基于椭圆形反射镜面的扇形半导体微环激光器

为了设计新型基于椭圆形反射镜面的扇形半导体微环激光器，采用光线追迹和有限时域差分的方法进行了理论分析和设计仿真。与普通的三角形环形腔相比，由于引入了椭圆形反射镜面，使得这种新型的微腔的镜面反射损耗极低，仅为1%，功率传输率为93%，Q值极高，在1576.36nm谐振波长处，Q值达到了23318.6。结果表明，这种新型的微环激光器有利于实现方向双稳态，并可进一步用于全光信号处理领域。     

形变共振腔提高激光器输出功率

椭圆形电泵浦微腔激光器具有以前报导的微盘激光器的优点，如激活介质的高效率，同时克服了从腔内耦合出可用光的某些困难。这种激光器也以特殊的“弓条形”模（而不是圆形微盘激光器的“回音廊”模）工作。这种最近由朗讯－贝尔实验室、耶鲁大学和德国马普物理所Ｃｌａｉ...     

InGaAsP/InP二维半导体光子晶体激光器的研究

光子晶体具有调控光子的能力,而光子晶体激光器的实现则证实了这种调控能力.描述了基于InGaAsP/InP材料的二维半导体光子晶体激光器的研究,主要介绍了点缺陷型光子晶体微腔激光器的理论设计、模拟分析及与器件性能的比较.理论上采用平面波展开法和三维有限时域差分法,分析了通过采用调整点缺陷腔的最近临空气孔的尺寸,可以提高光学微腔的品质因子Q,从而提高激光器的工作性能,降低激光器的激射阈值,实验中研制了不同近邻孔径尺寸的激光器,观测到激光器激射阈值降低的现象,实验结果与理论模拟相一致,除此之外,还实现了光子晶体三角形腔和H2腔激光器的激射.     

微腔效应对于1.3μm量子点光子晶体纳腔激光器调制响应的影响

微腔效应可以提高自发辐射速率,从而起到有效的改善响应调制速率的作用。然而,对于1.3 μm GaAs/InAs量子点光子晶体激光器而言,调制速率还会受到复杂的载流子动力学以及更近的空穴能级间隔的影响。因此本文中我们基于全路径载流子弛豫动力学方程,计算并讨论了腔品质因子（Q）对于阈值和响应调制特性的影响。计算结果表明,高的Q值能够明显改善量子点光子晶体激光器的阈值,但是同时快速增长的光子寿命会导致调制带宽的恶化。所以,存在一个优化的Q值（2500）可以获得超过100GHz的调制带宽,而当Q值为7000时,对应的能量传输损耗最低。因此,在量子点光子晶体纳腔激光器的设计中,更全面的考虑各方面的因素对器件的性能的影响,对于获得高速调制低功耗的量子点激光器器件是十分有意义的。     

基于SWNT可饱和吸收体结合Sagnac滤波的调Q掺铒光纤激光器

提出并搭建了一种基于单壁碳纳米管可饱和吸收体结合Sagnac环的被动调Q掺铒光纤激光器,对其输出激光特性进行实验研究。采用光沉积法制备了单壁碳纳米管可饱和吸收体,其透射率为75%。基于单壁碳纳米管的可饱和吸收特性,搭建调Q激光器,实现谐振腔Q值调节。将Sagnac环形滤波器插入光纤环形腔,Sagnac环结构产生的滤波效应可以对调Q脉冲实现精细度滤波,该激光器工作阈值为800 mW。当泵浦功率为830 mW时,激光器可实现稳定的1 530.4 nm激光输出,输出功率为12.3 mW,重复频率为210.7 kHz,对应的脉冲周期为4.76μs,脉冲宽度为2.19μs,其最大脉冲能量为58.37 nJ。     

用于产生THz波和黄激光的全固态激光器

近年来全固态激光技术得到迅速发展,从而大幅度提高了其性能,扩大了其应用领域范围.介绍了全固态激光技术的一些最新重要进展:比较了已有的基于全固态激光器产生THz波的方法与基于半导体量子阱级联激光器、LN晶体、CO2激光器和光纤激光器等方法,提出一种基于单直线型谐振腔全固态激光器的高效、使用方便的新型THz波源;综述可见光全固态激光器研究开发的新进展,重点介绍基于腔内移频和倍频机理黄激光器和基于腔内拉曼移频和倍频的黄激光器的研究最新进展;同时介绍用LDA直接端面抽运板形激光介质轴对称输出的新型激光谐振腔、籽激光注入Q开关单纵模激光器、冷却激光介质的透明散热器、调Q锁模激光器的调制器等项技术的最新研究成果.     

