关于铌酸锂晶体感应折射率椭球方程的一个注记

文献[1]在讨论晶体电光调Q时,提到KDP类和铌酸锂(LiNbO_3)两种晶体的感应折射率椭球方程为 (1/n_0~2-rE)x′~2+(1/n_0~2+rE)y′~2+(1/n_e~2)z′~2=1 (1)其中对KDP类晶体rE=-r_(63)E_x,感应主轴x′,y′相对于原坐标系的Z轴旋转45°;对LiNbO_3晶体,rE=r_(22)E_x,感应主轴也旋转45°。     

1.54μm铒玻璃激光电光调Q技术

描述了1.54μm铒玻璃激光电光调Q技术,用单45°LiNbO3电光Q开关获得了激光能量22mJ、脉冲宽度为72ns的巨脉冲.     

基于LiNbO3晶体电光调Q的Cr,Tm,Ho:YAG激光器输出特性分析

搭建了以布儒斯特角切割LiNbO3晶体作为电光调Q元件的Cr,Tm,Ho:YAG激光器,测量了静态时腔内LiNbO3晶体的放置角度对激光器输出能量以及偏振特性的影响。研究发现,当LiNbO3晶体以布儒斯特角放置时,Cr,Tm,Ho:YAG激光器效率最高,输出激光的p分量最大,线偏振特性最好,这对电光调Q是有利的。电光调Q时,测量了不同抽运电压下的输出能量、脉冲宽度及脉冲波形,当重复频率为2Hz时、脉冲能量为25mJ,最小脉宽达265ns,脉冲峰值功率达94.3kW,脉冲波形呈光滑的近高斯分布。     

1064nm泵浦的角度调谐PPLN光学参量振荡器

用声光调Q Nd:YVO4激光器输出的1 064 nm的激光做泵浦源,用单周期的周期极化LiNbO3(PPLN),实现了角度调谐的准相位匹配(QPM)光参量输出.达到了内部角度4.74°的角度调谐(对应于外部角度≈10.30°的旋转),信号光调谐范围为1 499.9～1 506.5 nm;由于晶体温控炉尺寸的限制,没有实现大角度调谐.     

1.8～2.5微米可调谐LiNbO_3光参量振荡器

报导一种用重复频率1次/秒,双45°LN电光调Q,Nd:YAG一级振荡二级放大,输出e偏振1.064微米激光做泵浦源,实现双谐振温度调谐的LiNbO_3光参量振荡器。泵浦激光脉宽30毫微秒,输出能量在120毫焦耳左右。用掺1％MgO:LiNbO_3做参量晶体,以相位匹配角Q=49°切割。参量振荡腔采用平面腔结构,宽带腔片在1.8～2.5微米范围内高反,1.064微米T≥90％。整个参量腔放入200℃左右可调的恒温槽中,恒温精度±0.2℃。参量振荡输出波长由一     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

双声路声表面波质量传感器的研究

在LiNbO3晶片上设计并实现了一种新型的双声路延迟线型声表面波质量传感器。利用光刻工艺在每个声传播路径上构造了一个方形质量沉积区,当有物质沉积到该区时,由于质量沉积效应,声表面波的波速发生变化,使以延迟线作为反馈回路的振荡器的振荡频率发生变化,并通过这一变化反映出沉积物的质量。为了补偿温度对器件传输频谱的影响,该器件采用双声路结构,一路为传感声路,一路为参考声路。介绍了器件的设计、工艺流程和测试方法,最后对测试结果进行了分析和讨论。测试结果表明该传感器的温度系数为7Hz/°C,灵敏度为4.9×10-6cm2/g。     

基于PPMgLN的中红外光学参量振荡器研究

对一种基于被动调Q周期极化MgO:LiNbO3(PPMgLN)中红外光学参量振荡器(OPO)的进行了研究.利用Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器作为泵浦源,输出得到了1.78 W波长为1064 nm的泵浦光,其脉冲宽度和重复频率分别为10 ns和50 kHz,在倍频晶体PPMgLN作用下,输出得到了波长为3.2 μm功率为360 mW闲频光,光光转换效率达到了20％.周期极化MgO:LiNbO3 (PPMgLN)晶体的极化周期范围为29μm到31.5 μm.通过周期调谐和温度调谐的联合作用,光学参量振荡器(OPO)能够在波长范围3.0～4.0 μm内进行调谐.     

氢和甲烷混合气体的受激喇曼散射效应

我们使用532nm的激光作为泵浦源,初步探讨了氢和甲烷混合气体的受激喇曼效应。 脉冲Nd~(3+):YAG激光器包括振荡器和一级放大器,电光调Q晶体为双45°铌酸锂以线偏振加压式工作,小孔选横模,激光发散角约1毫弧度。铌酸锂晶体倍频的二次谐波(532nm)     

铌酸锂用于灯泵Cr-Tm:YAG激光器的调Q与调谐

为了简化激光器结构,减少腔内损耗,首次提出利用LiNbO3电光晶体较高的色散特性,实现2μm波段可调谐激光器的调Q与调谐。将LiNbO3晶体加工成单块特殊形状的棱镜,作为主动调Q器件,用于2μm波段灯泵Cr-Tm：YAG激光器,以产生巨脉冲,该棱镜还同时具有调谐的功能。将该棱镜插入室温灯泵的Cr-Tm：YAG激光器中,实现了1．95～2.08μm范围的调Q、调谐运转,重复频率为1-5Hz。实验结果表明,所提出的方法可行。     

