激光控制光电子开关产生的电脉冲激励半导体激光器产生超短光脉冲

最近,Kobayaashi等报导了用短电脉冲激励半导体激光器获得了超短光脉冲输出.而用锁模超短脉冲激光器驱动的半导体光电子开关能产生超短同步电脉冲.这里介绍的是用激光驱动的超快速开关产生的短电脉冲激励半导体激光器,得到同步的变频超短光脉冲的结果.     

在超短脉冲作用下Cr掺杂GaAs的光电导性与微微秒光电子开关

利用高阻半导体在超短光脉冲作用下的光电导性可以获得超短电脉冲,这种光电器件的上升时间快,精度高,无抖动,可直接产生数千伏高压,在微微秒技术中有许多重要应用。 本实验中,利用一台被动锁模Nd:YAG激光器,经过单脉冲挑选,放大和倍频得到1.06微米和0.53微米的单个微微秒脉冲,脉冲的能量可以在10~(-7)到10~(-3)焦耳范围内变化,并用一台高灵敏硅光电池探测器来监测每个脉冲的能量,用Cr掺杂高阻GaAs材料做成微微秒光电子开关,用快响应示波器测量开关输出电脉冲的幅度和脉宽。     

激光测试方法与仪器

该ps电脉冲、ps光脉冲相关测量仪用离子辐照损伤SOS片制作的光电导开关作取样门(响应时间∠10ps),用锁模Ar~+激光器同步泵浦染料激光器作激发和取样光源(脉宽∠2ps,     

用光电子开关技术提高高功率激光系统的信噪比

用激光驱动的半导体光电导效应实现电光开关与激光脉冲之间的高精度同步,可以大大提高激光系统的信噪比.本文报道这一开关的工作特性以及用于大型敛玻璃高功率激光系统的实验结果.     

1.24~1.45微米波段微微秒脉冲连续工作输出数瓦的色心激光器

阐述了 KF晶体中F2+色心激光器，以及这种器件的3~5微微秒超短脉冲激光 在1.24~1.45微米波段连续可调。1.06微米锁模脉宽为~100微微秒的激光同步泵浦色心获得锁模色心激光。色心激光器中心波长输出功率大于2.3瓦，大部分可调范围输出功率大于1瓦。在一给定波长上，该激光器锁模脉冲平均输出功率至少是相应的连续功率的1/2。     

微微秒光电子学的进展

利用高电阻半导体中的激光感应光电导率,已产生了与光脉冲同步的微微秒上升时间电脉冲,其应用范围有:光电导开关图1示出光电导开关结构图。这种开关能产生20ps上升时间和10kV以上的电脉冲。它由一块高电阻率的半导体如Si、GaAs、CdS_(0·5)-Se_(0·E)、或GaP组成,半导体两端接有宽带同轴电缆的中心导体。晶体长度一般为几个毫米,可以按所需偏压和重复频率而定。为了使半导体材料光感应到50Ω,所需要的光能量一般为几十微焦耳。电脉冲宽度最终受材料载流子寿命的限制,一般在微微秒至微秒范围内,取决于半导体材料和掺杂浓度。脉冲上升时间大约等于开关激励所用光脉冲的半宽度。如果复     

微微秒高功率开关及其应用

使用在高电阻率半导体中激光感生光电导以产生与微微秒光脉冲同步的髙功率电脉冲，这一技术已获得了许多新的重要应用。这些应用包括无抖动条纹相机的操作，微微秒时间尺度的主动式脉冲整形，主动式预脉冲抑制，以及最近的微微秒微波脉冲的产生和主动锁模。此外，当前已证实，一种新的光电子开关技术能使灵敏度提高超过纯光电导开关。在这种应用中，激光感生的一万五千电子伏的光电子微微秒脉冲，被用作产生具有微微秒上升时间同步电信号的半导体开关的激励源。本文评述这些应用，包括最新发展并对微微秒光电子开关胜过普通光电子开关的一些优点予以评价。     

被动锁模产生半导体激光PS超短脉冲

本文报道利用质子轰击激光二极管端面产生可饱和吸收层,实现半导体激光被动锁模,获得12.9ps光脉冲的实验,并讨论轰击深度和外腔长度对锁模脉冲的影响.     

用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的奇特光电导现象

报道了用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的一种奇特光电导现象.GaAs光电导开关的电极间隙为4mm,当偏置电场分别为2.0和6.0kV/cm时,用脉冲能量为0.8mJ,宽度为5ns的激光触发开关,观察到开关输出的线性和非线性工作模式.当偏置电场增至9.5kV/cm,触发光脉冲能量在0.5～1.0mJ范围时,观察到奇特的光电导现象,开关先输出一个线性电脉冲,经过大约20～250ns时间延迟后,触发光脉冲消失,开关又输出一个非线性电脉冲.这一奇特光电导现象的物理机制与半绝缘GaAs中的反位缺陷和吸收机制有关.分析计算了线性与非线性电脉冲之间的延迟时间,结果与实验观察基本吻合.     

基于被动锁模光纤激光器的光子超宽带脉冲源

超宽带(UWB)无线通信的关键技术之一是UWB窄脉冲产生技术.为简化光子超宽带脉冲源的设计,提出采用基于光纤可饱和吸收体效应的环形腔被动锁模光纤激光器来设计光子UWB脉冲源.为了获得满足UWB室内无线通信频谱范围的脉冲,利用色散和啁啾效应展宽脉宽的原理,在激光器环形腔内使用较长的增益光纤引入大量色散效应,将光脉冲展宽以符合美国通信委员会(FCC)规定的室内UWB通信频谱范围(3.1～10.6 GHz).并根据光纤激光器谐波锁模的原理,通过控制偏振态调制输出脉冲的周期以提高脉冲重复频率.实验中,展宽的光脉冲经光电转换器转换成UWB电脉冲序列后,由宽带数字示波器进行波形观测和测量.通过调节偏振控制器,获得了可输出8种不同脉冲重复频率的光子超宽带脉冲源.     

