飞秒脉冲光参量中的色散和高阶非线性效应研究

通过数值模拟超强超短激光脉冲泵浦下的MgO:LiNbO3晶体的光参量放大过程,讨论了群速度色散和高阶非线性效应对能量转换效率和脉冲波形的影响。结果表明,群速度色散会使泵浦光脉宽增加,功率密度降低;同时,大功率泵浦下高阶非线性效应的影响不可忽略,它会进一步减小能量转换效率,还会使信号光的频谱展宽。为了提高单位晶体长度的参量放大增益,可以通过引入初始啁啾来抵消群速度色散的影响。     

MgO∶LiNbO_3晶体中超短中红外非共线相位匹配光参量放大过程角度的优化选择

计算了MgO∶LiNbO3中超短中红外光参量放大(OPA)过程中晶体的相位匹配角与非共线角的优化选择。结果表明,对于800nm波长的抽运光,信号光波长为1053nm时,非共线角α优化在1.74°~2°之间;当信号光波长在1046~1067nm内变化时,α在1.05°~2.18°之间,并且当信号光波长为1057nm,α=1.76°时,可实现三波间群速度的完全匹配。同时还得到了抽运光中心波长在780~810nm之间变化时,实现完全群速度匹配时的注入信号光波长与对应的中红外光以及相应的非共线角与相位匹配角。     

MgO:LiNbO3晶体中超短中红外非共线相位匹配光参量放大过程角度的优化选择

计算了MgO：LiNbO3中超短中红外光参量放大（OPA）过程中晶体的相位匹配角与非共线角的优化选择。结果表明，对于800 nm波长的抽运光，信号光波长为1053 nm时，非共线角α优化在1．74°～2°之间；当信号光波长在1046-1067nmnm变化时，α在1．05°～2．18°之间，并且当信号光波长为1057nm，α=1．76°时，可实现三波间群速度的完全匹配。同时还得到了抽运光中心波长在780-810nm之间变化时，实现完全群速度匹配时的注入信号光波长与对应的中红外光以及相应的非共线角与相位匹配角。     

飞秒光参量放大技术原理及应用

飞秒光参量放大技术是一种获得宽带飞秒脉冲的有效手段.首先介绍了飞秒光参量放大技术的基本原理,并通过数值模拟显示了群速度失配及位相失配对信号转换过程的影响.数值计算结果表明:群速度失配及位相失配会导致转换效率下降,群速度失配还会导致脉冲发生畸变.其次,综述了该技术在超短脉冲特别是周期量级脉冲产生方面的研究进展,并介绍了Baltuska等设计的可以产生3.9 fs脉冲的非共线光参量放大装置.其中,详细讨论了超连续白光注入源、泵浦光角色散以及晶体选择三方面内容.最后介绍了该技术在高能飞秒脉冲产生方面取得的最新研究进展.     

近非临界相位匹配温度调谐MgO：LiNbO3OPO

通过对MgO:LiNbO3参量过程温度相位匹配及走离角，允许参量等运转参数的理论计算与分析，确定了晶体的切割角度θ=82℃，以近非临界相位匹配（NCPM）取代NCPM，将温度调节范围控制在较低的温度上，研制了532nm泵浦的MgO:LiNbO3温度调谐脉冲光学参数振荡器（OPO），在800～1700nm波段实现连续调谐输出。参量泵浦功率密度阈值为57.3MW/cm^2，泵浦能量约2倍阈值处，单谐振（SRO）参量转换效率为11%以上。     

周期性极化晶体的群速匹配飞秒脉冲光学参量放大

研究了周期性极化晶体非共线参量放大的群速匹配和群速色散.提出了估算光学参量放大(OPA)光谱带宽的一般性方法.光谱带宽由波矢失配中泰勒级数展开式的第一、第二项决定,当展开式中一级项为零时,三个非共线相互作用波是群速是匹配的,这时参量带宽由群速色散决定.选择合适的光栅周期,能获得调谐范围较宽的群速匹配脉冲参量放大,参量带宽与晶体长度、非共线角及群速色散有关.研究了增益带宽与晶体长度及抽运光强度的关系,也研究了离散角和有效非线性系数等.由于群速匹配,参量带宽很大,大大增加了最大有效长度和能量转换效率.     

