两段式DFB激光器波长调谐特性分析

利用耦合波方程,对两段式DFB激光器进行理论分析,得出了激光器激射工作时两段载流子浓度和激射波长之间所满足的隐含表达式。作为特例,分析了吸收型器件在两段等长情况下的阈值载流子浓度变化和波长调谐特性。     

耦合垂直腔面发射激光器的耦合特性理论分析

确定耦合垂直腔面发射激光器中两腔光子之间的耦合关系是分析其工作特性的基础.本文利用边界条件,结合激光器中间DBRs层的耦合传输矩阵,推导出了不同激射波长工作时,两腔内光场应满足的方程,由此得到两腔光子之间的耦合因子,研究了腔内载流子浓度对耦合因子的影响.     

激光雷达用2 μm Tm:YAG激光器波长精细调控的理论研究

2 m激光应用于激光雷达探测等领域,对于波长的要求比较精确,研究了激光器结构参数对准三能级Tm:YAG激光器输出波长的精细调控技术。基于侧面泵浦激光器泵浦阈值的理论模型,通过对不同谱线的泵浦阈值进行数值模拟,研究结果表明:通过改变晶体温度、激光介质长度、输出耦合率等途径可实现激光器的输出波长在2.0~2.1 m的光谱区内的精细调控。     

垂直耦合腔面发射激光器阈值特性研究

为了研究垂直耦合腔面发射激光器(CC-VCSELs)阈值特性,利用传输矩阵法计算了其阈值载流子浓度,在此基础上结合载流子速率方程讨论了阈值电流,得到了CC-VCSELs的双阈值点(1mA,0.75mA)与阈值电流关系曲线.数值计算结果比较表明,利用传输矩阵与载流子速率方程相结合的方法研究CC-VCSELs的阈值特性优于速率方程法,且数值计算结果与实验结果相吻合.     

耦合垂直腔面发射激光器的阈值及输出特性

针对耦合垂直腔面发射激光器,利用边界条件,结合激光器的中间DBR层的耦合传输矩阵,推导出了不同激射波长工作时,两腔内光场应满足的方程,由此得到两腔光子之间的耦合因子,然后结合稳态载流子速率方程,按照激射波长,得出了器件的四种工作状态,并详细地讨论了顶腔和底腔注入电流对器件输出特性的影响.     

基于混合表面等离子体波导的纳米激光器

提出了一种基于混合表面等离子体波导(HPW)的纳米激光器,并对其进行了理论研究和仿真分析。此结构通过金属-介质界面的表面等离子体模式与高增益介质半导体纳米线波导模式耦合,使中间的空气间隙场强得到显著增大,并保持低损耗传输,实现对输出光场的深亚波长约束。通过对几何参数进行优化,得到具有较小阈值和较高品质因数的纳米激光器。与边缘耦合混合表面等离子体纳米激光器比较可知,当二者的几何参数相同时,基于HPW的纳米激光器具有更小的阈值。     

全固化可调谐Yb:YAG激光器

实现了半导体激光器抽运的全固化Yb:YAG激光器的可调谐运转,当吸收抽运功率为900mW时,在中心波长1049.5nm处得到66mW的连续激光输出.采用1%的输出耦合镜时单侧抽运阈值为410mW,双侧抽运阈值为380mW,斜率效率为12.7%.对该激光器的可调谐特性进行了详细的研究,得到1030.5～1055.5nm范围内的连续可调谐.同时得到自调Q脉冲序列.     

LD抽运高功率连续波1.34 μmNd:GdVO4激光器研究

报道了利用光纤耦合大功率半导体激光器(LD)抽运Nd:GdVO4晶体,采用平凹谐振腔,输出1.34 μm波长的高功率连续波固体激光器.在抽运功率为14.75 W时,获得最大输出功率为4.62 W,光-光转换效率为31.3%,斜率效率达32.9%.利用实验测得的阈值抽运功率和斜率效率,计算了Nd:GdVO4晶体在1.34 μm波长处的受激发射截面.     

