用荧光技术观察CO_2的饱和吸收

描述了用荧光技术观察以CO_2饱和吸收的原理、装置和结果,测量了荧光凹陷信号幅度、宽度、相对深度与各种参量(吸收气体压力、调制幅度、调制频率、入射激光功率等)的关系,并对实验结果进行了讨论。     

Co2激光器腔外饱和吸收荧光稳频技术的研究

报导能获得十瓦量级稳频CO_2激光输出的腔外吸收室荧光稳频技术.给出获得窄而深的荧光凹陷的最佳气压范围为10～18Pa,对10.6μm带的P(20)激光谱线进行了闭环锁定,用鉴频曲线估计的频率漂移为3×10~(-9),稳频激光输出功率为10W.     

~(127)I_2饱和吸收稳定612nm He-Ne激光器调制频移的实验测量与分析

本文测量了~(127)I_2饱和吸收稳定612nm He-Ne激光器的调制频移,给出了612nmHe-Ne/I_2激光器稳定在~(127)I_2X~1∑_9~+→B~3∏_(ou)~+、R(47)9-2的r、q、p、o、n各条超精细饱和吸收谱线时的调制频移。实验结果表明,对三次谐波稳定的612nm He-Ne/I_2激光器稳定在r、q、p、o、n各线上时的调制频移(大小和方向)是不同的;分析表明各超精细~(127)I_2吸收线处于Lamb凹陷不同背景位置时,调制频移的方向是不同的,但是Lamb凹陷引起的调制频移方向     

空芯光子晶体光纤吸收池的激光稳频技术

针对星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达的应用需求,研制了一套利用空芯光子晶体光纤(HC-PCF)作为吸收池,以CO2气体1.57μm处的吸收线作为频率参考,基于频率调制光谱稳频技术的激光稳频系统。结合其工作原理,建立仿真模型,计算了CO2气压、光谱调制频率以及调制深度对稳频误差信号的影响,给出最优化的设计参数。并且与实验测试数据进行了比对,实验数据与计算结果吻合。报道了系统的稳频效果,给出进一步提升稳频性能的方案意见。     

电吸收调制激光器产生短光脉冲的实验研究

介绍了电吸收调制激光器(EML)产生超短光脉冲的原理,对输出脉冲进行了数值模拟和实验研究。分析了反向偏置电压和调制深度对于脉冲宽度和消光比的影响,对驱动参数进行了优化;根据模拟结果在实验中得到了10GHz重复频率的类高斯型光脉冲输出,脉宽为21．4ps,最大消光比为14．3dB,并与LiNbO3调制器(LN MOD)在相同调制频率下产生的光脉冲进行了比较。     

CO_2饱和吸收的荧光探测

伴随 CO_2分子的饱和吸收而引起的 4.3微米荧光锐拉姆凹陷具有很窄的频率宽度,以它作基准来控制 CO_2激光器的谐振腔,可以做成高精度的稳频激光器.我们采用外吸收池的方法从荧光输出中得到了饱和吸收拉姆凹陷的波形,实验装置如图1所示.     

基于相位-强度调制转换的光纤色散精确测量方法

在分析光纤色散导致的相位-强度调制转换的基础上,提出了一种利用电光相位调制的光纤色散扫频测量方法。方法的原理为光纤色散使相位调制信号获得附加相移并产生周期性衰落,从衰落曲线的特征性凹陷频率确定出光纤色散。实际运用中,由于凹陷频率附近的信号弱,因此噪声大且不稳定。为了解决这一问题,通过衰落曲线的多项式拟合,进一步提高凹陷频率和光纤色散的测量精度。实验中,对长光纤或者短光纤分别测试以验证本文方法对于不同色散的适应性。实验结果表明,本文方法的相对误差小于0.22%。使用矢量网络分析仪(VNA)和相位调制器进行测试,可工作于不同光波长,适用于测量不同种类的光纤的色散;并且可以利用简单的实验系统,实现光纤色散的大小和符号的测量。     

调制转移光谱稳频的研究

532nm激光的碘吸收谱线的频率被国际计量委员会(CIPM)推荐用于频率计量标准．激光频率标准对长度和时间的计量是很重要的。碘分子在532nm附近有丰富的强吸收谱线．可以作为频率稳定的绝对参考谱线。使用532nm单块固体激光器，在375kHz新的调制频率下．利用调制转移技术，将激光频率调谐到^127I2的R(56)32—0跃迁的吸收谱线，并观察到该吸收谱线相应的15条超精细结构分量。通过展宽的调制谱线可以看出375kHz的调制频率得到比312kHz调制频率更高的鉴频敏感度．并在实验上成功地将激光频率稳定在碘的超精细吸收谱线的α10，分量上长达10h，估计稳定度在10^-13量级。准确的频率稳定性正在两台激光器上用拍频的方法进行测量。     

