腔面镀膜分布反馈量子级联激光器

报道了后腔面蒸镀高反射率镀膜工艺及其对分布反馈量子级联激光器性能影响的研究结果.与没有腔面镀膜的器件相比,采用了腔面镀膜工艺的器件,室温下的阈值电流密度降低了20%,前腔面出光峰值功率提高了50%,斜率效率提高了44%.通过对比镀膜和未镀膜器件的闻值电流密度,估算出器件的波导损耗约为7.25cm-1.     

“量子级联”激光器

“量子级联”激光器普通半导体激光器受化学结构制约，它大约以相当于导带价带差的能量向外辐射，因而不能发射中远红外范围的光。过去，为获得新的波长，人们在研制新的半导体合金上动了相当大的脑筋。而现在，美国电话电报公司贝尔实验室ＦｅｂｄｒｉｃｏＣａｐａｓｓｏ...     

半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响

根据光腔衰荡(CRD)原理开展了高反镜反射率测量技术的研究.采用基于半导体激光器自混合效应的连续光腔衰荡技术(SM-CRD)测量高反射率腔镜,不但简化了CRD技术应用的结构装置,同时也大大提高了入射光与衰荡腔之间的耦合效率.给出了半导体激光器由于自混合效应引起的频谱变化,分析了反馈光强度对半导体激光器输出特性的影响.使用反射率为99.914%的腔镜建立了1 064 nm高反射率测量装置,测量精度达到10-5量级.实验结果表明,使用该装置测量腔镜的反射率,不但大大降低了系统的成本,而且有利于提高系统的测量精度和稳定性.     

THz量子级联激光器的材料生长和器件制作

采用分子束外延的方法，生长了GaAs／Al0.17Ga0.85As基共振声子辅助跃迁的太赫兹量子级联激光器结构，并按照单面金属波导的工艺进行了器件制作。材料的结构由高分辨X射线衍射来确定。在温度为9-150K的范围内，测量了器件的I-V曲线。     

太赫兹量子级联激光器波导数值模拟

采用传输矩阵法(TMM)计算比较了太赫兹量子级联激光器两种波导限制方式(单面等离子波导和双面金属波导)的特点.结果表明双面金属波导的限制因子较单面等离子波导的限制因子有明显的提高,具有良好的模式限制作用,可以有效地降低波导层的厚度.     

中科院半导体所砷化镓基量子级联激光器研制成功

在国家自然科学基金重点项目、国家“973”和“863”项目共同支持下，中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室于近日在量子级联激光器研究方面获得重大突破。在亚洲首次研制成功具有自主知识产权的砷化镓基量子级联激光器，     

介质阻挡放电等离子体中HO2自由基的红外光腔衰荡光谱原位诊断

建立了一套以可调谐半导体激光器做光源的连续波光腔衰荡光谱装置，简单介绍了连续波光腔衰荡光谱技术与脉冲光腔衰荡光谱技术的区别。将连续波光腔衰荡光谱技术与介质阻挡放电等离子体技术相结合，对等离子体中的HO2自由基进行了原位定量测量，同时考察了HO2自由基数密度随放电电压和体系中氧气含量变化情况。实验结果表明：随着放电电压和体系中氧气含量的增加而增加的HO2自由基数密度分别出现极大值。     

基于光腔衰荡光谱的气体成份量测量技术

光腔衰荡光谱技术依赖于气体分子常数测量气体成份量,有望成为新一代基于自然常数的气体成份量基准方法。本文详细介绍了国内外研究机构对于光腔衰荡光谱法在气体成份量测量领域的研究现状,并在此基础上设计出一套基于Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术的光腔衰荡光谱测量装置,旨在完善目前实物计量标准的局限性。     

微波等离子体中OH自由基的光腔衰荡光谱诊断

搭建了一套以可调谐半导体激光器为光源的连续波光腔衰荡光谱装置,将其与微波等离子体装置结合,对等离子体中的OH自由基进行了原位定量测量,同时考察了OH自由基数密度随气压和微波功率的变化情况.实验结果表明:以氮气为工作气体,在(0.66～3.99)×103Pa范围内,随着气压的升高,OH自由基数密度先增加后降低,在1.995×103Pa时达到最大值;随着微波功率的升高OH自由基数密度逐渐增加.     

Sagnac效应在连续波腔衰荡微量气体浓度测量系统中的应用

基于环形光路的Sagnac效应及腔衰荡测量技术原理,本文提出了一种新型的连续波腔闲置不用衰荡微量气体浓度测量系统.系统中利用环形光路的Sagnac效应,将光纤环作为一个等效反射镜,与高反射率镜形成衰荡腔,实现衰荡腔的反射率可调,从而降低系统对入射光强度的要求,对信号处理提供了条件.在此基础上,文中对环形光路Sagnac...     

