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中国激光 2007年第08期杂志 文档列表

中国激光杂志实验技术与元件

采用扫描振镜方式的快调谐TEA CO2激光器1027-1031

摘要：为了研制适用于激光差分吸收雷达（DIAL）的可调谐横向激励大气压（TEA）CO2激光器,利用六温度模型速率方程理论,分析了TEA CO2激光器的动力学特性,计算了激光器的各种输出特性。设计研制了一台高重复频率快调谐TEA CO2激光器,采用共振扫描镜扫描固定光栅的方案实现了激光的快调谐输出.当激光器高重复频率运转时,得到弱支谱线如10P（42）～10P（48）支谱线基横模能量大于100 mJ,脉冲宽度小于100 ns。10P（46）支谱线的远场发散角为2.41 mrad（水平）,2.27 mrad（竖直）,约为1.6倍衍射极限.实现了任意波长两条谱线在10 ms内快速切换输出。

中国激光杂志简讯

实现2μm固体激光器的注入锁定1031-1031

摘要：2μm固体激光器具有处于人眼安全波段和较低的大气消光比等优点，已成为固体激光雷达的首选光源。将输出单纵模、窄线宽、频率稳定的种子激光注入到环形腔中进行放大，可以获得满足激光雷达使用的激光光源。

中国激光杂志实验技术与元件

一种改进型金属-半导体-金属光电探测器数学模型1032-1036

摘要：以E.Sano的金属-半导体-金属光电探测器（MSM-PD）模型为基础,提出了一种改进型的模型。该模型以多个电流源和电容并联的形式构造,以吸收区过剩电子和空穴总数为研究对象,求解速率方程。另外计算了电容,给出了暗电流与端电压的非线性计算式,改进了传统模型中暗电流的线性计算方法。通过线性叠加给出了该模型光电流的数学解析解。通过在Matlab中的模拟计算,表明该模型具有计算量小、准确度高的特点,它不仅能反映一定偏压和光照下光电流的变化,而且能展示光电子在器件中的转化过程。这种模型也能较好地应用于微弱信号的检测模拟。

808nm大功率无铝有源区非对称波导结构激光器1037-1042

摘要：采用分别限制非对称波导结构,将光场从对称分布变为非对称分布,降低了载流子光吸收损耗,并允许p型区具有更高的掺杂水平,从而使器件电阻降低。对GaAsP/GaInP张应变单量子阱（SQW）非对称波导结构激光器的光场特性进行了理论分析,设计了波导层厚度,并制作了波长为808 nm的无铝有源区大功率半导体激光器.器件综合特性测试结果为：腔长900μm器件的阈值电流密度典型值为400 A/cm^2,内损耗低至1.0 cm^-1;连续工作条件下,150μm条宽器件输出功率达到6 W,最大斜率效率为1.25 W/A.器件激射波长为807.5 nm,平行和垂直结的发散角分别为3.0°和34.8°。20～70℃范围内特征温度达到133 K。结果表明,分别限制非对称波导结构是降低内损耗,提高大功率半导体激光器特性的有效措施。

激光二极管抽运复合腔和频连续波589nm激光器1043-1047

摘要：报道了一种利用复合腔进行腔内和频的589nm激光器.激光器由两个子谐振腔组成。在两个子谐振腔中,分别利用两个激光二极管（LD）抽运Nd∶YAG晶体和Nd∶YVO4晶体,并分别选择1319 nm波长（对应Nd∶YAG晶体的^4F3/2→^4I13/2跃迁）与1064 nm波长（对应Nd∶YVO4晶体的^4F3/2→^4I11/2跃迁）振荡进行和频。通过谐振腔的优化设计,实现了腔内两个波长较好的模式与增益匹配。在两个子腔的交叠部分,利用BiB3O6（BIBO）晶体Ⅰ类临界相位匹配进行腔内和频,得到和频激光输出。当Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体上抽运功率分别为750 mW和600 mW时,获得了24 mW,589 nm黄橙激光输出。该输出激光光束质量好、噪声低。

激光二极管抽运全固态355nm连续波紫外激光器1048-1050

摘要：通过优化设计激光谐振腔,实现了激光二极管（LD）抽运腔内三次谐波转换355 nm紫外激光器的高效率输出。实验中采用复合腔结构,利用BIBOⅠ类临界相位匹配进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的抽运功率分别为20 W和8 W时,获得最大功率为114 mW的TEM00连续波355 nm的紫外激光输出,光-光转换效率为0.4%,4 h功率稳定度优于±3.2%。