Zn,Mg:LiNbO3晶体的光学特性研究

为了研制出结合Zn:LiNbO3与Mg:LiNbO3优点的晶体,采用提拉法从熔体中生长了Zn,Mg:LiNbO3晶体,并对它的配方和生长性能、光学均匀性、抗光折变以及倍频性能进行了研究,生长出了尺寸达40mm×70mm、双折射率梯度优于10-4/cm量级的Zn,Mg:LiNbO3晶体,倍频得到了20mJ的0.532μm的绿光输出,转换效率达到45%。该晶体是一种很有前途的非线性光学材料。     

掺铒铌酸锂调Q激光器的设计和分析

本文设计了用Mach-Zehnder干涉型调制开关作为调Q开关的掺铒铌酸锂（Er:LiNbO3）调Q波导激光器,并进行分析。发现激光器输出功率可达1.5kW以上;比较了泵浦光波长为980nm和1480nm时的输出功率和脉冲宽度的情况,研究了腔长变化对激光器输出特性的影响,发现用1480nm光泵浦时阈值较低,但用980nm光泵浦能得到更高的峰值功率和更窄的脉冲宽度。     

温度调谐的MgO∶LiNbO3 光学参量振荡器

采用电光调Q Nd∶YAG经KTP晶体倍频得到0.532μm的激光,泵浦非临界相位匹配的MgO∶LiNbO3晶体。当光学参量振荡器(OPO)的输出镜采用对剩余泵浦光高反的腔镜时,泵浦阈值有明显的降低,转换效率提高了2个百分点。     

组合外加电场提高Fe∶LiNbO_3中90°记录体全息的衍射效率

针对90°全息记录结构的特殊性,在记录和读出阶段分别施加不同极性的外加电场,实现了Fe∶LiNbO3晶体中高衍射效率的全息记录和读出。在库赫塔列夫(Kukhtarev)方程基础上引入两维耦合波理论,对组合外加电场提高掺铁铌酸锂晶体光折变特性的机理进行了探讨。实验和理论计算结果都表明这种分别在记录和读出过程施加不同极性组合的外加电场是在Fe∶LiNbO3中实现高衍射效率90°记录结构体全息的有效技术方案。     

微机械热对流倾角仪温度补偿技术研究

介绍了微机械热对流倾角仪的工作原理和结构设计,利用有限元分析软件,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中点热源引起的对流场和温度场,提出了环境温度对热对流倾角仪影响的模型。根据仿真结果,在电路中增加了加热丝恒定温度控制电路,建立了基于软件的环境温度补偿算法,实现了对温度影响的补偿。经测试,环境温度从-40℃变化到60℃时,倾角仪0°输入的温度稳定性为0.07°,10°输入的温度稳定性为0.02°。     

用LiF:F_2晶体调Q的Nd:YAG激光器

LiF:F_2~-晶体调Q是一种新型的激光调Q元件.本文介绍该调Q的温度特性,即环境温度变化对其调Q激光性能的影响.     

用变速提拉新技术生长无散射颗粒的铌酸锂晶体

为了提高LiNbO3晶体的光学质量,必须克服晶体中的散射颗粒.本文在研究LiNbO3晶体中固体散射颗粒的基础上,提出了变拉速技术,并用于同成份LiNbO3晶体的提拉实验,取得了成功,不仅克服了晶体中的散射颗粒,而且晶体的单轴性也有提高.用变拉速技术生长出的同成份LiNbO3晶体用于电光Q开关,效果很好.     

声子晶体对ZnO/41°YX LiNbO3结构Love波器件性能的影响

利用三维有限元法(3D FEM)分析了Ni柱型声子晶体对(110)ZnO/41°YX LiNbO3结构Love波器件声学特性(包括相速度、机电耦合系数和质量灵敏度等)的影响。结果表明，Ni柱的引入对所激发Love波性能的影响较大，Love波1阶模式阈值提前(激发1阶模式Love波所需的导波层厚度减小到0.05)，机电耦合系数提高了约8%。同时，Ni 柱/(110)ZnO/41°YX LiNbO3结构Love波器件的质量灵敏度也得到改善，其Love波0阶和1阶模式的质量灵敏度较无Ni柱结构Love波器件分别提高了3倍和4倍。该研究结果为利用声子晶体结构实现高频声表面波器件的研制及其应用领域的拓宽提供了理论依据。     

激光器用快速退压式电光Q开关驱动器的研制

研制了一种快速退压式电光Q开关驱动器,它具有结构简单、稳定性好、体积小且成本低的优点。由基于PWM型集成控制器SG3525的升压型DC/DC开关电源提供0V至1500V的高压直流电平,稳定度在0.2%以内,纹波小于300mV;采用高压功率场效应管作为开关器件,获得了频率在1KHz至50KHz、高电平在0V至1200V可调、下降沿可达6ns的高压负脉冲;采用LiNbO3晶体作为电光晶体,运用于小功率Nd：YVO4激光器的电光调Q,工作在高电平为725V,频率为10KHz时,获得了脉宽约13ns的脉冲激光输出。     

微型声光调Q开关

该文介绍了应用于激光器系统中的微型声光调Q开关的设计、测试及应用。通过有限元数值分析各因素对声光调Q开关衍射损耗的影响,提出了一种新型优化声光调Q开关的设计方案。选用氧化碲（TeO2）晶体作为光电偏转材料,利用集成电路兼容工艺加工得到封装尺寸为17.8 mm×6.8 mm×17.8 mm,工作波长1 064 nm,光脉冲上升时间28.99 ns的微型声光调Q开关。该微型声光调Q开关具有优异的性能,其体积缩减到原来产品的40%;光孔径为0.8 mm;在全温范围（-45~70 ℃）内稳定工作,衍射损耗保持在35%（±2%）。