质，获得更多不同波长激光输出。

垂直腔面发射激光器制作新工艺443-446

摘要：采用一种新工艺制作了垂直腔面发射激光器（VCSEL），即用开环分布孔取代以往的环形沟道作为氧化物限制技术的注入窗口。因开环分布孔间形成多个桥，为电注入提供了天然的桥状通道，解决了电极过沟断线问题。这种新结构器件的输出功率约为以往结构器件的1．34倍。在20℃～80℃范围内，对器件的输出功率、阈值电流及波长漂移性进行了研究。60℃时最大输出光功率可达到6mW。激射波长随温度升高呈线性变化，且向长波方向移动，速率为0．06nm／℃。由实验结果计算出器件的热阻为1．96℃／mw。

大功率半导体激光器二维阵列模块特性分析447-450

摘要：根据固体激光器抽运的技术要求，设计了一种具有水冷装置的大功率半导体激光器二维阵列模块，并对半导体激光器热沉和致冷系统的热流进行了分析。在不同占空比下，对该模块进行了测试与分析。该模块的中心波长为810nm，光谱半峰全宽（FWHM）为2．5nm，工作电流为110A（200μs，10％占空比），循环水温为15℃时输出峰值功率为280W。结果表明，该封装结构在占空比小于5％时器件工作特性良好，在10％占空比F也可正常工作。利用该模块可以组合成多种几何结构、功率更高的半导体激光器组件。

中国激光杂志实验技术与元件

单纵模Nd：YAG激光抽运H2-He混合气体中的强后向受激拉曼散射451-455

摘要：用单纵模Nd：YAG二倍频激光（波长532nm，线宽0．003cm^-1，脉宽（半峰全宽，FWHM）6．5ns）抽运Hz／He气体，观察到很强的后向一阶斯托克斯（BS1）受激拉曼散射。在Hz的分压分别为1．0MPa和1．5MPa的Hz／He（体积比）（3／7）混合气体中，当抽运能量为92mJ时，后向一阶斯托克斯光的量子转换效率高达69％左右，而在纯Hz中后向一阶斯托克斯光的量子转换效率分别只有15％和18％。这是因为加入He增强了后向拉曼散射多普勒线宽的Dicke压窄效应，使后向一阶斯托克斯光的拉曼增益系数与前向一阶斯托克斯（FS1）光的拉曼增益系数的比率提高，而且因为后向一阶斯托克斯光与抽运光在反方向传播，它可以提取大部分抽运光的能量，并且脉冲被压窄到1．1ns，使后向一阶斯托克斯光峰值功率达到了抽运光的2．6倍。从激光光斑的强度分布可以观察到后向一阶斯托克斯光呈现为抽运光的相位共轭波。

中国激光杂志简讯

中国光学学会2006年学术大会的通知455-455

中国激光杂志实验技术与元件

利用整体毛细管X光半会聚透镜会聚同步辐射456-460

摘要：为了进一步开展基于整体毛细管X光半会聚透镜和同步辐射的微区X射线分析，利用整体毛细管X光半会聚透镜和超环面镜的组合会聚了同步辐射。在8keV能量点，利用超环面镜，将面积为2．3mm×26mm，竖直发散度和水平发散度分别近似为0和1．1mrad的同步辐射光束会聚为面积为0．9mm×0．3mm，水平和竖直发散度分别为1．4mrad和0．1mrad的束斑，然后利用整体毛细管X光半会聚透镜将束斑会聚成直径为21．4μm的微焦斑，该整体毛细管X光半会聚透镜对束斑的传输效率为7．9％，该透镜焦距和焦斑处单位面积上的强度（功率密度）增益分别为13．3mm和59。

重复频率激光辐照柱壳的加热效率461-466

摘要：基于傅里叶热传导方程，利用积分变换法推导出连续激光和重复频率（RF）激光束辐照圆柱壳体温度分布的三维近似解析解，给出了重复频率激光相对于连续激光的加热效率表达式。在此基础上，数值计算了450钢壳体在不同重复频率和旋转角速度下的温升，分析了激光参数和材料热特性对加热效率的影响。研究结果表明，重复频率激光加热壳体的加热效率小于连续激光，随着重复频率的增加而增加并逐渐接近连续激光，且主要取决于两个无量纲参数（Da=4ατ／r0^2，m=fLτ）。对于旋转壳体，环向温度呈周期性振荡分布，其振荡特性取决于激光的重复频率fL和壳体的旋转频率fR的匹配情况，fH=fL／fR越大，振荡的幅度越小，越接近连续激光辐照。研究结果对目标抗激光旋转防护设计具有应用价值。

中国激光杂志简讯

首届中国国际应用激光、光电技术贸易博览会暨研讨会在上海举行466-466

摘要：首届中国国际应用激光、光电技术贸易博览会暨研讨会于2006年3月21-23日在上海新国际博览中心拉开帷幕。这场由德国“制造”，德国LASER．World of Photonics在中国衍生的世界著名光电技术贸易博览盛会被首次引入上海。全场汇聚了来自中、德、美、加、瑞以及中国台湾等18个国家和地区的163家展商参展，其中，国际展商占65％。