广义两段式半导体激光器的特性研究

利用由射线法导出的两段式半导体激光器(2SLD)的端面输出谱的表达式,研究了两电极半导体激光器(2ELD)和外腔式半导体激光器(ECLD).结果表明;2ELD的振荡波长并非始终都与腔的共振波长相同;在ECLD上实现准连续调谐的关键是使激光器能被调谐在二极管的反共振波长处振荡,因此,我们求得了ECLD实现反共振激射的阈值载流子数密度以及对界面反射率的要求的表达式。     

基于双包层光纤光栅的掺镱双包层光纤激光器

通过求解速率方程,得到了掺镱双包层光纤激光器输出光功率和泵浦阈值功率表达式,分析了腔镜反射率、光纤长度对激光器阈值功率和输出激光功率的影响.采用相位掩模法在双包层光纤上直接写入光纤布拉格光栅,以此作为光纤激光器后腔镜,研制了稳定输出的掺镱双包层光纤激光器.试验得到了波长1 083.25 nm,线宽0.112 nm,最高输出功率1.07 W的稳定激光输出,泵浦阈值173 mW.     

衰荡光腔中腔镜倾斜分析

分析了衰荡腔中腔镜倾斜产生的腔长失调和单程损耗因子变化,根据失调腔矩阵分析方法并参照实验参数,建立了腔镜角度失调下反射率测量的理论模型.利用该模型,模拟了不同腔镜倾斜量下的衰荡信号波形,分析了波形变化的原因,研究了测量精度与腔镜倾斜量的关系.分析表明,腔镜微小倾斜产生的衍射损耗的变化可以忽略,但导致的腔长变化和衰荡光斑漂移,会限制测量的精度.将衰荡波形的变化用于腔镜角度的精确调节中,可以提高该测量精度.     

利用腔量子电动力学技术来制备多个分离腔场的纠缠

提出了一种利用单模腔场与三能级原子的共振相互作用制备多个分离腔场的纠缠态的方案.首先研究两个分离腔场产生纠缠的情况,然后推广到N个分离腔场纠缠的情况.     

腔长变化对连续波腔衰荡技术测量的影响

为了阐明腔长变化对测量的影响,在考虑入射光源光谱线宽的情况下,采用腔衰荡法和多光束干涉等有关理论,就两种极限情况下腔长变化对连续波腔衰荡法测量的影响进行了分析和数值模拟,并据此讨论了一般情况下腔长变化给测量带来的影响。分析表明,腔长变化主要使衰荡腔谐振频率变得不稳定,从而使得衰荡腔出射光功率及其衰荡特征发生变化,进而给测量带来严重误差,这将为分析该技术测量误差来源以及提高其测量精度提供理论指导。     

角锥棱镜谐振腔的本征偏振态

利用琼斯矩阵方法,对角锥棱镜谐振腔的本征偏振态特性进行了分析,首次发现在角锥棱镜腔激光器中存在两种彼此独立的本征偏振态,对于增益各向同性介质,这种本征偏振态为线偏振.该结果从理论上解释了角锥激光器输出光的相干特性.     

Waveguide cavity FET oscillator

A new single-tuned oscillator, applicable to power combining circuits, is described in which a probe antenna is used to provide coupling between an active device and the cavity. It is shown that output power, oscillation frequency and injection locking range of the oscillator can be controlled independently in the circuit design. The experiments with low-power FET oscillators demonstrate output power of 44 mW at 9.2 GHz and DC-RF conversion efficiency of 33.2% from a single-device oscillator and about 100% of power combining efficiency in the case of two- and three-device circuits.     

A temperature-stable microwave cavity

A stable cavity fabricated from fused silica is described in which the average stability is on the order of 2.2 parts it 10⁸/°C from 25° to 63°C.     

Spark control cavity dumping

The intracavity laser driven plasma was used to dump the laser. The computer simulation shows the possibility of obtaining intense several nanosecond pulses. The ruby laserQ-switched by the saturable dye simultaneously dumped by an intracavity laser driven spark in the air, at atmospheric pressure, produces 100 MW, 6 ns pulses.     

对腔外的原子的操作控制腔内原子的发射性质

考虑两个全同的处在非最大纠缠态的双能级原子,将其中一个与共振的真空腔场相互作用.当对腔外的原子进行旋转和测量操作时,腔场的压缩性质就会发生改变,不同的旋转角度将会引起不同的压缩效应,而且原子的纠缠度也将影响腔场的压缩性质.但对于任意的纠缠度,都可以对腔外原子选择适当的旋转角度,使得腔场获得最强的压缩效应.这一结论还被推广到了双模压缩的情形.