利用激光二极管（LD）端面抽运YVO4-Nd∶YVO4复合晶体,采用四镜环形谐振腔及Ⅰ类临界相位匹配（CPM）LBO晶体进行腔内倍频,在腔中插入TGG晶体和λ/2波片组成的光学单向器,设计了满足热不灵敏条件和最佳倍频条件的谐振腔型,实现了全固态连续稳频倍频红光激光器。在19 W抽运功率下,同时获得了610 mW的671 nm单频红光输出和400 mW的单频1342 nm红外...
利用激光二极管（LD）抽运Nd∶YVO4晶体产生914 nm谱线振荡,再通过腔内倍频技术获得457 nm激光输出,是获得大功率蓝光激光器的一条重要的技术路线,因而实现高效率运转的914 nm激光输出则是方案的关键。报道了激光二极管端面抽运Nd∶YVO4晶体、连续波运转的大功率914 nm准三能级激光器,方案中采用掺杂原子数分数为0.1%的低掺杂Nd∶YVO4晶体,有效...
建立了激光晶体的热传导模型,通过求解泊松方程,得到激光晶体内温度和温度场分布,计算了由端面形变引起的光程差（OPD）和总的光程差,得到不同抽运功率下的热焦距,并通过实验进行了验证,实验结果与理论计算基本一致。当抽运功率为10 W,抽运光斑半径320μm时,Nd∶YVO4激光晶体端面形变引起的光程差占总的光程差的45%。抽运功率为24 W时,晶体热焦距...
激光器调Q技术是产生高峰值功率、窄脉冲的最有效方法之一。提出并初步验证了全光纤对接损耗调Q方法,分析了调Q原理以及影响因素,实现调Q脉冲的输出。激光腔内加入两段光纤,两段光纤间相互靠近的一端紧密对接,其中一段粘结在压电陶瓷（PZT）上。通过外部电压变化驱动压电陶瓷,使两光纤端面间出现轴向间隙、径向错位或旋转夹角,改变两段光纤之间...
报道了主动锁模飞秒脉冲掺Er^3＋光纤激光器的实验结果。在光纤环形腔中通过引入粗波分复用器（CWDM）作为宽带滤波器,实现了中心波长在1550 nm,重复频率为2.5 GHz,谱线3 dB带宽为10.2 nm（对应的脉冲宽度为247 fs）的激光脉冲输出。此时的抽运功率为186 mW,激光器输出平均功率为1.3 mW,从而获得了能够产生飞秒脉冲的高重复频率主动锁模掺Er3＋...
对光纤激光器相干合成系统中组束误差对远场光场分布的影响进行了数值研究,分析了输出单元占空比、位置误差和平行度误差对远场光场分布的影响。结果表明,输出单元占空比的增加只能提高中心光斑的能量,但无法改变中心光斑的平均光强;而位置误差会使远场光场中的旁瓣能量减弱,降低光纤激光器相干合成系统的转换效率。分析发现,位置误差的这种影响...
报道一种快速调谐TEA CO2激光器。该激光器采取紧凑式Ernst电极,火花阵列放电紫外预电离方式,采用二维振镜扫描衍射光栅的方案实现了激光的调谐输出。激光器可输出谱线75支,其中55支谱线输出能量超过1 J,当激光器高重复频率运转时,10P（20）谱线基模能量大于300 mJ,脉冲宽度约为70 ns。这种激光器可以在10 ms内实现9.2～10.8μm范围内任意两条谱...
基于掺镧锆钛酸铅（PLZT）电光陶瓷材料的光学特性,提出了一种具有上下电极结构的光学相控阵高速光束扫描器。在理论上,分析了具有这种结构的光学相控阵的光束电光偏转特性和机制;在实验上,分析了掺镧锆钛酸铅材料的相位调制特性和损耗特性,制作了相关的光学相控阵器件,并构建了相应的测试系统,获得了光束在空间的角度偏转,与理论分析结果相符。
提出了一种采用并行光强度调制器实现移相光量化的方法。利用对光强度的衰减实现量化曲线的相移,解决了现有移相光量化方案中相位调制器对环境、温度较为敏感,量化曲线相移控制精度以及脉冲走离的问题。采用两个铌酸锂强度调制器并行连接,每个光耦合器分成4个通道,每个通道中插入光衰减器,通过调节光衰减器实现通道间调制曲线的相移,构成8通道4 ...
