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相似文献
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1.
针对紧凑型光泵气体太赫兹激光器(OPTL)技术,设计并研制了全金属波导结构的气体太赫兹(THz)激光器原理样机.THz激光器工作介质为CH_3OH气体,最佳工作气压30 Pa,在波长9.69μm、连续功率44 W的9P(36)支CO_2激光泵浦下,实验测得在2.52 THz频点输出功率150 m W,光子转换效率为8.4%.研究THz激光输出功率与CH_3OH工作气压、泵浦光功率的关系、以及THz激光输出稳定性,并通过压电陶瓷对THz激光腔长进行精密调节,同时测量输出功率的变化情况,讨论了金属波导THz激光器的纵模特性.实验工作与结果为下一步紧凑型折叠波导腔全金属OPTL的研制提供了参考.  相似文献   

2.
以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料为基质,设计了一种空芯多孔包层结构的太赫兹光纤,中心的大孔缺陷用于传输太赫兹波,周围四层小孔可以将太赫兹波的传播限制在缺陷内部。利用COMSOL软件对光纤的损耗特性进行仿真分析发现,光纤在0.6 THz的泄露损耗低于0.1 dB/m,具有良好的传输特性。和金属波导口可以当作天线辐射电磁波的原理相似,光纤的端面也可以作为天线将内部传输的太赫兹波向外辐射,通过仿真分析,天线在0.59~0.61 THz的回波损耗低于-25 dB,方向性系数大于20 dB,半功率波束宽度约为13。  相似文献   

3.
基于反共振反射光波导中的抑制耦合理论,本文设计和制备出一种单空气包层大纤芯的八边形空芯微结构光纤,光纤直径为170 μm,纤芯直径为44 μm,纤芯壁厚为1.2 μm。实验测试结果表明该光纤对于波长为750 nm的光具有良好的导光特性。该空芯光纤结构简单,容易制备,并可设计成大纤芯适用于光泵碱金属蒸气激光、液体填充传感、高功率近红外光能量传输及气体激光器等领域,为探索简易新型空芯微结构光纤打下前期实验基础。  相似文献   

4.
利用超稳腔PDH(Pound-Drever-Hall)稳频技术,对自研的分布Bragg反射(DBR)单纵模光纤激光器稳频,获得亚赫兹线宽超稳激光的稳频结果。通过优化腔结构参数,辅以绝热封装和精密温控等措施,并在腔内设置可快速宽范围调谐激光频率的压电陶瓷(PZT),研制出了可满足超稳腔PDH稳频要求的自由运转DBR光纤激光器。基于腔长为10 cm、精细度为360000的超稳光腔频率为参考频率,PDH稳频后光纤激光器的1 s和100 s频率不稳定度分别达到了6×10~(-16)和8×10~(-15),频率噪声降低至8×10~(-3) Hz~2/Hz@1~10 Hz,激光线宽窄至280 mHz,由此表明研制的光纤激光器可用于构建亚赫兹线宽超稳激光光源。  相似文献   

5.
空芯太赫兹(Terahertz,THz)光纤因其损耗低 和易集成功能材料等优点是当前 研究热点。液态水在太赫兹频段具有的独特性质使其在太赫兹辐射、传感和器件等方面具有 多种潜在应用。本文设计一种带有水缺陷层的太赫兹空芯布拉格光纤(hollow core Bragg fiber,HCBF),并采用有限元法分析了其温度特性。结果表明,设计的太赫兹光纤在0.34 THz到0.44 THz频段内存在明显的温度可调的吸收峰,且限制损耗随 着水温的升高而增加。 同时,光纤具有较高的核芯功率比,其值均大于98.6%。本文所研究 的水填充太赫兹光纤在 研究太赫兹与液体相互作用、太赫兹调控器件等领域具有潜在的应用价值。  相似文献   

6.
全光纤型空芯光子晶体光纤高压气体腔   总被引:1,自引:1,他引:0  
孙青  刘二明  秦丰华  毛庆和  明海 《中国激光》2008,35(7):1029-1034
通过气体填充和泄漏实验,结合微管管流理论,研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)高压气体填充和泄漏特性。结果表明,空芯光子晶体光纤的气体填充过程缓慢,减小出口密封腔体积可有效缩短充气时间。当将空芯光子晶体光纤一端与单模光纤(SMF)熔接后再进行氮气填充,对于3.03×106Pa填充气压,在4 h内,9 m长的空芯光子晶体光纤内部气压将达到平衡。实验测量了该9 m长,3.03×106Pa的充氮空芯光子晶体光纤单端泄漏速度随时间的演变特性,给出了一种制作全光纤型空芯光子晶体光纤高压气体腔的方案,并指出测量的单端气体泄漏速度随时间变化关系可用来评估最终腔压。在此基础上,制作了空芯光子晶体光纤高压气体腔,腔压为1.73×106Pa,光损耗为9.3 dB。  相似文献   