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。     

色散和高阶非线性对飞秒光参变放大的影响

群速度色散和高阶非线性效应是影响超强超短脉冲抽运下光参变放大能量转换效率的重要因素.为了提高光参变放大的能量转换效率,采用理论分析和数值计算的方法,模拟超强超短激光脉冲抽运下MgO:LiNbO3晶体中的光参变放大过程,得到了不同抽运功率密度、不同群速度色散条件下光参变放大的能量转换效率曲线,并且讨论了高阶非线性效应对和脉冲时间波形和频谱的影响.结果表明,群速度色散会使抽运光脉宽增加,功率密度降低;大功率密度抽运下高阶非线性效应的影响不可忽略,它会进一步减小能量转换效率,还会使信号光的频谱展宽,为了提高单位晶体长度的参变放大增益,可以通过引入初始啁啾来抵消群速度色散的影响.     

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。     

BBO晶体Ⅱ类相位匹配光参量放大理论分析

理论研究了BBO晶体在Ⅱ类相位匹配下非共线情况时的参量放大特性。计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。在增益谱分布的模拟计算中发现Ⅱ类匹配具有非常窄的增益带宽，并在其参量带宽的模拟计算中得到了证实。数值模拟了转换效率随晶体长度的变化曲线。分析了抽运光脉冲和信号光脉冲的时间不同步以及初始输入的信号光脉冲形状对转换效率的影响。选择最佳晶体长度和同步时间，最大转换效率可达到25％。研究结果表明BBO的Ⅱ类相位匹配具有非常窄的参量带宽和增益带宽，这对于窄带的激光参量放大的研究有重要意义，并拓宽了BBO晶体在光参量放大技术中的用途。     

一种用(Pb1/2Ni1/2)MnO3改性的PbTiO3压电陶瓷

<正> 1.引言 由于PbTiO₃压电陶瓷较难合成,因而使它的推广应用比PZT陶瓷晚。但是由于它的介电常数ε小(200左右),居里温度高(490℃),故在高频器件、红外器件等方面有应用前途。目前应用较广的(Ba,Pb)TiO₃-PTC陶瓷的转变温度就是利用PbTiO₃的高温特性来提高的。 本文介绍的是利用PbTiO₃的介电常数小、K_t大和频率稳定度高的特点,把它用作滤…     

PECVD沉积SiO2和SiNX对p-GaN的影响

在等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积SiO2和SiNX掩蔽层过程中，分解等离子体中浓度较高的H原子使Mg-受主钝化，同时在p-GaN材料表面发生反应形成浅施主特性的N■■空位。高能量离子轰击造成的材料深能级缺陷增多以及沉积形成致密的SiO2和SiNX材料，阻碍了H原子向外扩散，使H原子在Ni/Au电极与p-GaN的界面处聚集，造成p-GaN近表面附近区域Mg-H络合物密度的提高，空穴浓度急剧下降，导致Ni/Au透明电极I-V特性严重恶化。选择较低的射频功率(15 W,13.56 MHz)沉积模式，经过适当的退火，可以减小沉积SiO2过程对p-GaN的影响。     

CsLiB6O10晶体的宽带三倍频模拟分析

为了研究高效的宽带三次谐波转换技术,采用了分步傅里叶变换和四阶龙格-库塔法对CsLiB6O10(CLBO)晶体的宽带三倍频过程进行了数值模拟,分析了单倍单混和单倍双混模式下三倍频转换效率随入射基频光强度、频谱带宽的变化关系,并与KDP晶体的宽带三倍频转换特性进行了对比.在强度为3GW/cm2的0阶超高斯脉冲入射下,得到单倍双混模式下三倍频转换效率达到60%时对应的频谱宽度为650GHz,这与利用KDP晶体在相同条件下获得的频谱宽度相比,提高了近250GHz.研究结果表明,在单倍双混模式下使用CLBO晶体作为频率转换的非线性晶体可以有效地提高宽带三倍频的转换效率.     

VO2/Al2O3复合膜系制备及其相变特性

钒的氧化物具有对温度敏感的半导体-金属可逆相变特性.在多种钒氧化合物中,VO2的相变温度点约为68℃,适用于很多应用领域.VO2长期暴露在空气中时,会被氧化.研究了通过制备VO2/Al2O3复合膜系来保持氧化钒薄膜的稳定性的方法.采用TFCalc薄膜设计软件,设计了VO2/Al2O3复合膜系.依据材料的折射率和消光系数,优化了膜系各膜层的厚度,分析了复合膜系的相变特性.采用磁控溅射方式制备了氧化钒薄膜,再通过氧氩混合气氛热处理得到VO2占主要成分的氧化钒薄膜.在氧化钒薄膜上采用射频磁控溅射方法封装了120 nm厚的Al2O3膜.利用分光光度计测量分析了膜系的相变特性,Al2O3膜对VO2膜的相变性能影响很小.Al2O3膜适于VO2薄膜的封装.     

