窄脉冲光泵浦双池受激布里渊散射系统研究

对于窄脉冲激光泵浦双池受激布里渊散射(SBS)系统,其泵浦脉冲宽度和前沿形状以及振放双池系统的参数,都将影响到SBS的脉冲强度与转换效率.实验中采用了两个具有不同前沿的窄脉冲先后相继泵浦双池SBS系统.通过改变SBS放大池和聚焦透镜的焦距,观察到所产生的两个SBS脉冲具有不贩转换效率.利用振荡池产生的SBS调制种子光在放大池中的行波放大对此结果作了分析,由此提供了一种设计双池SBS系统参数的方法.     

窄线宽1064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN中红外光学参量振荡器研究

提出了一种基于1064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN的3.83 μm中红外光学参量振荡器。基于单谐振光学参量振荡器的阈值理论和线宽压窄前后的光束能量集中性理论,分析了不同泵浦光束聚焦深度下,谐振腔内光束分布情况以及线宽调制前后能量的不同集中程度对阈值和光-光转换效率所产生的影响。通过采用单个光纤布拉格光栅的方式压窄了泵浦光线宽,对比分析了在不同占空比下,泵浦光线宽压窄前后对中红外光学参量振荡器输出特性的影响。当泵浦功率为18 W,脉冲激光占空比为0.2%,脉宽为100 ns,泵浦光线宽为2.5 nm时,MgO:PPLN中红外光学参量振荡器获得功率为1.42 W的3.83 μm激光输出,光-光转换效率为7.9%。将线宽压窄到0.1 nm后,脉宽为2 ns,MgO:PPLN中红外光学参量振荡器获得最高功率为1.98 W的3.83 μm激光输出,光-光转换效率为11%,光束质量M2=1.89;同时相比于线宽压窄前激光输出效率提高了39.2%。     

掺镱全光纤激光器研究

用自制耦合器搭建了全光纤激光振荡器,通过不同的泵浦方式对全光纤激光器进行了实验研究。实验装置中加入包层光剥离器,纤芯/包层分别为20/400 μm的有源光纤作为增益光纤。实验中未加特定的冷却装置,选用2个110 W激光二极管分别进行前向和后向泵浦,在总泵浦功率223.6 W时,前向泵浦方式中获得激光功率输出152.2 W,光-光转换效率69%;后向泵浦方式中,激光功率输出156.5 W,光-光转换效率70%。最后,进行了双向泵浦实验,泵浦光功率443.8 W时,1080 nm近单模激光功率输出311 W,光-光转换效率70%。进一步增加泵浦功率,会获得更高功率的1080nm激光输出。     

二甲亚砜溶液中的瞬态受激喇曼散射

实验研究了二甲亚砜溶液中微微秒瞬态激喇曼散射，结果表明前向散射能量转换效率远大于后向散；在泵浦功率超阈值太高的情况下，强聚焦更有利后向散射光的输出。理论分析和实验结果相符。     

二极管抽运Nd∶YAG薄片激光器研究

报道了采用脉冲二极管抽运的高功率薄片激光器。通过合理设计泵浦光四通薄片增益介质面泵浦耦合系统,实现了泵浦光在薄片增益介质的均匀泵浦;通过实验实现了1.2 kW的激光输出,光-光转换效率25%。     

飞秒级超短脉冲光参量转换效率及脉冲特征计算

建立了超短脉冲光参量产生过程的理论模型,数值求解耦合波方程组,研究了在飞秒 级超短脉冲的光参量产生过程中,泵浦光的强度和脉宽对转换效率、输出脉冲的宽度和不对称度的影响。结果表明:泵浦光越强,光参量产生的转换效率越高,同时脉宽的压窄效应越明显;泵浦光的脉宽越窄, GVM参数和IGVD参数就越大,导致转换效率下降,同时引起输出脉冲的脉宽变大和波形的对称性变差。     

