LBO晶体非临界相位匹配倍频研究

利用LBO晶体对Nd:YAG ns激光器进行了腔外倍频实验研究。实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),温度调谐,将倍频转换效率和温度调谐的理论值与实验数据进行了对比,实验结果基本与理论值相符。当基频光的单脉冲能量为1.3J时,获得了840mJ的532nm倍频绿光输出,最高转换效率达到65％,倍频光能量不稳定度小于±3％。     

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.     

BBO晶体光学参量发生器

通过对BBO晶体中光学参量发生器的理论分析,并且利用YAG锁模激光器的2、3、4次谐波泵浦光参量发生器,得到了BBO晶体中各物理量对光学参量发生器的阈值,转换效率和线宽影响的实验结果,参量光转换效率超过30％。     

ReSe2连续波锁模Nd:YVO4腔内倍频绿光激光器

为了发展新型二维材料在倍频锁模激光器中的应用,本文采用ReSe_2二维材料作为可饱和吸收体锁模元件,研究二极管端面泵浦Nd:YVO_4腔内倍频绿光固体激光器,获得兆赫兹高重频、纳秒窄脉宽的绿光脉冲激光输出。采用紧凑V型腔设计和腔内倍频方案,实现1 064 nm基频光的被动锁模振荡,结合非线性晶体LiB_3O_5和KTiOPO_4完成二次谐波频率变换,产生532 nm倍频激光脉冲。在LiB_3O_5晶体倍频作用下,连续波锁模脉冲绿光输出的重复频率为87.51 MHz,脉冲宽度为3.5 ns,平均功率可达到240 mW。在相同条件下,利用KTiOPO_4晶体倍频作用,最大输出功率可超过470 mW。研究结果为发展高采样率水下激光探测技术提供了可用的绿光脉冲源。     

885nmLD泵浦Nd：CNGG腔内倍频665nm激光器研究

论述了885nmLD端面泵浦Nd：CNGG/Cr4＋：YAG键合晶体、采用被动调Q方式,产生1329nm激光,其对应的能级跃迁为4F3-4I13/2。当泵浦功率为19W时,获得了4.9W的1329nm激光输出,斜效率为36.2%。然后通过非线性晶体LBO进行腔内倍频,得到了822mW的665nm红光输出,光-光转换率为4.7%。     

高效率紧凑紫外355nm激光器

报道一种激光二极管(LD)端面抽运的Nd:YAG激光晶体腔外三倍频355 nm紫外激光器,实验中采用声光调Q技术,选用结构紧凑的平平腔结构,在腔外对1 064 nm基波采用了Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频、Ⅱ类相位匹配LBO晶体实现了三倍频,获得了较好的光束质量的准连续355 nm紫外激光输出,在激光二极管泵浦功率为28 W时,声光Q开关调制频率为10 kHz时,获得了8.1 W的红外1 064 nm红外激光,紫外单脉冲能量165μJ,脉宽6 ns,峰值功率27.5 kW,808 nm到355 nm的光-光转换率为5.89%,整个系统长度控制在150 mm以内,该激光器结构紧凑,适合产品化。     

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.     

全固态拉曼激光器的研究

研制了主动调Q式Nd:YAG激光器倍频产生的532nm激光做为抽运源、Ba(NO3)2晶体作为拉曼晶体的外腔式拉曼激光器,获得了563.6nm、598.7nm、638.6nm的激光输出。实验对激光器参数进行测试和分析,得到一阶光的最大转换效率为30.3%,最大能量1.3mJ;二阶光的最大转换效率为14.6%,最大能量0.6mJ。     

W级中红外宽调谐光学参量振荡器的研究

报道了一个低阈值、宽调谐、中红外单谐振掺MgO的周期性极化LiNbO3(PPMgLN)晶体光学参量振荡器(OPO)。利用声光调Q的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构,在室温下实现了PPMgLN晶体的准相位匹配(QPM)OPO。OPO阈值仅为0.4 W(重复频率40 kHz,单脉冲能量10μJ,脉宽160 ns);在泵浦光为6.6W(重复频率40 kHz,脉冲能量165μJ,脉宽65 ns)、PPMgLN周期为30μm时,获得了1.13 W的3.61μm中红外脉冲激光输出,光-光转化效率达到17.1%,同时获得了880 mW的1.51μm信号光输出,并且通过改变晶体的周期,实现了闲频光3.13～4.19μm中红外宽带可调谐激光输出。重点讨论了闲频光的功率、调谐和脉冲特性以及功率稳定性问题。     

脉冲红光泵浦Cr∶LiSAF激光器输出特性研究

采用671nm红光泵浦Cr∶LiSAF激光晶体,实现中心波长为849nm,调谐范围为820～890nm,脉冲宽度为100ns,重复频率为11kHz的激光输出.该系统阈值功率为24mW,激光输出最大平均功率可达60mW,此时泵浦功率为521mW.使用电荷耦合器(charge coupled devices,CCD)探测器及图像采集系统,观察并记录了输出光光斑.通过调节晶体及输出镜使光斑的形状和个数发生变化,针对输出光斑为1～3个点的情况进行详细研究,分析不同情况下的输出特性.实验结果表明,激光输出功率和光斑之间的最大距离会随泵浦功率的增加而递增.     

