激光器与双稳系统中失谐高斯腔模的稳定性分析

用解析的及数值的方法讨论了均匀展宽的二能级原子系统失谐高斯激光腔模定态的稳定性.在平均场极限与优质腔近似下,给出了FRL的本征值表达式,确定了失稳范围;对OBS求得本征值所满足的方程和光学双稳条件.     

在高斯腔模中失稳性的出现

本文研究了高斯腔膜中的光学双稳问题及失稳 范围。文章首先从Maxwell-Bloch方程出发,导出了高斯光束驱动的含均匀展宽介质的环行腔中场振幅的时间演化方程及定态方程。其次在入射场和     

关于不稳定腔模的稳定性

本文对不稳定腔光线模的稳定性进行了讨论。证明了几何光学近似解中的会聚波,不是腔的稳定模。只有发散球面波才是唯一稳定解。     

位相共轭光腔与高斯光束基模

本文讨论了不同数学模式的位相共轭反射镜与普通反射镜所构成的光腔的基膜特征及其稳定性。     

具有非对称高斯反射率相位共轭光腔的基模

由高斯光束泵浦的四波混频相位共轭反射镜(PCM)具有横向高斯分布的反射率.这种分布是空间非对称的.本文给出这种PCM(包括自泵浦情况)的光束变换矩阵,把它用于自泵浦相位共轭光腔的分析;得出腔内振荡是椭圆高斯光束的结论.     

双相位共轭镜组成的光腔中的高斯模

中用两个工作在近简并四波混频状态下的相位共轭反射镜PCM组成了一个相位共轭腔PCR(本文记这种PCR为NPCR),并在其中实现了稳定振荡.本文通过引入PCM的显含频率的光束变换矩阵,首次推出了NPCR中的高斯模及其稳定性条件,得到的某些结论在一定近似程度上被中的某些实验结果所证实.一、显含频率的PCM变换矩阵在推导PCR中的高斯模时,首要的问题是需要定义一个合适的光束变换矩阵来描述PCM的运转.我们以q、ρ、W、λ、ω分别代表高斯光束的复曲     

外腔半导体激光器动态模稳定性的研究

为了研究调谐过程中外腔半导体激光器的模稳定性,采用多光束干涉理论推导Littrow结构外腔半导体激光器的腔增益,并模拟其模结构。分析了光栅面和转臂不在同一平面的情形下,在光栅转动调谐时,通过匹配光栅的反馈波长变化率与外腔波长变化率,推导出最佳的初始外腔长度,并研究了动态模稳定（无跳模调谐）的范围;采用严格的耦合理论和光线变换矩阵分析了准直（耦合）透镜的位置对系统后向耦合效率的影响。结果表明,系统后向耦合效率最大可达99%,极大地压窄了中心波长为780nm半导体激光器的线宽,外腔半导体激光器的理论线宽为未加外腔时的0.96%,动态模稳定范围可达6.8nm。     

高斯反射率方形平凹腔激光模场的有限元分析

利用柯林斯公式和边界有限元方法,将方形球面镜腔的衍射积分方程转化为矩阵方程,并对高斯反射率方形平凹腔的模场分布进行了数值计算。研究结果表明,高斯反射率方形平凹腔具有较好的选模性能,可以应用于高功率激光器以获得高质量的激光光束。     

反馈光注入半导体激光器复合腔模的稳定性

利用渐进稳定性分析的方法研究了小注入电流条件下反馈光注入半导体激光器的复合腔模(ECM)的稳定性,并提出对应于所有的复合腔模在相空间内存在一个模式稳定区域,复合腔模出现在该模式稳定区域内的概率远大于出现在该模式稳定区域外.通过求解复合腔模的鞍结分岔及霍普夫分岔边界条件并计算载流子浓度的庞加莱截图,验证了模式稳定区域的存在.数值计算的半导体激光器载流子浓度的分岔图验证了在小注入电流条件下渐进分析的可靠性.     

