染料掺杂手性向列相液晶器件中实现随机激光辐射

设计制作了染料掺杂手性向列相液晶器件,研究了其随机激光辐射行为。均匀混合激光染料DCM和PM597、手性剂S-811、向列相液晶TEB30A,注入无摩擦取向的40μm液晶盒,制成焦锥织构态的手性向列相液晶激光器件。采用固体Nd:YAG倍频532nm波长的脉冲激光作为抽运光泵浦样品。掺杂激光染料PM597和DCM的液晶器件分别在575～588nm和600～620nm范围显示了尖锐、分立的随机激光辐射峰,线宽约为0.3nm。探测了器件在不同方向上的激光辐射谱,在与样品表面夹角约为45°～150°的范围内均能探测到随机激光。在器件中,手性向列相液晶焦锥织构态对光的强散射作用是随机激光产生的主要原因。     

光子晶体光纤及其研究动向

1　引　　言　　 1 995年由Birks提出的光子晶体光纤是一种将光子禁带用于波导原理的光纤。利用这一新的波导原理使空芯导光成为可能 ,因此这种光纤有望成为非常优异的低损耗、低非线性的传输通道。即使在石英光纤已得到广泛应用的今天 ,在长距离、大容量的传输系统中 ,为了补偿光纤的损耗 ,仍需采用高精度的光放大技术。而波长通道间的非线性相互作用或频带间喇曼散射已成为限制频带使用效率或传输的因素之一 ,因此空芯传输显示出特殊的重要性。然而 ,值得注意的是光子晶体光纤并非仅仅通过光子禁带进行导光 ,其一般结构是在玻璃中均匀排…     

液晶光子晶体光纤电场传感的模式特性

光子晶体光纤(PCF)的导光特性可通过改变空气孔的结构参数(孔径、间距和排列方式)、材料填充等方法进行调节。由于自身具有电可调性,液晶作为PCF的填充材料具有很大的研究价值,可以用于制作电可调PCF。利用有限元法分析了液晶(E7)填充的光子晶体光纤的基模有效折射率、有效模场面积等参量随占空比、外电场的变化关系,得到了不同占空比下基模的截止电压和一定电压下基模的截止波长。结果表明光子晶体光纤的电压可调范围随占空比增大而增大;占空比一定时,电压越大,波长可调范围越小。这种液晶填充的光子晶体光纤可以应用于电场传感等领域。     

光子晶体光纤激光器

光子晶体光纤激光器可标定kW级的输出功率,可使高功率工作的掺稀土光纤激光器产生变革。介绍了光子晶体光纤激光器的基本概念、特性及其典型器件。     

基于飞秒激光制备的光子晶体光纤Fabry-Perot温度传感器

提出并设计了一种基于飞秒激光在光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)中制备光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的方法。采用飞秒脉冲激光作为加工光源,结合放大倍率100×的物镜以及三维加工平台在PCF侧面采用逐线刻写方式进行加工。通过对飞秒激光光斑在光纤上的聚焦位置以及刻写功率进行优化,在PCF上刻写了深度均为80 μm、间隔为800 μm的两条划线,实现了周期为0.98 nm的全光纤F-P结构制备；实验中,对传感器在40~120 ℃温度范围内的光谱特性进行了测试与分析,每隔10 ℃进行一次数据采集,随着温度逐渐增加波长向长波方向漂移,通过对该采样点数据进行线性拟合,得到该测试点的波长温度灵敏度为9.73 pm/℃,拟合线性度为0.997。     

双芯光子晶体光纤温度传感器

文章设计了一种双芯光子晶体光纤温度传感器,利用纤芯间高折射率柱的谐振效应实现对温度的精确传感.在纤芯间空气孔中注入液晶材料,利用液晶材料折射率的温度变化特性,使温度变化对双芯间的耦合特性产生影响,从而实现对温度的精确传感.仿真结果表明,通过测量双芯透射光功率就可以实现对温度的测量,其灵敏度可以达到2.5 mw/K.     

空芯光子晶体光纤中光子带隙的测量

利用全矢量法对空芯光子晶体光纤的光子带隙的存在进行了数值模拟,并通过实验进行了证实。采用透射谱的方法对带隙型光子晶体光纤分别在可见光以及近红外波段进行了测量,光从光纤的一端注入,探测器从另一端接收,实验结果发现可见光附近没有明显的透射带,而在波长为2591nm处出现了一个很强的透射带,证明了光子带隙的存在,与理论模拟相一致,实验的重复性好。     

光子晶体与光子晶体光纤的应用

介绍了上世纪80年代末出现的光子晶体的概念和材料特点、光子晶体光纤的性能、国际学术界的研究热点及具有深远影响的应用领域。     

光子晶体与光子晶体光纤

光子晶体是20世纪80年代末提出的新概念和新材料，经过十多年的发展，已取得很大进展。光子晶体由于其优越性而具有极好的应用前景，不仅可使光通信领域产生新的变革，同时将对光电子领域及其相关产业产生巨大的影响。介绍了光子晶体及根据其原理开发的光子晶体光纤。     

光子晶体光纤

全面介绍了光子晶体光纤的最新实验和理论进展，探讨了光子晶体光纤、尤其是高双折射光子晶体光纤的应用前景。     

光子晶体光纤在光纤激光器中的应用

光子晶体光纤研究的日趋成熟不仅拓宽了光纤激光器的研究领域,同时也推动了激光技术的发展.文章针对大模面积双包层光子晶体光纤的特点,探讨了其在光纤激光器中的应用,重点阐述了光子晶体光纤在光纤激光器应用领域的最新进展,并介绍了燕山大学在制备稀土掺杂光子晶体光纤上所取得的最新成果.     