液N_2中高效受激喇曼散射的实验研究

设计了一种液N_2受激喇曼池,避免了液N_2在喇曼池中的沸腾,获得了高效率的喇曼转换。用YAG激光的二次谐波作泵浦光,观察到如下的实验结果: (1) 研究了在不同聚焦情况下一阶、二阶斯托克斯光和一阶反斯托克斯光的分布。当聚焦透镜焦长f=35cm时,一阶斯托克斯光的光子转换效率可高达70％以上。     

基于半导体光放大器的四波混频型全光波长转换器

本文报道了基于自行研制的半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型全光波长转换,采用环型腔掺铒光纤激光器（EDFL）作为泵浦源,实现了转换波长的连续可调。并就波长转换间距、光放大器的小信号增益和输入泵浦光功率对转换效率的影响进行了理论与实验分析,结果表明高的SOA增益和较大的输入泵浦光功率须利于转换效率的提高。     

二甲亚砜喇曼发生器的转换效率

在毫微秒激光脉冲泵浦下,二甲亚砜溶液有高的喇曼转换效率,可达40%.在微微秒激光脉冲泵浦下的情况,还未见报道.我们对在微微秒光脉冲泵浦下二甲亚砜喇曼转换效率进行了测量,发现二甲亚砜的喇曼效应有阈值特性,在一定泵浦条件     

单纵模Littman式谐振腔高效率Ti：Sapphire脉冲激光系统

报道了由Ｌｉｔｔｍａｎ式腔结构振荡器和一级单通放大器组成的高效率Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅ激光系统。泵浦激光（５３２ｕｍＮｄ：ＹＡＧ）能量为１４０ｍＪ／ｐｕｌｓｅ时，该系统在８００ｕｍ附近单纵模输出为２２．５ｍＪ／ｐｕｌｓｅ。转换效率为１６％。讨论了Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅ的放大特性及此类系统的泵浦光聚焦位置等问题。     

掺Tm光纤MOPA准相位匹配单程倍频的单频激光器

为获得0.9 μm近红外波段连续波单频激光输出,用50 mm长的PPLN晶体对掺Tm光纤激光MOPA的连续波1 925.08 nm单频激光输出进行单程倍频,通过聚焦参数和准相位匹配温度优化,在43.4 W基频光功率实现了最高9.07 W的962.5 nm二次谐波输出,转换效率达到20.9%。二次谐波为单纵模运转,水平和竖直方向光束质量因子分别为1.36和1.52。实验中研究了聚焦因子和相位匹配温度对倍频转换效率的影响,并讨论了聚焦条件和准相位匹配温度带宽之间的相互关系。实验结果表明:Tm光纤激光准相位匹配单程倍频是获得0.9 μm波段连续波单频激光输出的有效方法。     

Efficient Broad Band HE11 Mode Exciter

A new scheme of quasi-optical HE₁₁ mode exciter is presented. It consists of a smooth rectangular horn, dielectric focusing lens and output waveguide section. The main advantages of the converter are frequency broad band operation and simple design. Results of measurements of converter parameters performed at millimeter waves agree well with the design parameters: total conversion efficiency exceeds 96% in the frequency band of 20%.     

透波结构的电厚度高分辨率测试技术

点聚焦透镜天线能微观确定透波结构的电厚度偏离程度。利用点聚焦天线的波束汇聚能力,通过对透波结构电厚度超差区域的准确定位,实现电厚度的高分辨率测试。采用频率变换的原理组建透射法相位测试系统,用两路合成信号发生器产生测试所需的差频微波信号,直接实时比较校正支路和测试支路的相差,达到了电厚度高稳定性测试。以实际型号为例,采用HFSS软件对点聚焦透镜进行设计仿真,给出设计参数,加工符合设计要求的点聚焦透镜并将其应用在透射法测试系统中,提高了透波结构电厚度测量与校正的工作效率。     

高效率激光倍频

实验所用激光系统由掺钕石榴石激光振荡器和三级钕玻璃放大器组成,输出光束达衍射极限.倍频晶体为KDP和KDP.用非聚焦的平行激光束倍频,最高获得了65%的能量转换效率.相应的峰值功率转换效率为84%左右.在低功率下.利用圆柱面透镜将激光束聚焦的办法使能量转换效率提高了8到30倍.用此方法最高能量转换效率达到了64%.     