7.
太赫兹通信兼具微波通信和光波通信的优势,是解决通信容量紧缺难题的最有效技术手段之一。针对太赫兹波段吸收损耗严重及抗外在扰动差,难以支持长距传输问题,设计了一种基于环形光子晶体光纤(PCF)结构的新型太赫兹光纤。以现有常见材料作为光纤基底材质,通过创新光纤结构中空气孔排布方式,抵消材料高吸收损耗,以支持高性能轨道角动量(OAM)模式传输。选择最优参数,实现6个OAM模式群的高模式质量、低限制损耗和宽带宽的稳定传输。在0.2~0.9 THz宽波段内,实现模式纯度超过88.9%,限制损耗小于10-7 dB/m。通过软件仿真实验设计,解决了太赫兹与OAM技术相结合的关键问题,为模分复用(MDM)技术在太赫兹通信系统的应用奠定了理论研究基础。  相似文献   

8.
文章对传输紫外激光空芯光纤系统进行了研究,利用高斯光束传输规律和波导耦合理 论研究了紫外激光与空芯光纤的耦合,分析了在选定毛细管内镀制选定膜系可以制备传输紫外激光的空芯光纤,并针对空芯光纤内径较大而导致的输出光斑较大的问题,提出使空芯光纤输出端与透镜耦合方案。  相似文献   

9.
对功率比可调谐的双波长光纤激光器及其保偏光纤功率放大器特性进行研究。以中心波长分别为1030nm和1035nm的两对光纤光栅作为谐振腔镜,通过引入1035nm波长激光可调节的腔内损耗,实现了功率比可调的双波长光纤激光器。以双波长光纤激光器为种子光源,建立了二级保偏光纤功率放大系统,通过控制双波长信号的功率比,研究了种子光特性对双波长功率放大的影响,获得了功率比可调的1035nm和1030nm双波长激光的放大输出,在双波长等幅输出情况下,最高功率达7.77 W。通过增大抽运功率或增加放大级数,可以获得更高功率的可调双波长激光输出,为今后应用于非线性光学差频产生太赫兹波提供了可能。  相似文献   

10.
<正>空芯光纤具有中空的结构,可以填充各种气体,同时作为波导结构,可以将光束缚在10~100μm量级的空芯中,为激光与气体的相互作用提供了非常理想的环境。相对传统的气体腔,空芯光纤极大增强了光与气体的相互作用强度,这催生了一种新型的激光器——光纤气体激光器,近年来得到了国内外广泛的关注。此外,空芯光纤可以将超过99%的激光能量限制在纤芯的空心区域内,激光在该区域内的传输近似于自由空间传输,  相似文献   

11.
梁平元  孟猛  罗锡璋 《中国激光》2012,39(5):511001-226
从半经典密度矩阵理论出发,建立了光抽运太赫兹波谱线竞争的双三能级分子系统模型,理论推导了抽运信号吸收系数以及太赫兹波信号增益系数的数学表达式,采用迭代法数值计算了CO2激光-9P(32)抽运重水(D2O)气体分子腔式太赫兹激光66μm和116μm两条谱线之间的竞争。给出了抽运功率、工作气压及激光腔长等工作条件下谱线竞争的一般规律。  相似文献   

12.
Based on the semiclassical density matrix theory, the optimum output power reflection coefficient (coupling coefficient) of output coupler for optically pumped NH3 far-infrared (FIR) cavity laser was calculated by means of iteration method. Experimentally, FIR Fabry-Perot cavity laser was designed and constructed by using inductive metallic meshes as couplers, and the measurement showed that the theoretical calculation were in agreement with experimental results.  相似文献   