对于多台固体激光器抽运的脉冲染料激光主振荡-功率放大（MOPA）链,在放大器中,抽运激光与染料种子激光不仅在空间上要求匹配,而且激光脉冲在时间上也要求匹配。为此,提出了进行激光脉冲时序的控制方法。该方法采用光纤、光开关和随机重复采样等技术实现快速激光脉冲的计算机数据采集。根据实验,抽运和染料激光脉冲的时间匹配最好时,它们的峰值...
研究了低温生长砷化镓光电导天线（LT-GaAs PCA）产生太赫兹（THz）波的辐射特性。利用太赫兹时域光谱（TDS）技术测量了光电导发射极在飞秒激光作用下辐射的太赫兹脉冲,得到了时域发射光谱,并通过快速傅里叶变换（FFT）得到相应的频域光谱。结果表明,低温砷化镓光电导天线产生的太赫兹波信号比飞秒激光激发半导体表面产生的太赫兹波信号具有更...
基于衍射理论导出由轴棱锥和透镜系统产生的局域空心光束的光传输公式,模拟了其三维（3D）光强及截面光强分布图。由衍射理论和几何光学方法详细分析了聚焦透镜的焦距对局域空心光束尺寸的影响,即在相同条件下,局域空心光束的尺寸随着透镜焦距的增大而增大。实验得到当焦距分别为50 mm,70 mm以及100 mm时,局域空心光束的径向暗域尺寸为200μm,300...
提出了一种在LiNbO3衬底背面沿垂直光传播方向的开槽结构的波导调制器,不仅可以通过开槽的方式替代通常LiNbO3基片和电极之间的SiO2缓冲层,起到减小驱动电压和抑制直流（DC）漂移的作用,而且由于其开槽部分和未开槽部分的截面图都比较规则,开槽部分又符合部分电容法的应用条件,在设计中可以避开有限元法（FEM）而采用施瓦兹-克里斯托弗耳（SC）...
利用光波在一段80 m长的微结构光纤（MSF）中的交叉相位调制效应实现了对10 GHz时钟信号的全光波长变换,变换带宽超过30 nm。该实验所使用的微结构光纤非线性系数约为11 W^-1·km^-1,其在1530～1570 nm波长范围内具有小的正常色散和平坦的色散曲线。实验结果表明,利用这种微结构光纤可以实现结构紧凑的宽带波长变换器。
从波动理论出发,对锥形光纤的纵向传播常数进行泰勒（Taylor）级数展开,经近似得到了锥形光纤功率分布的解。基于此理论,对锥形光纤的功率分布特性进行了讨论,并分析了锥形光纤的长度、锥度和光纤折射率等参数对锥形光纤不同模式功率分布的影响。为了减小功率泄漏,当光从锥形光纤大端入射时,应当减小锥长,减小锥度,增大纤芯包层折射率差;当光从...
传统的大模场光纤是通过设计光纤结构来获得大模场面积的,可以实现的模场面积只能达到几百平方微米。增益导引和折射率导引相结合是实现大模场单模光纤的一种新方法。通过分析增益因子对折射率以及归一化频率的影响,得到了光纤中各阶模式截止条件与纤芯包层折射率差和增益因子的关系。最后以包层折射率为1.5734,纤芯折射率为1.5689,纤芯半径为50...
谐振式光纤陀螺（PROG）采用空心光子带隙（HCPBG）光纤后,光克尔效应引入的系统漂移将会与普通单模光纤（SMF）谐振式陀螺系统中的有所不同。为了研究谐振式空心光子带隙光纤陀螺中光克尔效应的变化情况,采用光场叠加的方法,从理论上分析谐振式空心光子带隙光纤陀螺中的光克尔效应,同时针对光克尔效应引入的系统漂移进行了数值仿真,并且与普通...