大功率半导体激光器最新研究进展

大功率半导体激光器在军事领域和工业领域有着广泛的应用.综述了大功率半导体激光器最新研究进展,着重于在提高可靠性、提高功率转换效率、波长稳定、拓展波长范围等方面所取得的进步,并对目前大功率半导体激光器在材料加工领域中的直接应用进行了介绍,并展望了其发展趋势.     

多段光纤链路中的FWM效率

通过推导由多段光纤构成的光纤链路中的四波混频(FWM)效率,找出了影响全光波长变换的FWM效率的因素,进而利用MATLAB软件成功模拟出任意多段光纤链路中的FWM效率.以由7段光纤组成的光纤链路为例,通过调节影响混频效率的各种参数的值,得到了获取最佳混频效率的参数取值范围,并可进一步获得稳定的波长变换效率.     

Performance analysis of the silicon waveguide-based wavelength converter

The conversion efficiency and noise figure (NF) of the silicon-on-insulator (SOI) waveguide-based wavelength converter are investigated with the coupled equations. The effects of the pump power, the nonlinear absorption and the waveguide length on the conversion efficiency and noise figure are discussed. The conversion efficiency decreases with the increasing pump power and the noise figure is degraded due to the two-photon absorption (TPA) and the TPA-induced free-carrier absorption (FCA) at the higher pump power. With the increasing of the free carrier lifetime, the conversion efficiency will decrease and the noise figure will increase accordingly. The optimal waveguide length depends on the pump power and the free carrier lifetime. In practical applications, the high conversion efficiency and low noise figure can be achieved by choosing suitable parameters of the silicon waveguide.     

脉冲激光在水中激发声脉冲的光声能量转换效率

利用TEA-CO_2脉冲激光在水中激发热弹光声信号,采用压电陶瓷水听器接收并将光声信号转换成电信号送入数字存储示波器,计算出声脉冲的能量,从而获得该激发条件下激光能量转换成声波能量的效率η。结果表明不采用凹面镜聚焦激光脉冲能量密度低于2 J/cm~2时,光声转换效率η为10~(-7)～10~(-5),聚焦之后η增大一个数量级;激光脉冲谱线宽度固定时,能量越高,η越高;激光脉冲能量相同时,激光脉冲谱线宽度越大,η越高。故可以通过聚焦、增加激光脉冲谱线宽度、提高激光能量等方法来提高光声转换效率η,获得强的热弹光声信号。     

薄板中的光声相控阵聚焦技术研究

光声技术以其声源空间分辨率高,易于产生而受到广泛关注,但因光声转化效率低下,如何利用多点光声产生声聚焦成为提高光声检测灵敏度的重要途径。为了利用多点光声产生声聚焦以提高光声检测灵敏度,该文开展了基于八阵元的光声声聚焦的研究。利用时间反转法,采用仿真加实验的方法,分析了空间激励位置、频率及阵元数对聚焦性能的影响。实验结果表明,该方法实现了10倍以上的聚焦效果。     

多阳极220 GHz倍频器单片设计

介绍了一款基于GaAs肖特基二极管单片工艺的220 GHz倍频器的设计过程以及测试结果。为提高输出功率,倍频器采用多阳极结构,8个二极管在波导呈镜像对称排列,形成平衡式倍频器结构。采用差异式结电容设计解决了多阳极结构端口散射参数不一致问题,提高了倍频器的转换效率和工作带宽。对设计的倍频器进行流片、装配和测试,测试结果显示：倍频器在204~234 GHz频率范围内,转化效率大于15%;226 GHz峰值频率下实现最大输出功率为90.5 mW,转换效率为22.6%。设计的220 GHz倍频器输出功率高,转化效率高,工作带宽大。