激光二极管侧面抽运高功率1338nm Nd∶YAG激光器1051-1054

摘要：报道了一台激光二极管（LD）侧面抽运的高功率连续1338 nm Nd∶YAG激光器.通过分析Nd∶YAG的跃迁谱线和相应的受激发射截面的特点,根据多跃迁谱线激光材料波长选择的耦合率条件,合理设计激光棒和腔镜的耦合率参数.激光谱线测量表明,成功抑制了1064 nm和1319 nm波长激光的振荡.以高功率808 nm激光二极管侧面抽运模块为抽运源,采用平-平腔结构,研究了耦合输出率分别为5.3%,7.4%和11%的输出镜的输出情况,比较分析了不同腔长对激光输出的影响.在抽运功率为555 W时,采用5.3%的耦合输出镜和20 cm腔长,获得大于100 W的1338 nm单一波长激光输出,光-光转换效率大于18%,斜率效率为35%,输出光束的M^2因子为36。

垂直腔面发射激光器中选择性氧化工艺稳定性研究1055-1058

摘要：选择性氧化工艺已经成为制备高性能垂直腔面发射激光器（VCSEL）的关键技术,氧化后形成的氧化层提供了良好的电限制和折射率导引,但选择性氧化速率是呈线性规律还是抛物线规律仍存在很大的争议。在多种温度条件下,做了环形沟槽和环形分布孔的氧化实验,这是在垂直腔面发射激光器中采用的两种结构。实验结果表明,氧化窗口形状对氧化速率的影响也依赖温度条件,并对这种实验现象给出了定性解释。

一种用于激光二极管阵列快慢轴同时准直的新型准直器1059-1063

摘要：利用光学软件ZEMAX优化设计并实际制作了一种可用于激光二极管阵列（LDA）快慢轴同时准直的新型准直器件,这种准直器利用三维精密调节系统对D型光纤的侧面进行刻蚀,在D型光纤的纵向上形成一个微型柱透镜阵列,其折射率与光纤折射率相同。利用这个微型柱透镜阵列对激光二极管阵列的慢轴进行准直,同时利用D型光纤横向上D型结构对激光二极管阵列的快轴进行准直。准直后的光束发散角为1.82 mrad×10.4 mrad,功率损失在10%以下。

中国激光杂志简讯

第二届光学期刊合作与发展研讨会在上海召开1063-1063

摘要：2007年6月28日下午，由中国光学学会主办、中国科学院上海光学精密机械研究所光学期刊联合编辑部承办的第二届光学期刊合作与发展研讨会在上海成功召开。来自中国光学学会的领导和全国各地16家光学期刊编辑部的代表共35人参加了此次会议，并就“网络化形势下的光学期刊发展与合作”展开探讨。中国光学学会副理事长、《光学学报》和Chinese Optics Letters主编徐至展院士、

中国激光杂志实验技术与元件

区域指导的激光水下图像插值算法1064-1068

摘要：提出了一种区域指导的激光水下图像插值算法（简称AIU）。AIU算法首先采用小波变换,对低频成分进行特殊处理,以抑制散斑噪声和增强关注的目标;然后将图像分割成目标区域和背景区域,结合近邻法和众数法确定待插值点所属区域,对区域内部点采用线性插值;对于区域间的过渡点,设计非线性插值公式,对与待插值点属于同一区域的邻域像素,分配较大的权值,对相邻区域的邻域像素分配较小的权值。实验结果表明,AIU算法可以克服传统插值算法的边缘模糊问题,使目标更完整清晰。

中国激光杂志激光物理与激光化学

强激光诱导NO分子的多光子光声光谱1069-1072

摘要：以Nd∶YAG激光器抽运的光学参量发生/放大器为激发源,采用脉冲光声（PA）光谱技术,获得了NO分子在420.0～470.0 nm波长区间的激光诱导光声光谱,光谱由规则的振动序列组成。通过测量光声信号随激光强度的变化,确定了光声信号产生于NO分子经X^2Π（v″=0）→A^2Σ（v′=0,1）的双光子激发跃迁及X^2Π（v″=0）→E^2Σ（v′=2,3,4）,F^2Σ（v′=1,2,3）,R^2Σ（v′=0,1）的三光子激发跃迁,对应于双光子激发跃迁的光声信号比通过三光子激发跃迁产生的光声信号强,由此确定了以可见光作激发光源,采用光声技术对NO分子进行探测的最佳激发波长为452.4 nm或429.6 nm。以实验结果为基础,获得了NO分子A^2Σ,E^2Σ,F^2Σ,R^2Σ激发电子态的振动常数分别为2346 cm^-1,2342 cm^-1,2397 cm^-1,2381 cm^-1,与采用其他方法测量的结果符合得较好。

