电视选行扫描器及其应用

本文介绍了研制的电视选行扫描器的原理、结构、观察系统装置的特点和性能。此扫描器已应用于发光管及激光器的近场形貌、近场分布、发光管的暗线研究以及远场观察,光刻线条的测量,硅片透射研究等方面的工作。     

半导体激光器阈值电流的精确测量

一、引言阈值电流是半导体激光器的重要参数之一。通常用测量半导体激光器的输出光功率——电流(PI)特性曲线、观察远场或近场图样的变化以及光谱随电流的变化等来确定阈值,但误差较大。本文用测量半导体激光器调制光信号的二次谐波来确定阈值电流。理论和实验都表明用谐波测量法测定半     

正支共焦非稳腔输出光束质量的研究

对横流电激励连续CO_2激光器正支共焦非稳腔的环形输出光束,进行了近场和远场光斑图样和强度分布理论计算及实验测量,两者基本一致.     

测定半导体激光器源分布的一种有效方法

本文讨论了利用远场测量值估计半导体激光器源分布的矩量方法，给出了一种实用的误差检验准则．结果表明，这是一种实用性好，精度较高的方法，只需很少几个展开函数的线性组合，就能很好地逼近源场函数．     

非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验

基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将导致近场光斑能量集中,大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响:腔镜倾斜使光束近场分布变差,倾斜角越大,光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究,实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致,实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。     

小发散角量子阱激光器研究

使用三层平板波导理论分析了半导体量子阱激光器远场分布。针对大功率激光器讨论了极窄和模式扩展波导结构方法减小垂直方向远场发散角,得到了极窄波导结构量子阱激光器远场分布的简化模型,获得了垂直发散角的理论值,垂直方向远场发散角减小为28.6°;使用传输矩阵方法模拟了模式扩展波导结构量子阱激光器的近场光斑及远场分布,垂直方向远场发散角减小为16°。实验测试了极窄和模式扩展波导结构量子阱激光器的垂直发散角,理论结果与实验测试获得的发散角基本一致,实现了降低发散角的要求,获得了小发散角量子阱激光器。     

波导HCN激光器输出的EH_(11)模在自由空间中的传播

本文讨论了波导HCN激光器输出的EH_(11)模在自由空间中的传播模式,并与理论进行了比较。在近场,光强的分布明显受到激光器结构上不对称性的影响,其某些特征与Degnan的计算相符;在远场,EH_(11)模的传播近似于高斯光束。因此,对远场激光传播特性的测量是光学系统光路设计的基础。     

时域平面近场测量的数值分析方法

本文以H面喇叭为例,研究了天线时域近场的运动状态,用谱域法分析了平面近场分布状况,得出采样原则,为平面近场扫描测量提供了理论依据。介绍了时域平面近场测量的近远场变换公式,包括时域和频域两种计算途径。对各自的优点作出了探讨。运用近远场变换方法计算了时域远场和频域方向图。     

部分端面抽运板条激光器腔镜倾斜问题研究

部分端面抽运的板条激光器是一种新型固体激光器．配合混合腔可以实现在大功率下保持高光束质量的激光振荡输出。谐振腔的腔镜倾斜是影响激光器输出特性的重要因素，快速傅里叶方法是一种快捷有效的计算方法，利用此方法模拟了腔镜倾斜对近场相位分布和远场光强分布的影响，并分析了光束质量的变化。理论分析表明，腔镜的小角度倾斜对近场相位影响较大，但对远场光强空间分布影响不大；随着倾斜角度不断增大，远场发散角和光束腰宽度也增大，光束质量虽然存在恶化的趋势，但光束质量因子肝值仍然较小，离轴非稳腔仍能保持高光束质量的输出。     

半导体激光器近场测量技术

讨论了确定半导体激光器传播模近场分布的一种方法。给出实际器件的测量结果,表明本方法简单、精度较高。     

半导体激光器参数综合测量法及其应用

本文描述一种激光器参数综合测量方法和实验装置,不需移动待测样品,能测量光强-电流特性、近场和远场、激射光谱等激光器参数,以及对器件的结构、发光位置、腔面完整性等进行观察。     

半导体激光器光束特性的研究

研究半导体激光器(LD)的光束特性,并对其远场图像是近场图像的傅里叶变换进行了分析和推导。半导体激光器输出光束的方向性很差,发散角大致为10°-40°,并且在快轴和慢轴两个方向上相差较大,使得半导体激光器发射的激光束的束斑呈椭圆状,这对长距离传输很不利,因此本文还研究了光束的准直技术。     