当代信息高速公路技术中的理想光源—微碟激光器研制成功

在微腔激光和光子集成新一代信息处理技术中具有广阔应用前景的新型微腔激光器———微碟激光器最近由中科院长春光机所研制成功。随着现代超薄材料生长和各种超精细加工技术发展而诞生的微腔激光器，已经成为当代半导体研究领域的热点之一。微腔光子技术，如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器及其集成技术研究的突破，可使超大规模集成光子回路成为现实。因此，世界上包括美国在内的一些发达国家都在微腔激光器的研究方面投入了大量的人力和物力。在国家自然科学基金和吉林省科委的资助下，长春光机所的科技人员打破常规，…     

受激布里渊散射位相共轭激光器自调Q机理研究

基于受激布里渊散射的位相共轭激光器能够产生自调Q 脉冲并有效改善光束质量，分析了位相共轭激光器的自调Q 机理，认为SBS 属于快开关，可以采用阶跃函数描述而无需考虑过渡腔中复杂Q 值变化过程，分析了起始腔后反射率、耦合输出率以及SBS 饱和反射率对Q 调制过程以及输出脉冲时域和能量特性的影响，认为在设计SBS 激光器时应在保持阈值前提下选取具有较低后反射率的腔镜和具有较高SBS 饱和反射率的介质，在综合考虑耦合输出效率前提下优化选取合适的耦合输出率。     

基于片上微腔自反馈注入锁定的窄线宽激光器

对半导体激光器外腔自反馈注入锁定进行了理论分析,研究了片上微腔的自反馈注入锁定对于分布反馈(DFB)激光器输出线宽的影响,分析了决定锁定带宽及线宽压缩系数的关键参数。基于Q值为2.4×10⁶的片上Si₃N₄微腔的后向瑞利散射实现了DFB激光器的自反馈注入锁定,将其输出线宽由自由运转时的556.71 kHz压窄到了92.28 kHz,锁定带宽达到425 MHz。研究结果有助于理解半导体激光器自反馈注入锁定机理,并为实现窄线宽激光器提供了新的结构更简单、集成化潜力更高的方案。     

氮化硅微腔中的光学频率梳(特邀)

具有高品质因子（Q 值）的光学谐振腔能够长时间将光束缚在较小的模式体积内,极大地增强了光与物质的相互作用,成为集成光学器件中具有重大潜力的重要组成部分。聚焦于目前广泛应用于集成非线性光学领域的氮化硅材料平台,为了解决大尺寸氮化硅微环腔由拼接误差、表面粗糙等因素导致的散射损耗较大的问题,进行了一系列的工艺改进以提高大尺寸氮化硅微环腔的品质因子。结果表明:通过薄膜再沉积工艺可以有效降低氮化硅波导的散射损耗,半径为560 μm的大尺寸氮化硅微环腔的本征Q值得到了平均26% 的提升。得益于提高的微腔Q 值,在氮化硅微环腔中实现了重复频率40 GHz 的光学频率梳。     

LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程

运用非线性光学的和频理论推导出被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程理论中的和频项,在被动调Q拉曼激光器速率方程的基础上,推导被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程,再将方程归一化,得到八个综合参量。推导出和频脉冲峰值功率和单脉冲能量的归一化表达式。数值模拟观察各参量对和频脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响。对各参量影响进行分析,发现和频因子与归一化拉曼增益系数需要相互匹配才能实现高效率的和频光输出。同时,比较了被动调Q腔内和频拉曼激光器与被动调Q腔内倍频拉曼激光器的数值模拟结果。     

用于机载激光测距／指示的激光器原理实验研究

本文介绍了激光器原理实验情况，着重介绍了波罗棱镜谐振腔电光调Q激光器重频实验及平凸非稳腔激光器实验结果及分析，文中对激光输出性能，输入能量及谐振腔腔长等几个相关又互相制约的参数进行分析，以便根据要求合理选择其参数，提高激光器质量，并通过对平凸非稳腔的理论分析及实验测试，设计出了较小发散角，较高效率的平凸非稳腔激光器。     