一种新型生物地理学智能优化算法及其比较研究

生物地理学优化算法（BBO）包括迁徙模型和算法流程,在一些基准函数下,通过BBO算法与其他较为传统智能优化算法的性能比较,显示出BBO算法的优越性能.论述了算法中的某些参数的影响,指出了BBO算法有待解决的问题.     

基于混沌的生物地理分布优化算法

生物地理分布优化算法(BBO)是一种新型的智能优化算法,其寻优能力优于以往的智能优化算法,但同样存在早熟收敛的缺陷。针对该问题,提出了基于混沌的生物地理分布优化算法(CSBBO)。该算法首先利用分段混沌映射产生初始种群,再根据BBO算法进行全局搜索得到当前最优解,最后以该解为基础进行混沌搜索得到全局最优解。仿真测试表明,该算法的收敛速度和寻优精度均优于BBO算法和以往智能优化算法。     

基于生物地理学优化算法的电力系统无功优化

将模拟物种迁移规律的生物地理学优化算法（BBO）应用于求解电力系统无功优化问题。区别于遗传算法中局限于染色体两两之间分享特征信息的模式,BBO独特的迁移模式使得好的栖息地特征信息得以在多个栖息地之间广泛传播,从而加快了优化进程。IEEE14节点和IEEE57节点的测试结果表明：BBO算法在与相关文献中的算法相当的迭代次数内能够得到更优的解,且算法对参数的依赖性不强,适用于求解电力系统无功优化这一类复杂的工程组合优化问题。     

Hybridizing artificial bee colony with biogeography-based optimization for constrained mechanical design problems

A novel hybrid algorithm named ABC-BBO, which integrates artificial bee colony(ABC) algorithm with biogeography-based optimization(BBO) algorithm, is proposed to solve constrained mechanical design problems. ABC-BBO combined the exploration of ABC algorithm with the exploitation of BBO algorithm effectively, and hence it can generate the promising candidate individuals. The proposed hybrid algorithm speeds up the convergence and improves the algorithm's performance. Several benchmark test functions and mechanical design problems are applied to verifying the effects of these improvements and it is demonstrated that the performance of this proposed ABC-BBO is superior to or at least highly competitive with other population-based optimization approaches.     

光学混频效应的理论探讨

以BBO晶体为冽,对光学混颊效应的稳态理论和瞬态理论进行了研究,讨论了泵浦光参数(光强、光波长、脉宽、发散角、线宽等)对光学混频效应的转换效率、脉宽及最佳晶体长度的影响。结果表明,为得到高的转换效率,应努力改善泵浦光束质量,使晶体长度处于最佳值,并注意适当选择泵浦光强、波长和脉宽。     

改进生物地理学优化算法在配电网无功优化中的应用

针对生物地理学算法(BBO)信息利用能力强但搜索能力不强的问题,提出了一种结合遗传算法改进变异操作的算法.改进算法充分利用了遗传算法的搜索能力,使算法的寻优能力得到了很大的改善.将该算法应用于IEEE34节点的系统,采用分区的方法进行无功补偿优化.算例表明:与基本BBO算法、遗传算法的无功优化相比,改进算法在计算速度和优化效果方面都具有明显的优势.     

金属镜微腔发光方向性研究

在抛光的K9玻璃衬底上,制作了结构为玻璃/Ag(30 nm)/Alq(120 nm)/Ag(30 nm)的全金属镜微腔结构。研究了在不同探测角度下器件谐振模式的角色散效应及其光谱半高宽(FWHM)的变化特性。微腔器件的谐振模式随偏离角度的增加而蓝移,当角度从0°到60°时,发光峰值相应地从585.8 nm蓝移到546.6 nm,光谱FWHM从26.8 nm增大到36.6 nm。分析并解释了光谱展宽以及谐振模式角色散效应的原因,提出了抑制微腔器件角色散的方法。     

苯并噁嗪树脂插层蛭石纳米复合材料的制备与表征

分析了蛭石精矿和膨胀蛭石的组成和结构，用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）进行了有机化处理，再通过熔融或溶液混合插层苯并恶嗪树脂制备了苯并恶嗪树脂插层蛭石纳米复合材料，并采用蒙脱土进行了对照实验。结果表明：蛭石业矿是由蛭石、水金云母及金云母所组成。有机化处理使蛭石晶层的d001由1．46nm增加到2．67nm，并出现二级衍射峰d002=1.34nm。苯并恶嗪树脂插层后，蛭石层间距进一步增大，插层效果优于蒙脱土，而水金云母层间距没有变化；复合物固化后，有机化蛭石和水金云母的特征峰都消失了，表明形成了苯并恶嗪／蛭石纳米复合材料。     

白云鄂博独居石的光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了中国白云鄂博矿区独居石的光致发光谱。结果表明，天然独居石在488．0nm和514．5nm激光激发下的发光中心是Nd^3 ，发光谱中的所有谱带均出自Nd^3 的辐射跃迁。在488．0nm激光激发下，样品在495nm至733nm谱区的发光谱带强而尖锐，而在514．5nm激光激发下，这个谱区的谱带明显变弱或消失，转而出现783nm至907nm谱区的强发光谱带。可见光吸收谱表明独居石对可见光的吸收也与矿物中的Nd^3 有关，Nd^3 的吸收是独居石呈色的根源。