皮秒激光脉冲触发下光电导开关响应时间的理论计算

本文采用计算机数值分析的方法,分析了激光脉冲的能量、宽度、半导体对光的吸收系数、半导体的表面复合、体复合以及俄歇复合等因素对光电导开关响应时间的影响。结果表明,光电导开关的响应虽然很快,但与光脉冲并不完全同步,而有一个短的时间滞后。     

半导体可饱和吸收镜被动锁模Nd∶YAG激光器的研究

利用自行研制的半导体可饱和吸收镜 (SESAM ) ,在 5W光纤耦合半导体激光器端面抽运的Nd∶YAG激光中 ,实现了半导体可饱和吸收镜被动锁模 ,获得了稳定的皮秒锁模激光输出。经自相关仪测量 ,其锁模激光脉冲宽度小于 10 ps。实验采用直腔结构的谐振腔 ,该腔结构简单 ,易于调整 ,实现可饱和半导体吸收镜稳定锁模时 ,光 光转换效率达到 19%。     

锁模序列脉冲泵浦光参量放大器

我们最近使用Nd~(3 ):YAG锁模激光及其二次谐波泵浦LiNbO_3参量放大晶体,通过角度调谐获得0.8～4微米范围的大部分波段的可调谐光输出。 实验采用Nd~(3 ):YAG被动锁模器件的1.06微米及倍频0.53微米波长的光脉冲序列作参量泵浦源,经聚焦作用到参量晶体上的光强可达10~9～10~(10)瓦/厘米~2。LiNbO_3晶体按角度调谐及Ⅰ类相位匹配,晶体按θ_(0r)=80°和θ_(0r)=45°切割,尺寸为20×10×     

半导体可饱和吸收镜被动锁模Nd:YAG激光器的研究

利用自行研制的半导体可饱和吸收镜(SESAM)，在5W光纤耦合半导体激光器端面抽运的Nd：YAG激光中，实现了半导体可饱和吸收镜被动锁模，获得了稳定的皮秒锁模激光输出。经自相关仪测量，其锁模激光脉冲宽度小于10ps。实验采用直腔结构的谐振腔，该腔结构简单，易于调整，实现可饱和半导体吸收镜稳定锁模时，光～光转换效率达到19％。     

半导体可饱和吸收镜实现高频脉冲激光研究进展

介绍了作为固体激光器、半导体激光器和光纤激光器被动锁模吸收体的半导体可饱和吸收镜(SESAM)的基本原理和制作方法。详细阐述了利用半导体可饱和吸收镜对同体激光器和光泵垂直外腔面发射半导体激光器进行被动锁模，获得重复率为几吉赫到几百吉赫的超短脉冲激光的方法。     

用毫微秒脉冲激光研究非晶硅的光电导和光开关特性

本文用He-Ne激光和毫微秒脉冲激光作激发光源,研究非晶硅的稳态光电导和瞬态光电导,并对非晶硅的光开关效应作了初步探讨。实验发现稳态光电导随光强按幂指数规律变化;瞬态光电导的上升和下降时间在微秒量级,并随光强的增加而减小,但与外加电场的强弱无关。     

用于重复率锁模振荡器的全电型选脉冲开关

对于重复率为1～10Hz或更高的锁模振荡器已不能使用火花隙做为驱动器来稳定地选取单脉冲。我们研制的采用雪崩三极管串做为驱动器的全电型选脉冲开关,成功地解决了这一问题。该装置同步好、固有延迟时间短(～20ns)、性能稳定、寿命长、无电磁干扰。由PIN型硅光二极管接收激光脉冲系列,将光脉冲转变成电脉冲,加到同步触发电路上。调节参考电平,可选择单脉冲的理想位置。当电脉冲信号超过参考电平时,同步电路输出一个脉冲去触发雪崩     

半导体激光放大器对超短光脉冲串的动态响应

本文中,作者用行波速率方程组从理论上研究了行波式半导体激光放大器(TWA)对来自主动锁模半导体激光器的皮秒脉冲串的动态响应。根据脉冲串的特点,作者对速率方程进行了合理简化,导     

小型高速光开关

日本中部大学和日本电报公司研制出利用光学时分复用(TDM)技术的小型、简便光开关和波长变换方式.它是将吸收型半导体光调制器和高速光电元件组合,用40 Gbit/s的光脉冲序列成功地分离出10 Gbit/s的光信号. 这是通过把量子阱结构、低压驱动的半导体光调制器和日本电报电话公司研制的高速高饱和输出的单飞越载流子光电二极管组合而实现的.光电二极管能够用光脉冲产生2 Vp-p的电脉冲,然后将输出作为驱动电压使光调制器工作. 调制的机理是首先在光电二极管上照射一定频率的脉冲光,产生用通常电学法不可能达到的窄电脉冲.将这个脉冲加到光调制器上,透过该调制器的光脉冲信号利用吸收型调制器特有的非线性进行调制.今后还要进行100 Gbit/s级信息处理器件的研制.     

超高速光传送集成电路

日本电气公司研制出一种1.2Gb超高速光传送光电集成电路.这种用于光发射和光接收的光电集成电路,把长波长半导体激光器和三极管集成到一块集成块上.发光用的发光集成电路用基片上的磷化铟,把1.3μm带的半导体激光器和驱动此激光器的3个双极晶体管,以及光接收用的光电二极管和3个场效