980 nm双包层光子晶体光纤激光器

采用内包层直径为200 μm、纤芯直径40 μm,长度45 cm的掺镱双包层光子晶体光纤作为增益介质,915 nm激光二极管（LD）泵浦源,实现了运转于准三能级系统的980 nm连续激光输出。双端输出时,总输出功率为 463.3 mW,斜效率为17.8%;单端输出时,输出功率为543 mW,斜效率为11.6%。     

Thermal distribution analysis of multi-core photonic crystal fiber laser

The thermal properties of photonic crystal fiber(PCF) laser with 18 circularly distributed cores are investigated by using full-vector finite element method(FEM).The results show that the 18-core PCF has a more effective thermal dispersion construction compared with the single core PCF and 19-core PCF.In addition,the temperature distribution of 18-core PCF laser with different thermal loads is simulated.The results show that the core temperature approaches the fiber drawing value of 1800 K approximately when the thermal load is above 80 W/m which corresponds to the pumping power of 600 W approximately,while the coating temperature approaches the damage value of about 550 K when the thermal load is above 15 W/m which corresponds to the pumping power of 110 W approximately.Therefore the fiber cooling is necessary to achieve power scaling.Compared with other different cooling systems,the copper cooling scheme is found to be an effective method to reduce the thermal effects.     

高功率光子晶体光纤激光器及其关键技术

与常规双包层光纤相比,空气包层大模面积光子晶体光纤更适用于高功率激光器的研制.介绍了高功率光子晶体光纤激光器研究的最新进展,分析了耦合系统和谐振腔设计中所存在的不利于功率提高的因素,指出低损耗的熔接技术是光子晶体光纤激光器达到更高功率的关键.     

A large-core compact high-power single-mode photonic crystal fiber laser

A novel method for making a compact high-power single-mode photonic crystal fiber laser (PCFL) is proposed. The entire photonic crystal fiber is doped uniformly with active material yet only the core is pumped. Numerical simulations predict that, by using Er-Yb codoped phosphate glass, it is possible to extract 9.5 W from a 1.8-cm-long PCFL with a 100-/spl mu/m core diameter pumped with 20 W, achieving near 50% efficiency.     

Supermode analysis of the 18-core photonic crystal fiber laser

The modal of 18-core photonic crystal fiber laser is discussed and calculated.And corresponding far-field distribution of the supermodes is given by Fresnel diffraction integral.For improving beam quality,the mode selection method based on the Talbot effect is introduced.The reflection coefficients are calculated,and the result shows that an in-phase supermode can be locked better at a large propagation distance.     

光子晶体光纤中飞秒激光脉冲传输的研究

为更精细地描绘飞秒光脉冲在光子晶体光纤中的传输和演化,在用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程的基础上,详细考虑光纤参数随脉冲峰值频移的变化,模拟了飞秒光脉冲在光子晶体光纤中传输和演化的过程。研究发现,光纤色散和强非线性对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输、演化以及超连续谱的展宽有很大影响。     

掺Yb3+光子晶体光纤激光器的研究进展

主要介绍了掺杂光子晶体光纤激光器的国内外研究进展,单根掺Yb3 光子晶体光纤的连续输出功率已达到2.5kW,峰值功率高达4.5MW,模场面积高达2300μm2.探讨了掺Yb3 光子晶体光纤激光器目前存在的技术与理论问题.     

二氧化碳激光与光子晶体光纤耦合的研究

文章以CO2激光器为光源,使用透镜耦合,将激光耦合到光纤并对这种耦合进行了研究。运用 ZEMAX软件对 CO2激光光源与光纤模型进行建模分析,并设计了一种新型的可用于传输10.6μm CO2激光的低损耗带隙型红外光子晶体光纤,运用结构参数r1=11.39 mm、r2=-25.43 mm、透镜厚度为3 mm、有效焦距BFL=11.16 mm的硒化锌透镜进行耦合,得到束腰与透镜的距离为1102.50 mm,像方束腰到透镜的距离为17.30 mm,耦合值为94%。     

An electric field tunable switch with liquid crystal infiltrated photonic crystal fiber grating

The nematic liquid crystal（NLC）infiltrated photonic crystal fiber（PCF）used as a switch modulated by electric field is demonstrated.The switch consists of the infiltrated solid core PCF into which Bragg gratings are written.It is confirmed that the switch can achieve an accurate operation through measuring the reflected light with the change of electric field intensity from 1.4 kVrms/mm to 2.1 kVrms/mm.When the electric field intensity exceeds the threshold,the change of only 0.01 kVrms/mm can cause the wavelength shift of 1 nm.It is approved that the switch with such a structure provides a high sensitivity.The reflection peak is stabilized at about 15 dB which is high enough to separate from the factors such as system noise and error,and it can improve the control precision.