纳秒无衍射贝塞耳光脉冲参量的分析与测定1073-1076

摘要：从理论和实验两方面分析测定了纳秒无衍射贝塞耳光脉冲的相关参量。由广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论出发给出了平行光通过轴棱锥后的光场分布、最大无衍射准直距离、最小中心光斑半径等参量的表达式,并进行相关参量的数值模拟。实验采用平-抗共振环（ARR）腔被动调QNd∶YAG激光器和轴棱锥系统获得了高稳定的纳秒贝塞耳光脉冲,测定了其脉冲宽度、最大无衍射距离、横面光强分布及最小中心亮斑尺寸,实验结果与理论分析相吻合。利用胶片扫描法给出了光脉冲的截面光强分布精细结构,其分辨率远高于普通的光束分析仪。

结构无序对8重准晶光子晶体带隙特性的影响1077-1080

摘要：采用时域有限差分法（FDTD）对介质柱构成的8重准晶光子晶体（PQC）的光子带隙（PBG）特性进行了研究,分别讨论了介质柱尺寸无序和位置无序对其带隙宽度、位置和各向同性的影响。数值模拟结果表明,随着介质柱尺寸无序和位置无序的增大,8重准晶光子晶体带隙的中心频率向低频方向移动,带隙的相对宽度均变窄,但介质柱尺寸无序对带隙的影响远大于位置无序的影响。当尺寸无序达到介质柱半径的一半时,带隙完全消失,而对于相同大小的位置无序,相对带隙宽度只改变了1%;同时,在较大结构无序范围内,带隙的各向同性也能很好地保持。

预群聚电子束团辐射特性1081-1085

摘要：研究了预群聚电子束团沿周期性理想金属光栅表面平行移动时产生的史密斯-帕塞尔辐射（SPR）。详细分析了电子束团能量、束团群聚长度、具有不同电流密度分布的电子束团以及光栅结构对辐射特性的影响,同时研究了多个群聚束团的辐射。分析发现,电子束团能量增加、束团群聚尺寸变小以及光栅周期变短,辐射能量角分布峰值所对应的频率明显向高频方向移动;光栅周期与电子束团参量相同的条件下,三角形光栅辐射能量角分布峰值所对应的频率明显高于正弦光栅;群聚束团尺寸越小辐射能量越大,并且束团的纵向群聚长度对辐射能量与辐射频率起主要作用。研究结果表明,通过合理选择光栅尺寸与束团参量,可获得工作频率锁定的太赫兹（THz）波段辐射。

双抽运光参量放大的增益特性1086-1091

摘要：在相同条件下（如抽运光功率、信号光功率等）,与单抽运相比,双抽运光参量放大（OPA）的增益大,增益带宽宽。由于信号光的增益特性与参量增益系数直接相关,因此,在建立高非线性光纤（HNLF）光参量放大的理论模型的基础上,对相位匹配条件、参量增益以及信号光饱和增益的特性进行了分析讨论,采用有限差分法,对增益饱和的特性进行了模拟。结果表明,参量增益和光纤参数、输入抽运光以及信号光的波长、功率有关,而信号光的饱和增益和输入抽运功率有关。

用于高能拍瓦激光系统前端的周期极化LiNbO3光参量放大1092-1095

摘要：为了在高能拍瓦激光系统中设计和应用光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）技术,建立了仿真模拟程序,并以周期极化LiNbO3光参量放大器为例,分析了在准相位匹配条件下,前级光参量啁啾脉冲放大特性的影响参数,包括：非共线角、晶体长度、增益带宽、高阶非线性效应等。为设计与应用光参量啁啾脉冲放大技术提供了理论和数据上的参考。

中国激光杂志光束传输

双光栅成像中的汇合级光能量1096-1100

摘要：从光传播基本理论和光栅衍射性质出发,研究了双光栅成像效应中的光能量传递,得到了确定汇合级光强的表达式。结合双光栅成像方程,分析了两光栅的衍射性质与成像位置对汇合级光能量的影响。分析表明汇合级光强与两光栅具体的衍射效率和双光栅成像时的位置密切相关。测量了三组不同类型双光栅成像系统的汇合级光能量,实验结果和理论分析基本一致。