高温环境激光测振实验研究

根据激光测振原理,搭建了一套高温环境下的激光测振试验系统。利用该系统进行实验,分析了动圈连接杆对振动的传递效果,在中频下的传递误差较小,高频下传递误差较大,并为激光测振实验选取了合适的激励频率。进行了高温环境下的比较法测振和激光测振实验,通过与参考加速度计的测量结果进行对比,得到高温下的比较法测振和激光测振相对误差,并对误差影响因素进行了分析。实验表明,激光测振能够弥补压电加速度计在高温下测振的不足,且具有较好的稳定性和较高的精度。     

吸波涂层雷达反射率原位测量技术

目的 为满足吸波涂层在装机条件下雷达反射率原位测量的迫切需求,提出一种基于天线近场测试的雷达反射率原位测量技术。方法 设计小型化超宽带天线、收发去耦结构以及屏蔽罩,构建原位测量探头,并与微波扫频模块和数据处理模块集成,研制出雷达反射率手持式宽频测量仪并。结果 经对比验证,在-17～0 dB反射率范围以及2～18 GHz频率范围内,该测量仪测量结果与弓形系统测量结果偏差小于1.5 dB。结论 该测量仪适用于厚度为1.5 mm以内已涂覆涂层雷达反射率的准确测量。     

一种用于线膨胀系数测量的高稳定性激光干涉系统

介绍了一种可以对材料长度变化进行测量的高稳定性双光程激光干涉系统,由于该干涉系统的测量光路和参考光路具有相似的传播路径,光程差仅由被测试样的长度引起,干涉系统具有较强的抵抗环境温度变化和振动等外界干扰的能力。通过平晶反射膜测量试验,对干涉系统的稳定性进行了验证,结果表明在6. 5 h内测量数据的标准偏差为4. 2 nm。该激光干涉系统可用于材料尺寸变化(如线膨胀系数)的高准确度测量。     

Colloidal Quantum Dot Infrared Lasers Featuring Sub-Single-Exciton Threshold and Very High Gain

The use of colloidal quantum dots (CQDs) as a gain medium in infrared laser devices has been underpinned by the need for high pumping intensities, very short gain lifetimes, and low gain coefficients. Here, PbS/PbSSe core/alloyed-shell CQDs are employed as an infrared gain medium that results in highly suppressed Auger recombination with a lifetime of 485 ps, lowering the amplified spontaneous emission (ASE) threshold down to 300 µJ cm⁻², and showing a record high net modal gain coefficient of 2180 cm⁻¹. By doping these engineered core/shell CQDs up to nearly filling the first excited state, a significant reduction of optical gain threshold is demonstrated, measured by transient absorption, to an average-exciton population-per-dot 〈N^th〉_g of 0.45 due to bleaching of the ground state absorption. This in turn have led to a fivefold reduction in ASE threshold at 〈N^th〉_ASE = 0.70 excitons-per-dot, associated with a gain lifetime of 280 ps. Finally, these heterostructured QDs are used to achieve near-infrared lasing at 1670 nm at a pump fluences corresponding to sub-single-exciton-per-dot threshold (〈N^th〉_Las = 0.87). This work brings infrared CQD lasing thresholds on par to their visible counterparts, and paves the way toward solution-processed infrared laser diodes.     

高测速双频激光干涉仪及其性能检测

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s，而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求。为此，研制了一种基于5MHz频差双频激光器的高测速干涉仪，理论上的最高测量速度可达1580mm／s。通过实验对测量速度和计数频率进行了检测，结果证明，这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980mm／s，外触发计数频率达11kHz。     

激光器纳米测尺原理

以笔者发现的激光频率分裂、模竞争、腔调谐等双折射双频激光物理效应，研制成激光器纳米测尺。激光器自身就是纳米量级位移传感器，利用腔内双折射元件把一个激光频率分裂成2个频率（⊥光模和∥光模）；当一腔镜沿激光器轴线移动并使这两个频率扫过激光增益区时，强烈和中等程度的竞争交替出现，把出光带宽分成3个等宽区间；合激光纵膜间隔为出光带宽的4/3时，在腔镜移动第一个λ/8波长内强竞争使⊥光模抑制掉∥光模，第二个λ/8波长内中度竞争使⊥光模和∥光模可一起振荡，第三个λ/8波长内强竞争使∥光模抑制掉⊥光模，第四个λ/8波长内⊥光模∥不振荡，激光器无光输出；4种状态重复一次，反射镜移动λ/2，计算出状态数，可知腔镜位移。由4个区域光偏振各不相同来判断腔镜位移方向。腔镜经一个机械测杆和被测物接触，实现被测物位移测量。测量范围已达15mm，分辩率79.08mm，线性度5×10-8，重复性2σ优于0.314μm。该成果是激光技术和精密计量两领域交叉融合取得 的自主原创性、有重要意义的突破性进展。     

高分辨率长波红外连续变焦光学系统设计

针对高分辨率640×512元非制冷探测器,设计了一款6×长波红外连续变焦光学系统。该系统由6片透镜构成,工作波长为8~12μm,F数为1~1.1。根据变焦光学系统设计理论,确定了系统的机械补偿式变焦结构并构建了初始结构;对该系统的光学结构参数及凸轮变焦曲线进行了设计和优化。像质评价结果表明该系统在20~120mm焦距范围上实现了连续平滑变焦;在30 lp/mm空间频率处,全焦距范围调制传递函数值大于0.45,接近衍射极限;全焦距范围各视场弥散斑均方根半径小于6.3μm,远小于像元尺寸17μm。实验证明该系统具有高分辨率、高变倍比、大光圈、大视场范围的特点,且像面稳定,变焦平滑,结构紧凑合理,成本相对较低。     

激光多普勒爆破容器高速变形动态测量技术的研究

为了获取爆破过程中爆炸容器变形参数来分析爆破强度,设计了激光多普勒效应外差纵向测量系统,利用高斯光束理论和束腰特性优化了光路结构.根据爆破过程多普勒信号的特点,研究了相应的数字滤波和频谱分析方法,实现了爆破容器高速形变过程的动态测量.系统的测量形变量程为±30mm,测量形变速度的量程为-10 m/s～+20 m/s,遥测距离为4.5 m.与标准振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%.最后,还给出了圆柱形钢制罐体在20gTNT当量炸药爆破过程中变形的测量结果.