长脉冲TE CO2激光器的调谐特性

采用光栅谐振腔,对基于Pulser/Sustainer 技术的紫外预电离长脉冲TE CO2激光器的调谐特性进行了实验研究。在增益体积为1.17 L,激光混合气体比CO2:N2:He＝1:5:19的条件下,比较了刻槽密度分别为80 、120 、150 line/mm的光栅在不同工作气压和激励电路条件下的激光器调谐特性,其中, 120 line/mm的光栅谐振腔可以输出75条激光谱线,4条主要谱线（9R(20)、 9P(20)、 10R(20) 、10P(20)）输出能量与采用全反铜镜的非调谐谐振腔激光器输出能量相当。深入实验研究了120 line/mm光栅谐振腔激励电路和工作气压对长脉冲TE CO2激光器调谐特性的影响。     

La在Si/SiO2界面的电效应

(一)引言 除金(Au)以外,作者们还曾详细地介绍过稀有金属钯(Pd)、钆(Gd)、铑(Rh)等在si/SiO_2界面呈现的类似的负电效应。并且讨论过该效应的普遍性及其改善器件表面性质的可能性。近来我们在实验中,又观察到镧(La)也是具有负电效应的杂质,同样能引起MOS结构C-V曲线,包括高频和准静态曲线,沿正栅压方向明显移动。本文介绍的是掺La界面电特性的主要结果。 (二)实验 MOS样品是在电阻率为8—12Ωcm的<111>P型Si单晶片上制成的。Si片是经研磨、SiO_2胶体抛光和化学抛光制成的,厚度约为300μm。在1150℃下HC1和干氧的混合气流中氧化30min,使Si片表面生成厚度约为1200的SiO_2薄膜。去除Si片背面的SiO_2后,在干氮下,从背面扩入La,进而在不同条件(温度、时间、气氛等)下,对     

Nd:YAG调Q激光脉冲抽运的Cr4+:Mg2SiO4激光器的研究

采用Nd:YAG调Q激光器输出的1.06 μm光脉冲抽运Cr4+:Mg2SiO4晶体，实现Cr4+:Mg2SiO4激光器的增益开关运转。从理论和实验上分析了抽运光采用不同焦距的透镜聚焦和Cr4+:Mg2SiO4激光器采用不同腔长时，抽运光和振荡激光的模式匹配，以及模式匹配与激光器光-光转换效率之间的关系。在最佳的实验条件下，得到中心波长约为1.22 μm，能量和脉宽分别为10 mJ和8.2 ns的激光脉冲，其光－光转换效率达到20％。     

α-Fe2O3薄膜的制备、结构和气敏特性

采用等离子增强化学气相淀积工艺(PECVD)制备出了Fe₂O₃薄膜。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的结构、表面形貌和粒度。研究了薄膜对乙醇、液化石油气、煤气和氢气的敏感特性。结果表明所研制的薄膜对乙醇有较高灵敏度,其检测下限可达1ppm,而对液化石油气、煤气和氢气不太敏感,具有优良的选择性。     

小型折叠腔自由振荡TEA CO2激光器实验研究

分析了TEA CO2激光器和差分吸收雷达的工作原理，研制了一种新型双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点。对影响气体快放电过程的各种因素，如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究，确定了充放电谐振回路的最佳参数，实现了双通道的稳定辉光放电。对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究，得到最大输出能量约为722 mJ。     

砷化镓气相外延中Zn的行为和微光材料的制备

在Ga-AsCl_3-H_2系统中用金属Zn为掺杂剂,研究了气相外延GaAs时Zn的掺入和行为。GaAs中Zn的分配系数和空穴浓度分别为10和大于10~(20)cm~(-3),它们都比掺Cd的GaAs大2—3个数量级。这保证了用以制备光阴极材料所需的高空穴浓度的P-GaAs。结合掺Zn和掺s,已重复制得界面良好的P-n结构材料。