厄米特—高斯混合模的混合模系数

本文从厄米特—高斯近似的混合模出发,考虑了各模之间的相互作用项,引入了表征各模比例关系的振幅系数,对非对称光斑在x,y两个方向上计算了混合模系数,并对厄米特—高斯混合模进行了讨论。     

高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算

为了研究激光在高斯镜平凸非稳腔中的模式和相位特征,在SIEGMAN分析多元件非稳腔的理论基础上,采用有限元数值方法计算耦合输出镜镜面反射率为高斯分布的圆镜平凸非稳腔本征模场分布。将光场在腔内一次往返的ABCD系数代入惠更斯-基尔霍夫衍射积分方程,可以写出光场往返一次的衍射积分方程。将镜面分割成若干个等宽圆环,把衍射积分方程转化成矩阵相乘形式,经过数值计算,得到理想空腔和非共轴空腔优先起振的光场本征模式分布结果与相位特性。计算结果表明,当合适选择输出镜半径与高斯反射率分布,可以得到光斑半径为0.3cm的基模高斯光束输出,此计算结果与实验结果相符。同时也讨论了耦合输出镜对光束质量的影响。     

高斯型变反射率圆镜平凹腔本征模场的矩阵分析

利用柱坐标下的柯林斯公式 ,将圆镜平凹腔的衍射积分方程转化为矩阵方程 ,并对平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔的模场分布进行了数值分析 ,结果证明平面镜反射率呈高斯分布的圆镜平凹腔具有良好的选模性能。     

碰撞锁模环形腔稳定性区域的理论和数值分析

对碰撞锁模实验中所用六镜环形腔的稳定性区域进行了理论分析,利用3:1关系得到了极其简明的解析解。在对稳定区域面积随腔参数变化进行的数值计算基础上,提出了一种提     

高斯反射率镜腔的热稳定性研究

基于对谐振腔热稳定性的详细研究,本文指出以往文献的结论只适于简单驻波腔,给出了基模热稳腔的新定义:高斯光束复参量q不随热焦距f变化。根据这一定义,我们对高斯反射率镜谐振腔的热稳定性进行了讨论,并指出此时谐振腔的Fresnel数亦是热稳的。     

双曲余弦高斯光束的模相关和模结构分析

基于二阶矩方法和正交模系展开法,推导出双曲余弦高斯光束的光束传输M2因子和模相干系数的解析表达式,从而可对双曲余弦高斯光束的模相关和模结构进行分析。提出了一种在实验室中产生双曲余弦高斯光束的简单方法。     

双曲余弦高斯光束的模相关和模结构分析

基于二阶矩方法和正交模系展开法 ,推导出双曲余弦高斯光束的光束传输M2 因子和模相干系数的解析表达式 ,从而可对双曲余弦高斯光束的模相关和模结构进行分析。提出了一种在实验室中产生双曲余弦高斯光束的简单方法。     

激光谐振腔模的稳定性

一、稳定性的二重含义到目前为止,对激光谐振腔本征模的问题,已经做了广泛的理论和实验研究。但涉及到腔模的稳定性问题,讨论的比较少。按照传统上对腔的分类,一般划分成稳定腔和不稳定腔二种。这里不稳定的含义是指在腔内往返传输中,光束横截面不断扩展,最后以很大的逃逸损失输出腔外。然而,对这种腔的几何光学分析表明,它存在着一对稳定的互为物、象的共轭点,仅决定于所用的腔结构。正是这一稳定的因素,才是我们研究它的关键。从这个意义上说,不稳定腔的叫法有不确切之处。恰当的名称应是高逃逸损失腔,或简     

可调腔锁模激光器

1987年4月27日至5月1日在美国巴尔的摩举行的激光和电光学讨论会(CLEO'87)上,激光应用股份有限公司展出一台新的100MHz锁模连续波Nd:YAG激光器.