13.
Based on the density matrix theory of quantum system, the optimum operating parameters of pulsed optically pumped NH3 and CH3OH F-P cavity far-infrared laser (NH3/CH3OH-OPFIRL) were studied and compared theoretically. The differences of the operating parameters between the NH3-OPFIRL and CH3OH-OPFIRL were found and discussed. Experimentally, the curves of output power verses gas pressure in NH3 and CH3OH F-P cavity lasers pumped by TEA-CO2 laser were measured, and the optimum operating gas pressure were obtained. The experimental results were in agreement with theoretical calculations.  相似文献   

14.
A simple terahertz (THz) cavity and a TEA CO2 laser for the optically pumped THz emission is studied experimentally. To obtain high peak power of pump laser, pressure ratios of gas mixture in the cavity of the TEA CO2 laser are discussed. When CH3OH are pumped by the 9P(16) and 9P(36) CO2 laser lines, the generation of terahertz radiation with energy as high as 353 μJ and 307 μJ are obtained, respectively. The corresponding photon conversion efficiencies are 0.705% and 0.29%. Meanwhile, higher peak power of pump laser effectively improves the photon conversion efficiency. And the optimum THz laser pressure increases with narrower pulse width of pump laser.  相似文献   

15.
紧凑型超辐射光泵重水气体THz激光器的研制   总被引:1,自引:0,他引:1  
研制了一种紧凑型超辐射光泵重水气体THz激光器系统,并通过改变THz激光激活室的长度,对THz信号出射光强度与信号增益长度之间的关系进行了实验研究;利用半经典理论,对两者之间的关系进行了理论计算和求解.实验和理论计算结果表明,THz信号出射光强度跟信号增益长度之间存在非线性的关系.在工作气压、温度和泵浦光强度一定的条件下,激光工作室长度存在最佳值,此时介质对信号光的增益和吸收达到平衡,出射的THz信号光强最大,继续延长介质工作长度将会导致THz输出信号的逐步减弱.根据以上结果可以设计确定相关THz激光工作室的最佳长度.  相似文献   

16.
Based on the density matrix theory of quantum system, the spectra of optically pumped superradiant and cavity NH3 far-infrared (FIR) lasers were calculated by means of iteration method. The calculation showed that, compared with the optically pumped superradiant FIR laser, the cavity laser had a wider band spectrum of FIR emission and a higher output power under certain condition, moreover, the spectra of cavity laser had multi longitudinal-mode structure.  相似文献   

17.
Miniature optically pumped cavity NH3 Far-infrared laser was studied theoretically, with the length of the FIRL cavity as short as 1.5cm, the dependences of FIRL output power and laser lineshape on operating gas pressure and output coupling condition, and on the effect of laser line saturation broadening were calculated.  相似文献   

18.
By solving the density matrix equations of a quantum system and taking into account the multibeam interference characteristics of a Fabry-Perot cavity, the output power density of an optically pumped NH 3 far-infrared (FIR) cavity laser was calculated by means of the iteration method. Based on the calculations, the spectral characteristics and operating parameters of the laser were studied. Experimentally, by using inductive metallic meshes as reflectors and couplers, a series of FIR cavity lasers with a sample tube of 10, 20, and 100 cm in length were designed and constructed, and the emissions of the NH3 cavity lasers pumped by a TEA-CO2 laser with a 10R(8) or 9R(16) line were measured. The experimental results were in good agreement with theoretical calculations  相似文献   

19.
设计稳定可靠的THz激光器, 缩小THz激光器的体积一直是THz领域的研究热点。基于速率方程组, 建立了光泵THz激光器的理论模型。数值模拟和分析了不同工作温度、腔内压强、腔尺寸、泵浦光波动等因素对THz激光输出产生的影响。研究结果表明: 泵浦光功率越高, THz激光输出对工作温度的变化越敏感, 则越有必要建立稳定可靠的温度控制系统;在保持功率输出一定的前提下, 通过适当提高THz激光腔内工作气体压强, 可以缩小THz激光器的体积;泵浦光功率越低, THz激光的输出性能对泵浦光功率波动及频率漂移越敏感, 此时, 需要对泵浦光稳定性进行控制, 更为关键的在于控制泵浦光的频率稳定性。  相似文献   

20.
通过求解速率方程,得到了线形腔掺Yb^3 双包层光纤激光器输出光功率、泵浦阈值、斜率效率的表达式,分析了泵浦波长对激光器性能的影响。采用线形腔结构,研制了掺Yb^3 双包层光纤激光器,用不同波长的半导体激光器列阵做泵浦源进行了实验研究,理论与实验基本吻合。  相似文献   

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