基于PPLN光波导级联型全光波长转换的研究

基于周期极化反转铌酸锂的级联型全光波长转换原理,分析了波长转换效率和影响因素,提出并论证了在准相位匹配光栅波导中引入分段周期性分布的π相移域来增加抽运波长可变范围的方法.结果表明可使泵浦波长的带宽在17 nm范围里连续可调谐.     

级联二阶非线性全光波长转换技术

分析了级联二阶非线性全光波长转换中产生有限的泵浦与信号光带宽的原因,提出与论证了在准相位匹配光栅波导中引入非周期性分布的π相移域来增加泵浦波长可变范围的方法.结果表明可使波长调谐曲线的宽度和平坦性得到很大提高,泵浦带宽增加约4倍.     

级联二阶非线性全光波长转换技术

分析了级联二阶非线性全光波长转换中产生有限的泵浦与信号光带宽的原因,提出与论证了在准相位匹配光栅波导中引入非周期性分布的π相移域来增加泵浦波长可变范围的方法．结果表明可使波长调谐曲线的宽度和平坦性得到很大提高,泵浦带宽增加约4倍．     

周期结构光学介质实现和频波长变换分析

建立了周期结构的非线性介质在准相位匹配条件下进行和频波长变换的数学模型.以AlGaAs为例,利用该模型数值模拟了波导传输损耗、波导长度和变换效率的关系以及泵浦功率和和频功率间的关系. 结果显示,泵浦光功率、传输损耗和器件长度是影响变换信号的主要因素.     

级联光参量产生器的泵浦带宽与调谐特性研究

分析了准相位匹配级联光参量产生器中存在有限泵浦带宽的原因,提出并研究了在周期极化反转铌酸锂波导中引入按一定规律分布的π相移域来增加泵浦光波长可变范围的方法.结果表明可使光参量过程中的泵浦带宽增加4倍以上,并且平坦性也得到很大提高.     

基于MgO:PPLN晶体光参量振荡的调谐及容差特性

通过分析准相位匹配光参量振荡器(QPM-OPO)实现参量的过程,分析了基于掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体的准相位匹配光参量振荡器的调谐特性,并在泵浦光一定时给出了相应的调谐曲线.在慢变振幅近似情况下,从耦合波方程出发利用准相位匹配技术的位相匹配关系,推导出掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体光参量振荡系统温度、极化反转畴周期和泵浦光波长匹配带宽的近似解析表达式,并在此基础上给出了相关的理论曲线.     

温度调谐的周期极化掺氧化镁铌酸锂振荡器

对准相位匹配周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体的光学参量振荡器进行温度调谐实验研究,所用晶体的极化周期为30.5μm.以1.064μm的声光调QNd∶YAG激光器作为抽运源,将晶体温度控制在40～200℃,获得3.100～3.398μm的闲频光连续可调谐输出;当泵浦光功率为3.7 W时,获得输出功率约1 W的3.365μm闲频光输出,泵浦光-闲频光转换效率达27%.在谐振腔内还观察到其他激光输出,并对此进行理论分析.结果表明,它们分别是由信号光倍频、泵浦光与信号光和频,以及泵浦光与闲频光和频产生的.     

基于PPLN中红外OPO数值计算与分析

准相位匹配技术因周期性极化晶体的制备技术的提高而迅速发展,广泛用于光学参量振荡、差频、和频和二次倍频等频率变换.基于周期性极化铌酸锂晶体的中红外光学参量振荡器的输出波长,可通过改变PPLN的工作温度和周期便捷调谐.作者编程计算了PPLN周期分别为28.5μm、29.0μm和29.5μm时,泵浦波长为1064.2nm,工作温度从250K至550K下的输出波长.分析了PPLN的周期在100℃情况下对信号光波长的影响.     

基于周期极化MgO∶LiNbO_3的4.0μm光学参量谐振腔的产生(英文)

推导出在掺杂摩尔分数为5%氧化镁的铌酸锂晶体中,非寻常光的温度依赖折射率公式.结果表明,室温条件下,当泵浦波长为1.064μm时,在周期极化掺杂氧化镁的铌酸锂晶体中,产生4.0μm波长所需要的光栅周期要比周期极化纯铌酸锂的小.当泵浦能量为220μJ时,光学参量谐振腔中信号光1.45μm处最大转换效率可达1.46%.实验证明,晶体的光栅周期和光学谐振腔的阈值泵浦能量分别与其相应的理论值基本吻合.     

