光栅解调器的高速扫频光源设计

为满足高速高精光栅解调器的要求,研制了一种基于半导体光放大器(SOA)的高速扫频激光光源。采用傅里叶畴模式锁定(FDML)的工作模式和环形腔结构,能够提供调谐频率高于2000 Hz的窄带调谐光用于光栅解调,输出光功率大于12 dBm,大大提高了光栅解调的速度和信噪比。使用该光源的光栅解调器在扫描频率不低于2 000 Hz的条件下,精度能够达到2 pm。     

和频黄光激光器研制

研制了全固态连续波555 nm黄光激光器,黄激光由Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的946nm和1342 nm谱线非线性和频产生,两条谱线各自晶体对应的能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2.实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP晶体II类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd:YAG和Nd:YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和10W时,获得1.1W的TEM00连续波555nm黄激光输出.实验结果表明采用Nd:YAG和Nd:YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄激光的有效方法.     

可调谐掺铒光纤激光器在光纤传感中的应用

在光纤传感领域中,光纤光栅传感器若采用一般的宽带光源,从传感光栅反射的光会很弱,从而限制系统信噪比和分辨率.论文设计可调谐环形腔掺铒激光器,对激光输出功率和信噪比等参数进行分析,并将其应用于光纤传感解调,可提高光纤传感解调系统的信噪比及复用能力,优化传感系统性能.     

基于光纤光栅选频的近单频输出环形腔光纤激光器设计与仿真

近单频光纤激光在相干合成、光通信、激光测量及光谱分析等领域具有独特的优势。目前，采用环形腔光纤激光器实现近单频输出被科研工作者们广泛关注。环形腔光纤激光器中主要使用可调谐光纤光栅滤波器、可调谐带通滤波器、可调谐法布里-珀罗（F-P）滤波器以及可饱和吸收体等实现更好的近单频输出，输出激光的光谱受到滤波器带宽以及环形腔数量的影响。因此，基于光纤光栅选频，使用Optisystem软件进行仿真，通过改变环形腔数量和光纤光栅的3 dB带宽，得到了边模抑制比为88.20 dBm的近单频激光输出。     

全固态窄线宽的1.9μm Tm:YLF激光器研究

目前Tm:YLF激光器输出线宽较宽,这导致其作为泵浦光源时效果不理想。从体光栅波长限制技术入手,实现了1.9μmTm:YLF激光器的窄线宽输出。实验选用的反射式体光栅厚度为6mm,调制折射率为3.5×10-4。此种参数的体光栅衍射效率为99.6%,衍射光谱宽度仅0.681nm。实验采用单LD双端泵浦方式,基于体光栅结合腔内插入双F-P标准具搭建激光器。当泵浦功率为49.58W时,最大输出功率为17.78W,光光转换效率为35.86%,斜率效率为42.89%,激光中心波长1908.55nm,线宽仅为0.1nm。     

基于光栅外腔的高功率半导体激光阵列谱合束研究进展

半导体激光器与其他类型激光器相比具有寿命长、效率高和波长范围广等优点,使其成为现代激光领域的重要组成部分。输出功率和光束质量是判断半导体激光器优劣的两大关键指标,但半导体激光器的特殊原理和结构决定了它在追求高功率的同时光束质量会劣化,导致其应用范围受限。谱合束技术被证明是解决该问题的关键技术之一,但目前仍然存在光功率和光束质量退化等问题;因此,如何获得高亮度合成光束成为国内外研究热点。针对外腔谱合束技术,本文首先介绍了半导体激光阵列和叠阵,总结比较了应用于谱合束技术的3类光栅,阐述了光栅外腔法谱合束技术的基本原理,概括了国内外高功率半导体激光阵列谱合成技术的研究进展和现状,分析讨论了导致合成光束质量劣化和合束功率耗损的因素,展望了高亮度半导体激光器的发展前景。本研究有助于推动高亮度半导体激光器直接光源的进一步发展。     

窄线宽可调谐外腔半导体激光器的研究

报道了窄线宽、可调谐外腔半导体激光器的一些研究成果．利用闪耀光栅作反馈元件,对市售的半导体激光器形成弱耦合外腔,改善了半导体激光器的性能,实现了光谱特性较好的窄线宽单模激光输出,其边模抑制比大于３０ｄＢ,线宽小于０．０６ｎｍ．最大输出功率为３５．４ｍＷ,总的光一光转换效率为４６％．通过调整光栅转角,得到１１．６６ｎｍ的波长调谐范围．     

