展宽器中非对称光谱剪切对输出脉冲对比度的影响

在展宽器中,光谱的剪切情况非常重要,它直接影响输出脉冲的质量.以Offner展宽器为例,参照以往建立的光线追迹模型,建立了分析展宽器中光谱剪切的模型.发现当展宽器的参数确定好后,光栅放置的位置对激光脉冲光谱剪切有非常重要的影响.当光栅相对于光轴中心对称放置时,展宽器容许通过的光谱相对于激光中心波长将是非对称分布的,即此时在展宽器中发生的光谱剪切为非对称光谱剪切,在神光II第9路拍瓦激光装置中,这种非对称光谱剪切将使输出脉冲对比度下降一个数量级.为了使展宽器中通过的光谱相对于激光中心波长对称分布,需要将光栅相对于光轴非中心对称放置.     

短脉冲激光信噪比测量的标定方法

为了实现脉冲信噪比(SNR)的高动态范围测量,确保测量结果的准确性,研究了信噪比测量标定方法.当光束入射到玻璃反射镜上时会在前后表面之间产生多次反射,这些反射光之间的强度依次递减.时间间隔是固定的.提出了信噪比测量系统的标定方法,计算了反射镜上的多次反射光的理论公式.实验结果表明,后表面上的相邻两次反射光之间的光程延迟都近似等于24 mm,而且相对强度的衰减量都在10-2数量级.通过分析脉冲序列,可判断该信噪比测量系统的动态范围在2.6×10-6左右.分析了材料吸收和群速度色散对信噪比测量系统的影响,确认这两个因素对信噪比测量的影响可以忽略.     

高能拍瓦激光装置中的展宽系统

展宽系统是高能拍瓦激光装置中的重要组成部分.它的设计好坏直接影响输出脉冲的质量.综述了国内外著名的高能拍瓦激光装置中所用展宽系统的结构及其相应的参数,并加以比较分析和讨论.     

短脉冲激光的二阶自相关

为了实现短脉冲激光的高动态范围信噪比(SNR)测量,满足快点火对激光驱动器的要求,开展了信噪比测量的前期研究.结合非线性晶体分析了超短脉冲的二阶自相关信号的产生过程,结果表明自相关曲线的信噪比等于原始脉冲的信噪比.同时讨论了非共线二阶自相关中,两束输入信号光的夹角变化对输出信号光强的影响.在此基础上,建立了一台二阶自相关仪以验证超短脉冲信噪比测量系统的工作性能,其信噪比测量的动态范围达到了约108.     

超短激光脉冲对比度的三阶相关测量

在超强超短激光脉冲与物质相互作用过程中,良好的激光脉冲对比度是一个非常重要的参数指标.为了扩大对超短激光脉冲对比度的测量范围,准确地测量超短激光脉冲的对比度,利用非线性晶体对激光脉冲强度变化十分敏感的特性,研究了超短激光脉冲三阶相关信号的产生过程,并在此基础上,研制了一台三阶相关仪,对一台飞秒激光振荡器进行了脉冲对比度的测量研究.测量结果表明,通过在测量光路中加入聚焦透镜进行聚焦准直,可以有效提高激光脉冲的倍频效率,从而大幅提高该三阶相关仪的可测动态范围.该测量系统目前可实现的可测动态范围达到约108.     

垂直耦合悬空型氮化硅微盘光学传感器

提出了一种垂直耦合型悬空氮化硅微盘谐振型传感器,该传感器由一个底部非悬空的接入波导和一个顶部悬空的微盘腔组成,并用实验证明了其具有较高的器件灵敏度和良好的机械稳定性。对于半径40μm的微盘,在1548. 98 nm谐振波长下可以实现超过104的品质因数以及大小适中、5. 66 nm的自由光谱范围。该传感器的灵敏度可通过覆盖不同的有机液体来测量,实验测得值约为554 nm/RIU。该三维传感器的制备与传统的光刻工艺相兼容,利于大批量低成本生产,同时凭借器件尺寸小、工艺简单、检测灵敏度高、响应快、免标记等特点,在国防安全、生物检测和环境监测等方面具有广阔的应用前景。     

超宽带光参量放大器中相位匹配结构的分析和优化

对光参量放大的相位匹配进行了研究,建立了产生超宽增益带宽参量放大相位匹配的一般物理模型,依据这一模型,在只给定抽运光波长和晶体参数的条件下,可以确定超宽带相位匹配结构和信号光匹配波长。以偏硼酸钡(BBO)晶体为例进行了模拟计算,结果表明,非共线相位匹配的两种不同结构有着相差极大的晶体接收角。讨论了如何优化非共线相位匹配结构参数以便得到极大增益带宽和极佳晶体接收角的问题。对BBO晶体光参量放大的光谱相位匹配的计算结果可以为多光束抽运或多阶段光参量放大的设计提供理论依据。     

结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅

基于绝缘体上硅材料平台，设计并制作了一种结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅，其拥有8个输出通道并且通道间隔为200 GHz。分析了绝缘体上硅材料平台中硅波导的弯曲半径对弯曲损耗和有效折射率的影响。测试结果表明，该器件的插入损耗为19.6 dB，串扰为-15 dB，非均匀性为0.87 dB,3 dB带宽为1.06 nm，结构尺寸仅为294μm×190μm。芯片的制作工艺与互补金属氧化物半导体工艺兼容，这使得阵列波导光栅的大批量、低成本生产成为可能，对集成波分复用网络的发展具有重要的意义。