基于周期极化MgO:LiNbO3的4.0 μm光学参量谐振腔的产生

推导出在掺杂摩尔分数为5％氧化镁的铌酸锂晶体中，非寻常光的温度依赖折射率公式．结果表明，室温条件下，当泵浦波长为1．064μm时，在周期极化掺杂氧化镁的铌酸锂晶体中，产生4．0μm波长所需要的光栅周期要比周期极化纯铌酸锂的小，当泵浦能量为220μJ时，光学参量谐振腔中信号光1．45μm处最大转换效率可达1．46％．实验证明，晶体的光栅周期和光学谐振腔的闲值泵浦能量分别与其相应的理论值基本吻合．     

异型截面波导模式变换技术

异型截面波导具有特殊的模式传输特性,理论上能够扩展现有的变模技术,推动多频点、宽带宽和紧凑化模式变换器的发展。但由于其结构复杂,难以通过数学方法直接获得准确描述模式耦合过程的解析表达,从而抑制了此类技术的发展。从麦克斯韦方程组出发,重新推导并给出了基于矢量波形函数的弯曲波导耦合波方程组以及耦合系数的表达式,结合数值求解矢量波形函数的方法即可解决异型波导模式变换器的优化问题。为验证该技术途径的有效性,设计了一个工作在X波段的椭圆波导TM₀₁-TE₁₁模式变换器。仿真与数值计算结果一致,表明该模式变换器变模效率高于95%的带宽为10%,最高转换效率高于99%,较经典的圆波导变模器件有着更好的性能表现。     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化（间隙孔半径、层数）与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

基于线偏振方向旋转结构的双程1064nm-MOPA激光器的研究

针对低功率1064nm激光放大过程中提取效率较低的问题,提出了共轴Nd:YVO_4放大方式。通过线偏振光方向旋转方法,完成以Nd:YVO_4晶体作为增益介质的共轴双程放大结构。该结构实现了Nd:YVO_4晶体的共轴双程放大,而不是离轴放大方式,这可以使放大过程中不需要考虑偏振对放大效率的影响。在100k Hz的声光调制下,获得平均功率36.9W的输出,对应放大级转化效率44.5%。通过实验证实,低功率1064nm激光在该结构中有效地提取了放大级能量。     

基于椭圆循环圆的轿车扁平液力变矩器设计

为设计叶形更为合理、性能更优的轿车扁平化液力变矩器,提出了基于椭圆的扁平循环圆设计方法。提出了全新的扁平率定义,使扁平率的变化能够反应循环圆整体形状的变化。在分析环量分配规律对变矩器性能影响的基础上,改进了传统的等环量分配叶片法,针对不同叶轮采用不同的二次函数环量分配规律进行叶片设计,得到了叶形更为合理的扁平变矩器叶片。将本文方法与传统方法进行了对比分析,结果表明,用本文方法设计的扁平变矩器性能更佳。     

400MPa级超细晶粒钢焊接接头的低温韧性

利用CO2+Ar气体保护焊,分别采用单道焊接和双道焊接工艺对厚度为8 mm的400 MPa级超细晶粒钢钢板进行了焊接,采用系列冲击试验方法对焊接接头的低温韧性进行了研究。试验结果表明,在焊接接头中,焊逢位置低温韧性较差。由于双道焊较小的热输入,减小了焊缝及热影响区组织粗化,其焊接接头的低温韧性好于单道焊,并使热影响区面积变小。     

基于SOA-XPM的波长变换器研究

研究了PTDS软件仿真平台上半导体光放大器交叉相位调制(SOA-XPM)波长变换器的变换特性,分析了运用波长转换器时输入信号光功率、输入探测光功率、偏置电流等对变换信号的消光比Ex、Q值及误码率BER的影响,并对该波长转换器的变换特性进行了研究,其研究结果对优化设计SOA-XPM波长变换器有一定的参考价值。     

冲焊型与铸造型液力变矩器性能对比分析

为深入了解铸造型与冲焊型液力变矩器的性能差异及其产生原因,结合CFD(computational fluiddynamics)技术的发展,基于相同循环圆、相同叶栅角度设计出2种制造工艺的液力变矩器.采用CFD软件对液力变矩器内部流场进行数值模拟,得到其内部流动特性和外部特性.对计算结果进行深入对比与分析,得到2种制造工艺对液力变矩器性能的影响规律.     

新颖软开关推挽LLC谐振变流器及其拓扑延拓

为了解决在线式不间断电源系统(UPS)中,采用备用电池供电的升压直流-直流(dc-dc)变流器所存在的输入输出增益比和效率不能兼顾的问题,提出一种新颖的高效高增益升压推挽式隔离型电感-电感-电容(LLC)软开关串联谐振变流器.该变流器中的所有功率半导体元件均能实现软开关.通过工作在升压(Boost)模式下获得的高输入输出增益可有效减少变压器匝比,提高转换效率.内部驱动电路因基于推挽电路的结构而得以简化,该变流器适用于UPS电源系统中备用电池的能量升压转换场合.描述该变流器的工作原理和电路特性后,给出其拓扑的各种变化及变形结构,并用一台容量为600V·A的双路输出样机验证了该变流器的有效性和实用性.     

Numerical simulation of the flow field of a flat torque converter

A flexible flat torque converter was proposed to fulfill the requirement of miniaturization and power density maximization for automobiles.Constructed by two arcs joined by lines,the torus was designed directly from design path.The influence of flatness on the performance of the torque converter was evaluated.The software CFX and standard k-ε model were adopted to simulate the internal flow fields of the torque converter under different flatness ratios.The results indicated that the performance of the torque converter got worse as the flatness declined,but the capacity of pump increased.The efficiency and the torque ratio dropped slightly as the flatness ratio decreased.So the torque converter could be squashed appropriately to get high power density without too much efficiency sacrifice.But when the flatness ratio was below 0.2,there was a significant drop in the efficiency.