利用直流（DC）磁控溅射方法制备氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜。研究了氢气流量、溅射源功率对膜的沉积速率、氢含量（CH）以及光学性能的影响。通过傅里叶变换红外（FTIR）吸收光谱计算氢含量,其最大原子数分数为11%。用椭偏仪测量了膜的折射率n和消光系数k,发现a-Si∶H薄膜的k值和n值都随CH的增加而减小。将优化的实验结果用于半导体激光器腔面...
用溶胶-凝胶技术,采用提拉镀膜法在K9玻璃基片上镀制了ZrO2/SiO2双层膜和SiO2/ZrO2双层膜,研究了这两种膜层之间的渗透问题。用X射线光电子能谱仪（XPS）测量了薄膜的成分随深度方向的变化,用反射式椭偏仪对X射线光电子能谱仪测得的实验结果进行模拟与验证。结果表明,用X射线光电子能谱仪测得的实验结果建立的椭偏模型,模拟出来的椭偏曲线和用椭...
研究了利用波长为532 nm的激光二极管抽运全固态激光器（DPSSL）,采用双光束干涉手段,在镜面不锈钢表面直接刻蚀形成微光栅结构（MGS）的方法。通过实验,分析了激光功率、光束口径、双光束干涉角与光栅槽深和占宽比之间的关系。利用光学显微镜和原子力显微镜（AFM）对实验结果的检测分析表明,在激光功率为45 mW,双光束干涉角为20°的条件下,得到...
建立了一维半导体Ge激光烧蚀模型,对不同功率密度的紫外激光烧蚀半导体Ge的过程进行了模拟,并对计算结果进行了分析,得到激光功率密度对烧蚀过程以及蒸气膨胀动力学特性的影响。结果表明,激光功率密度的变化对烧蚀过程影响非常大。照射的激光功率密度越大,靶的表面温度越高,蒸发深度、烧蚀蒸气温度和膨胀的速度、相应蒸气膨胀的空间尺度也越大,...
利用正交实验方法,研究了聚丙烯（PP）塑料的激光透射焊接工艺参数对焊接质量的影响。对焊接样品进行拉伸测试和切片实验,分析了各焊接因素对拉伸强度和焊缝宽度的影响。结果表明,各焊接因素对焊接强度的影响大小顺序为：焊接速度→激光器的频率→焊接后冷却时间→夹具的夹紧力→光斑直径→激光器功率,并发现激光能量密度过高会导致样品表面焦化...
采用中心波长为840 nm,带宽为50 nm的宽带近红外光源,基于低相干干涉原理和快速扫描延迟线（RSOD）相位调制的外差探测方法,建立了单模光纤型光学相干层析（OCT）成像系统,依此获得自然状态下活体组织的二维纵向截面成像图像。实验结果表明,系统的轴向分辨率为6.7μm,接近理论分辨率,纵向成像范围高达3 mm,横向分辨率为4.7μm;入射到样品的光功率...
太赫兹时域光谱技术是基于超快激光技术的新型光谱分析手段，在物理、化学、生物、成像、传感以及检测等多个科研和技术领域有着独有的应用优势。基于钛宝石飞秒激光系统的太赫兹时域光谱仪（THz-TDS），体积庞大，成本昂贵，且难于移动，高功率小型化太赫兹时域光谱仪是太赫兹技术研究的前沿方向。
掺Yb^3＋的晶体是用激光二极管（LI））抽运的一种极有前景的固体激光材料。Yb^3-为最简单的激光活性离子．电子构型为[Xey]^4∫^12，仅有一个基态^2F7/2和一个激发态2F3/2两者的能量间隔为10000cm^-1，在晶场作用下，能级产生斯塔克分裂．形成准三能级的激光运行机制：掺Yb^3-的激光增益介质具有宽的吸收带宽和荧光带宽，本征量子缺陷低，不存...
掺稀土光纤可由激光二极管（LD）直接抽运，大幅度降低成本；宽的增益光谱、高的单程增益和极强的散热能力使之成为理想的激光增益介质；而且光纤激光器将激光限制在光纤波导中传输，具有很好的环境稳定性，以及更加紧凑的结构，特别是双包层光纤激光器的出现，使其成为能够走出实验室的高功率超短脉冲激光器的希望。但是单模光纤固有的小纤芯结...
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