半导体环形腔激光器输出特性理论与实验

首先导出了光纤环形腔半导体激光器中光子数密度的解析表达式后,分别从理论和实验上研究了阈值电流、输出功率和光纤耦合比之间的依赖关系。结果表明,阈值电流与光纤耦合比的对数满足线性关系;同时,在特定的偏置电流下,存在一个最佳的光纤耦合比使输出功率为最大。这将对于环形腔半导体激光器的理论研究和优化器件结构有所裨益。     

(SiC)p表面修饰和表征及动力学分析

利用简单的化学镀技术,通过改进前处理工艺,对(SiC)p进行低成本的表面修饰,获得了镀层连续,无光滑(SiC)p裸露的较高质量的改性碳化硅复合粉体[简写为(Ni/SiC)p].SEM、EDS、XRD测试结果表明,修饰后的(Ni/SiC)p较修饰前的(SiC)p导电性提高,形貌、组成、结构发生改变.同时对(SiC)p表面修饰的动力学机理给出初步分析,并尝试给出该过程的碰撞速率方程.     

光参量振荡器泵浦源的理论研究与优化设计

研究了作为光参量振荡器的泵浦源1064nm声光Q Nd:YAG激光器.从Nd:YAG激光特性出发,介绍了LD端面抽运Nd:YAG调Q固体激光器的特性,对谐振腔结构进行了等效、分析和数值计算,给出了稳腔条件和腔中振荡光斑随腔长的变化曲线.对调Q脉冲形成过程的速率方程进行了数值计算,得到脉冲形状,分析了泵浦光脉冲形状和脉宽对参量振荡信号光的影响.所得结果对产生高质量、宽调谐、高转换效率的光参量振荡器具有一定的指导意义.     

光纤激光器受激布里渊散射的建模与求解

从理论上分析了高功率双包层光纤激光器的受激布里渊散射效应,建立了考虑受激布里渊散射的光纤激光器速率方程,并采用打靶法对其求解,对数值求解算法进行了详尽的描述。通过比较不同的纤芯直径、光纤长度以及掺杂浓度的情况下输出激光功率极限值的不同,发现增大纤芯直径、减小光纤长度以及降低掺杂浓度可以有效地减少受激布里渊散射的影响。     

利用速率方程分析光纤激光器相干耦合系统的尝试

尝试采用稳态速率方程,分析了由一个光纤耦合器连接起来的、两个掺Er光纤激光器组成的相干耦合系统.考虑到设置在光纤耦合器的一个输出端口的公共反射镜还担负着实施两个激光器间的相互注入的功能,利用光纤耦合器的变换矩阵以及光场相干叠加的要求,可以确定激光器速率方程组满足的边界条件.在进行合理的近似处理后,把速率方程组转化为代数方程组.利用这些结果分析了系统的一些特性,比如耦合器的分光比和不同泵浦功率对输出功率的影响等.     

垂直腔体面发射激光器等效电路模型在SPICE下的实现

介绍了一个基于速率方程的垂直腔体面发射激光器(VCSEL)的等效电路模型,该模型在电路模拟程序Pspice下得到了实现,其仿真结果与实验数据十分吻合。用C语言编写了一个可以自动生成VCSEL宏模型的网表自动生成器。     

ZnSe红光和近红外波段双光子吸收的研究

利用一个简化的二能级模型的速率方程来计算双光子吸收系数,讨论了ZnSe的双光子吸收特征,并用此模型计算了ZnSe在600 nm和900 nm的双光子吸收系数.     

双调Q开关热退偏补偿全固态激光器

为了有效地补偿激光二极管(LD)侧向抽运1000 Hz重复率电光调QNd:YAG激光器棒状增益介质内存在的热致双折射损耗,设计了一种新颖的双调Q晶体开关复合谐振腔结构。实验结果表明,设计的双调Q晶体开关结构Nd:YAG激光器输出激光脉冲能量比单调Q晶体开关结构的非补偿腔输出能量提高了56％,当侧面抽运半导体激光器输出功率达到450 W时,激光输出达到30 mJ/pulse,输出光束偏振度优于10:1,激光脉冲宽度约14 ns。并获得6．7％的光一光转换效率。通过对双调Q开光激光谐振腔进行建模,并用求解速率方程对其特性进行理论分析,所得的计算结果与实验结果基本吻合。     

拓扑优化在骨结构模拟中的应用

采用了一种非线性骨再造速率方程与有限元法相结合,引入工程拓扑优化思想,讨论了初始形状,有限元网格细化对模拟得到的人椎体形、内部结构和质量的影响。     

外腔激光器光子寿命对波长转换特性的影响

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器发挥着重要作用。本文根据光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)实现波长转换的理论模型,重点研究光子寿命对波长转换器调制特性的影响;利用速率方程,数值求解了不同光子寿命下波长转换特性;通过自行搭建的基于FBG-ECL的实验平台进行了实验分析,发现理论分析和实验数据是吻合的。