电视摄象管的无源等效电路

分辨率是电视摄象管的重要参数之一。在器件测试时,通常用定量和定性的方法对分辨率进行估价。用测量一定宽度条带的调制深度的方法(在广播标准中其宽度通常为400线)就可定量测定分辨率,而定性测量分辨率是根据肉眼观察视频监示器屏幕上图象的不同清晰度来进行测定的。     

GaAs/GaAlAs单量子阱电光吸收和光调制

制作并研究了GaAs/GaAlAs分别限制单量子阱台面条形单模波导电致吸收光调制器。量子阱宽度为100A,长度为700μm的器件,当传输光波长为8650A时TE偏振最大调制深度(开关比)为29.7dB,插入损耗吸收分量为3dB;TM偏振最大调制深度为28.5dB。用2V电压幅度可以得到15dB的开关比。光电导谱的测量表明,偏压从+0.5V变到-7V时吸收边的红移为600A,即量子阱中室温激子的共振吸收峰移动了96meV。单阱高场条件下首次观察到了导带第二能级电子和价带第一能级空穴间激子的共振吸收线的出现,增强和移动。     

Nd3+∶Y0.5Gd0.5VO4晶体光谱特性

测量了 0 8at. %Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4的吸收光谱和荧光发射谱 ,光谱显示该晶体在 80 8 5nm有很强的偏振光吸收峰 ,且π偏振光 (E∥C)吸收远强于σ偏振光 (E ⊥C) 吸收 ,半高宽度分别为 4 5nm和 12nm ,吸收截面分别为 19 6 9× 10 -2 0 cm2 和 6 4 1× 10 -2 0 cm2 ;其荧光发射 (4F3 /2 → 4I11/2 跃迁 )峰值波长在 10 6 4nm ,半高宽度为 3 7nm ;4F3 /2 → 4I11/2 跃迁的荧光寿命为 110 μs;光谱特性表明Nd3 + ∶Y0 .5Gd0 .5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料     

一种Rb蒸气对窄线宽780nm激光吸收率和吸收峰的测量方法

为了消除Rb蒸气室窗口内表面未镀膜引起的吸收率测量误差,本文提出采用差分吸收的方法准确测量高气压缓冲气体下Rb蒸气对780nm激光的吸收率,参考光源为787nm单管半导体激光器(LD)。吸收峰的测量,则通过观察780nm激光通过Rb蒸气室后激光光谱出现的凹陷确定。采用本文方法对充有252.5kPa He气和50.5kPa CH4缓冲气体的Rb蒸气的吸收率和吸收峰进行了测量,验证了该方法具有较高的测量精度。     

密集波分复用激光光源的声光偏频无调制频率锁定

利用声光调制器(AOM)的偏频特性,以CH4分子吸收线R9支一条强吸收线(λ=1.6378μm)作为参考频率,实现了对外腔式半导体激光器的无调制频率锁定。实验中在100 s内典型的频率起伏小于5.6 MHz,较激光器自由运转时的频率起伏34 MHz有了显著的改善,而误差信号的阿仑(Allan)方差平方根(即稳定度)在平均积分时间为16 s时达到最小值5.75×10-10。该方法实现了基于气体分子吸收线的半导体激光器无调制锁频,并且CH4分子在1.6~1.7μm处有丰富的振转光谱,满足光纤通信中对激光器输出波长的要求,可应用于光纤通信中激光光源的频率锁定。     

金属周期性结构光栅亚波长凹槽对透射率的影响

利用时域有限差分算法(FDTD)模拟了二维金属光栅的电磁场,分析了金属光栅透射率随波长的变化.金属的介电常数随频率变化关系采用Drude模型.金属光栅每个单元刻蚀有1个亚波长宽度的缝和1个相同宽度的凹槽,凹槽深度可变.这种结构相对于1个周期内只有1个狭缝的结构,透射率曲线上出现1个凹陷,加深凹槽的深度,这个凹陷的位置会向长波方向移动.给出了一个简单的解析式来近似确定透射率中出现凹陷的位置.     