中国激光杂志激光物理与激光化学

150nm亚波长铝光栅的近红外偏振特性467-471

摘要：采用纳米压印、反应离子辅助刻蚀及物理溅射技术制作了周期为150nm的铝光栅，用分光光度计测量了样品的透过率随入射光偏振方向变化的关系以及在可见、近红外波段TE，TM波的透射光谱。利用严格耦合波理论对光栅的上述性能进行了数值模拟和理论分析。考察了斜入射情况下样品的性能及损耗随入射角的变化关系。理论和实验结果表明，光栅的透过率对入射光的偏振态十分敏感：在近红外范围内（1000～2000nm）对TE波完全反射，对TM波具有90％的透过率，并且在斜入射时因入射角的增大而轻微加强。此外，还比较了不同金属材料光栅的TM波近红外透射特性，探讨了改善其性能的途径。

中国激光杂志简讯

征订启事471-471

中国激光杂志激光物理与激光化学

均匀光纤布拉格光栅横向受力特性的理论分析472-476

摘要：对均匀光纤布拉格光栅（FBG）中间一段横向受力特性在仿真的基础上作了理论和实验研究。采用传输矩阵法分析了光纤布拉格光栅中间一段横向受力时的反射谱变化，并且基于传输矩阵法进行了数学推导。当光纤布拉格光栅中间一段受到横向力时，反射谱的反射峰发生分裂，并且分裂点随受力大小的变化呈线性、周期性的移动。给出了线性表达式，分裂点以11．06N为周期在光纤布拉格光栅的全波带宽内移动，周期内分裂点波长漂移相对于受力的灵敏度约为带宽与周期的比值，周期大小与受力光栅长度无关。给出了详细的理论分析、仿真结果和实验图谱，实验结果与仿真效果一致。

Sr^＋复合激光放电管气体温度场与输出功率的限制477-480

摘要：为了使输出波长为430.5nm的Sr^＋复合激光能达到实际应用的水平，对Sr^＋复合激光放电管温度场进行了分析；利用热流耗散泊松方程，给出Sr^＋复合激光放电管内温度场分布的数学模型，获得了Sr^＋复合激光放电管气体温度场径向分布的解析表达式，明确了温度分布与输入电功率及缓冲气体热传导系数之间的关系，分析了温度分布与输出功率的关系。指出径向温度分布不均匀是导致输出功率受限的主要原因。其结果与实验一致，对该类激光器的实用化研究提供了富有启发性的理论分析。

中国激光杂志光通信及其元器件

毫米波副载波光纤通信技术的研究进展481-488

摘要：综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术（ROF）的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展，包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等；简要介绍了ROF接收技术、系统技术和有关应用的研究动向。

2．5Gb／s偏振模色散自动补偿对偏振模色散容限值的影响489-492

摘要：在我国现有的光纤通信骨干网中，绝大部分速率为2．5Gb／s。今后如在我国现有的2．5Gb／s网络系统上进行密集波分复用（DWDM）升级，亦需要考虑偏振模色散（PMD）对系统容量升级的影响。采用十段高双折射光纤级联而成的偏振模色散模拟器模拟实际光纤，从信号中提取基带频率分量作为反馈信号，对2．5Gb／s系统进行了偏振模色散自动补偿实验。并对反馈前后的系统进行了系统代价的测量和比较。实验结果表明，偏振模色散自动补偿能较大幅度地提高系统的偏振模色散容限值。

非均匀孔径光子晶体光纤的模式截止493-498

摘要：对于非均匀孔径光子晶体光纤（PCF）模式截止特性的分析，基于基空间填充模（FSM）的方法不再适用。使用全矢量超格子模型给出了光子晶体光纤模场半径的计算方法，并提出通过分析各模式模场半径的突变现象可以判断模式截止，使用该方法对双孔保偏光子晶体光纤和最内层为小孔的光子晶体光纤模式截止特性作了分析和讨论，结果表明，通过该方法能准确地判断非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止，只要波长扫描的精度足够高就能精确地求解出各个模式的截止波长。

中国激光杂志光束传输

啁啾脉冲高斯光束在自由空间的传输499-503

摘要：基于瑞利一索末菲衍射积分，使用复解析信号法推导出了啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传输方程及其傅里叶谱，给出了远场的光场和空间光强的解析式，研究了啁啾参数C对脉冲光束传输的影响。结果表明，当啁啾参数C较小时，随啁啾参数增加，其轴上光谱蓝移增加C^2倍，其轴上谱线宽度增加（1＋C^2）^1/2倍。随衍射角增大，轴外光谱红移比无啁啾参数时快。脉冲宽度较小时，啁啾参数增大，轴上光强增大，横向光强分布越集中于传输轴附近；脉冲宽度较大时，啁啾参数增大对横向光强的影响减小。啁啾参数的正负号不影响横向光强分布和光谱分布。

激光波前功率谱密度与焦斑旁瓣的关系504-508

摘要：基于波前功率谱密度（PSD）的定义，分析了采用功率谱密度方法研究中频波前畸变与焦斑旁瓣关系的可行性。由于任意形状的波前畸变都可以由不同空间频率的正弦函数叠加组成，以正弦函数波前为例进行功率谱密度分析和远场分析。分析表明，当中频波前畸变的幅度满足一定条件时，远场二级以上的衍射非常低，可以忽略不计，此时波前功率谱密度与焦斑旁瓣具有非常好的相似性，并且这种相似性仅与中频波前畸变的幅度有关，与空间频率无关。最后还用数值模拟的方法验证了这个结论对叠加后的结果仍然成立。研究结果可以用于设计满足惯性约柬聚变（ICF）驱动器打靶对焦斑旁瓣要求的光学元件中频段波前畸变指标。