Quantitative prediction of semiconductor laser characteristicsbased on low intensity photoluminescence measurements

A general scheme for the determination of vital operating characteristics of semiconductor lasers from low intensity photoluminescence spectra is outlined and demonstrated. We describe a comprehensive model that allows us to determine properties of the running device like gain spectra, peak gain wavelengths, bandwidths or differential gains, as well as inhomogeneous broadening and actual carrier densities of PL-signals. This information can then be used to compute characteristics like the temperature dependence of the gain, threshold densities, optical field distributions or near-field and far-field outputs     

Observations and consequences of nonuniform aluminum concentrations in the channel regions of AlGaAs channeled-substrate-planar lasers

Compositional changes in the n-clad layer within the channel region of channel substrate planar (CSP) type semiconductor lasers have been observed. As a consequence, a large optical cavity (LOC) or an enhanced substrate loss (ESL) version of the CSP geometry may result, both of which may have significantly different characteristics from those of a conventional CSP laser. The CSP-LOC generally has a larger near-field spot size, while the ESL-CSP is characterized by an off-axis, asymmetric far-field pattern.     

Dynamics of Broad-Area Semiconductor Lasers With Short Optical Feedback

The dynamics of filamentations in broad-area semiconductor lasers with short optical feedback were numerically studied. Regular pulse packages similar to those observed in narrow-stripe edge-emitting semiconductor lasers were found as the feedback reflectivity is increased. However, the regular pulse packages consisted of a periodic envelope of the external cavity frequency and fine pulse trains of periodic filaments, which is different from the regular pulse packages observed in narrow-stripe edge-emitting semiconductor lasers. From the analysis for spatio-temporal near-field patterns, we found periodic undulations of the spatial and temporal filament sizes as the external mirror reflectivity was changed. We also investigated filtered optical feedback, where a part of the emitted beam is fed back into the laser cavity. The time-averaged near-field pattern was found to have a strong dependence on the feedback level in the case of spatial filtered optical feedback.     

球面近远场和远近场变换算法

天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义，近场测量技术因其能够避免直接测量远场而得到广泛应用，该技术采用近远场变换获得远场，然而，检验该远场的准确性也是很重要的.为了解决此类问题，文中以球面近场测量为例，提供了一种解决方案.该方案主要探讨了球面波模式展开理论，该理论是实现球面近远场变换算法的关键，其将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和，天线的加权系数既包含了远场信息也包含了近场信息.因此，不仅能够利用近场测量信息获得远场辐射特性，同样能够利用远场辐射特性反推得到近场处电场，这样就能检验由近远场变换算法得到的远场是否准确.文中首先推算得到了近远场变换公式，随后进一步推算得到远近场变换的公式，最后将本文算法计算结果与FEKO测量结果进行比较，二者吻合良好，从而证实了本文两种算法的有效性.     

球模式展开理论近远场变换及快速算法

基于球模式展开理论的近远场变换是天线球面近场测量系统实现的关键,它将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和,由于其计算公式复杂,因而计算耗费时间长。该文在实际计算中利用快速傅里叶变换及矩阵的思想可以大幅度提高程序运行速度,节省计算时间。采用该方法对角锥喇叭天线的近远场数据进行仿真验证,结果表明外推远场的结果和理论值吻合良好,说明了该方法在保证计算精度的同时,可缩短计算时间。     

矩形光束合成的建模与实验验证

光束合成是高功率固体激光器进一步发展的必由途径.板条的激光介质产生的矩形光束通过阵列合成能实现较高的近场光斑填充因子,有利于提高远场光束的能量集中度,从而获得更好的光束质量.根据激光器远场光束的测量方式,利用光束传输变换规律,建立矩形光斑双束合成的理论模型.通过数值模拟,在相干、非相干条件等典型情况下得到的子束合成不同...     

Above-threshold analysis of second-order circular-grating DFBlasers

The behavior of second-order circular-grating DFB lasers in the above-threshold regime are analyzed. The formulation uses the standing wave method for treating lasers with second-order gratings. The effects of spontaneous emission and the variation of carrier and photon densities in the radial direction are included in a self-consistent fashion in the model. In particular, we examine the output power emitted from the surface of the laser, the near-field, and the far-field pattern of the laser as a function of the injected current