傅里叶变换红外光谱技术测量甲烷气压的实验研究

烷烃类气体中的碳原子是碱金属激光器中碳粒沉积的唯一来源,因此对碱金属蒸气室内的烷烃气体气压进行高精度无干扰探测有助于定量分析碳粒沉积问题。采用傅里叶变换红外光谱技术,选择主峰右翼的吸收峰(3.369μm)作为特征峰,对甲烷气压进行了定量分析,并分析了蒸气室倾斜对测量精度的影响。实验结果表明,对纯甲烷以及甲烷和氦气配比1…3时的气体,该方法对甲烷气压的测量最大偏差分别为0.055kPa和0.057kPa;当蒸气室倾斜角度大于0.0035rad时,测量偏差将高于0.075%。该定量分析甲烷气压方法的测量精度满足碱金属激光器碳粒沉积问题表征的需求,将为碱金属激光器碳粒沉积机理研究提供参考。     

痕量物质的激光光声测定

本文采用单一波长的 He—Ne(6328)和 He—Cd(4416)激光器组装成单束激光光声测量装置,并以Co的1—(2—吡啶偶氮)—2—萘酚(PAN)络合物的测定为例,探讨了固体激光光声光谱在痕量物质测定上的应用。经稳频切光器调制的激光束入射到密封在光声池中的样品时,样品吸收调制光.产生周期性加热。热传给周围气体,导致容器内气体按调制光的频率产生周期性的压力波动。用灵敏的微音器检测这种压力波动,并通过锁定放大器将音频电压信号放大测量,最后由X-Y函数记录仪记录。用这种装置试验了调制频率和激光功率对光声信号强度的影响;为了使样品分布均匀,以便获得更好的测量精度,还试验了层析硅胶、氧化铝和硫酸钡作为样品载体对光声测量的影响。在     

晶体光谱特性

测量了0.8 at.-% Nd3+:Y0.5Gd0.5VO4的吸收光谱和荧光发射谱,光谱显示该晶体在808.5 nm有很强的偏振光吸收峰,且π偏振光(E∥C)吸收远强于σ偏振光(E⊥C)吸收,半高宽度分别为4.5 nm和12 nm,吸收截面分别为19.69×10-20 cm2和6.41×10-20 cm2;其荧光发射( 4F3/2→ 4I11/2跃迁)峰值波长在1064 nm,半高宽度为3.7 nm; 4F3/2→ 4I11/2跃迁的荧光寿命为110 μs;光谱特性表明Nd3+:Y0.5Gd0.5VO4晶体是潜在的高效率激光晶体材料.     

位相扰动下“热像”规律研究

研究了具有位相扰动的激光束经过非线性介质后的传输情况,用数值模拟的方法着重研究了入射光强(这里以能量来反映)、调制深度、调制宽度等与热像的关系.研究结果表明,在某些条件下,即通常所说的共轭像面处,和振幅调制一样也可以看到明显的热像,但很多情况下其它一些地方峰值很强(例如棒后dO/2处),成为最值得关注的位置.光束演化(光场分布)对位相调制的深度反应较为敏感,某些深度的调制会有更大的危害性.另外,调制宽度、入射光强等对热像形成也有一定的影响.     

表面热透镜与光热失调技术测量光学薄膜吸收的灵敏度比较

在理论分析优化的基础上,以BK7玻璃和石英为基底的高反射光学薄膜为样品,采用强度调制的连续激光作为激励光源,实验研究了表面热透镜(STL)技术和光热失调(PTDT)技术的信号幅值随激励光调制频率的变化关系,分析比较了这两种方法在测量光学薄膜吸收损耗方面的灵敏度.实验表明,光热失调技术具有构型优化简单、实验操作难度低和测量空间分辨率高等优点,对于具有较高反射率温度系数的高反射膜等样品,采用光热失调技术有利于提高薄膜吸收损耗测量的灵敏度.实验结果与理论分析基本一致.     

透/反复合双饱和吸收体被动锁模光纤激光器北大核心CSCD

针对基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模光纤激光器脉冲底座宽和脉冲能量小的问题展开研究,报道了一种基于线型腔结构的透/反复合双饱和吸收体(SA)被动锁模超短脉冲光纤激光器。通过增加透射式SA的方式,增加光脉冲在腔内的一次振荡周期过程中通过透射式SA的次数,提高了吸收体对光脉冲前后沿的吸收,摆脱了因SESAM调制深度较低对脉冲宽度和单脉冲能量的影响,降低了因抽运功率过大产生的色散和非线性效应对光脉冲的影响,进一步提高了单脉冲能量。最终与相同调制深度的反射式单SESAM结构相比,复合双SA锁模结构的脉冲宽度从776fs缩短至732fs,单脉冲能量从2.08nJ提高到2.49nJ。