LD端面抽运掺Yb3+双包层光纤激光器自脉动行为的实验研究

本文对连续波半导体激光器端面抽运的Fabry-Perot腔掺Yb3 双包层光纤激光器的自脉动输出行为进行了研究．发现低Q值腔光纤激光器具有两种形式的自脉动输出，一种是饱和吸收被动调Q产生的自脉冲,另一种是与光纤中的受激Raman散射(SRS)效应相对应的阵发性巨脉冲．通过提高光纤激光器谐振腔的Q值并选择合适的抽运功率，可以有效地减小输出功率的自脉动，获得稳定的连续波激光输出．     

半导体微腔激光器瞬态响应及调制特性分析

针对半导体微腔激光器的结构特点,考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应,采用传统速率方程的表示形式,建立了微腔激光器的速率方程,着重讨论了微腔激光器的瞬态响应及调制特性,给出了其动态特性的仿真结果,分析了自发辐射因子、注入电流和腔长对微腔激光器的激射阈值、延迟时间、驰豫振荡频率和光输出等参量的影响,从而为改善微腔激光器的高频调制特性和优化器件结构提供了理论依据。     

半导体双端抽运三程折叠谐振腔板条激光器

为了获得简单紧凑的固体激光器,采用半导体端面抽运三程折叠谐振腔板条激光器,建立了热透镜等效腔模型,进行了等效腔稳定性及腔内基模光斑半径的仿真分析,将新型结构与平-平腔结构进行了比对性实验研究。结果表明,在三程折叠腔长为170mm时,获得了21W的1064nm激光功率输出,光光转换效率为16.4%,斜效率为25%,水平和竖直方向上的M2因子分别为10.8和2.76。同等条件下,水平方向上M2因子从平-平腔的152.7优化到三程折叠腔的10.8;输出光斑水平方向尺寸由平-平腔的10.8mm压缩到三程折叠腔的4.1mm,验证了结构简单紧凑的端面抽运三程折叠谐振腔激光器光束的输出能力。该研究对获得腔内调Q和腔内倍频532nm激光器有实际意义。     

新型半导体面发光激光器

半导体激光器从光纤通信用的光源到CD、DVD、激光打印机等的光源被广泛应用。实际上这种被广泛应用的半导体激光器是“侧面发光型”的激光器。它是从半导体晶片的劈开面射出光束的激光器,光束截面呈椭圆形,在应用中有时需要采用光学系统。另一方面,最近人们开发了一种叫作“面发光激光器”的新型半导体激光器,在光数据链路等领域,作为光源正处于实用化阶段。它将在信息处理和新型激光打印机等领域得到广泛应用。     

高峰值功率重频脉冲固体激光器

综述了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展现状,对其中的Q开关、腔倒空、锁模等窄脉冲技术和放大技术进行了分析,展示了高峰值功率重频脉冲固体激光器的发展前景。     

增益开关型固体可调谐激光器的时间特性──理论

本文从理论上分析研究了调Q激光器泵浦的固体可调谐激光器的时间特性,推导出了这种寿命为μS量级的固体可调谐激光器,当用10ns量级脉宽激光泵浦时的激光脉冲建立时间公式和输出脉宽公式。这种泵浦时间远小于激光脉冲建立时间的增益开关型激光器的理论分析表明,其输出激光的时间特性仅取决于泵浦能量(密度)的水平和腔长(以及腔损耗),而与泵浦脉冲宽度和波形无关。     

凸-ARR非稳腔中Cr4+:YAG调Q激光器的研究*

在带抗共振环(Anti-resonant Ring,ARR)的非稳腔Nd:YAG激光器中,采用C,+:YAG作为被动调Q元件,获得单脉冲能量>85 mJ,脉宽40ns和能量起伏0.4%的高能量、高稳定调Q激光脉冲.同时对平-凸非稳腔和平-平介稳腔进行实验比较,并对腔型和实验结果进行了初步分析.     

受激布里渊散射相位共轭激光器自调Q机理的探讨

深入分析了从起始腔向相位共轭腔转变时 ,腔损耗的突变过程。结合速率方程理论和快Q开关特点 ,探讨了受激布里渊散射 (SBS)相位共轭激光器的自调Q机理 ,给出了自调Q脉冲脉宽的估算公式。估算值与实验值基本相符。