软X射线波段透射光栅衍射效率检测系统

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进行波长标定。然后以背照射CCD(charge-coupled device)做为接收元件,对金自支撑式透射光栅在85～900eV能区范围内的多个能量点进行了衍射效率的实验标定,获得了该透射光栅一级相对衍射效率和零级绝对衍射效率的标定结果。同时利用准梯形栅线模型对该透射光栅在软X射线波段范围内的衍射效率进行理论计算,得到了该透射光栅一级相对衍射效率的理论曲线,模型计算结果与实验标定结果基本符合。最后,利用实验中得到的零级绝对衍射效率和模型计算的一级相对衍射效率结果拟合出了该透射光栅一级绝对衍射效率曲线。     

L-band可调谐掺铒光纤环形激光器的研究

提出一种新颖高效的L带波长可调谐掺铒光纤激光器,激光器采用环形结构,腔内利用两段掺铒光纤和一个光线光栅以提高泵浦效率。同时应用了基于光纤环形镜的可调谐滤波器作为腔内波长选择器和线宽压缩器。实验获得的激光输出可调谐范围达42 nm,输出功率超过1 mW,功率均匀度控制在1.75 dB以内,边模抑制比大于40 dB。     

LD泵浦Nd:YAG 946nm与1319nm双波长运转理论分析

本文由准三能级和四能级的阈值条件出发,分析了抑制1064nm激光起振的最低镀膜要求,并且利用速率方程理论和两激光的输出特性曲线对泵浦功率为10W时946nm和1319nm双波长的条件进行数值分析和计算,分析表明在泵浦功率为10W、946nm激光的透过率为3%时,为了使两谱线腔内光子数密度相等,对于1319nm激光的透过率应为8%左右,这时两激光的输出功率分别为0.35W和0.6W。本文为等光子数双波长运转提供了一种相应的分析方法,并且提出了RGB激光器的设计方案。     

Tunable RF excited waveguide CO2 laser with two unequal long channels

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＲＦ ｅｘｃｉｔｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｅＣＯ2 ｌａｓｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅ ｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒａｂｏｕｔｔｗｏｄｅｃａｄｅｓａｎｄｈａｖｅｍａｄｅｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓ.ＴｈｉｓｉｓｄｕｅｔｏｔｈｅｆａｃｔｔｈａｔＲＦｄｉｓｃｈａｒｇｅｈａｓｓｅｖｅｒａｌａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒｄｃｄｉｓｃｈａｒｇｅ[1～ 4 ] ,ｓｕｃｈａｓｇｒｅａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙａｔｈｉｇｈｅｒｐｏｗｅｒｌｏａｄｉｎｇｓ ,ｌｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｖｏｌｔａｇ ｅｓ ,ｈｉｇｈｅ…     

HNBR与DBP共混物玻璃化温度及机械性能分子模拟

为了分析邻苯二甲酸二丁酯对氢化丁腈橡胶性能的影响,利用COMPASS力场模拟了氢化丁腈橡胶和邻苯二甲酸二丁酯共混体系,预测HNBR与DBP共混物的混溶性、玻璃化转变温度和机械性能.通过分析HNBR/DBP共混体系中密度随温度变化的模拟结果发现,HNBR/DBP共混体系的密度与玻璃化转变温度均随着DBP体积分数的增加而呈现规则变化.不同含量DBP对HNBR性能影响的预测结果表明,适量加入DBP可有效改善HNBR的机械性能,并有效提高共混物的延展性与灵活性.     

重复率TEA CO2激光器注入锁定的实验研究

本文给出重复率TEA CO_2激光器注入锁定的实验结果,结果表明与单次TEA CO_2激光器注入锁定的规律相同,还观察到一条谱线能锁定与其相距较远的另一谱线。     

Study on the characteristics of erbium-doped waveguide ring laser

A theoretical model of the erbium-doped waveguide ring laser is established according to the theory of erbium-doped waveguide amplifier and the transmission matrix of waveguide directional coupler. The influence of bend radius, coupling coefficient and doped erbium ion concentration on the characteristics of waveguide ring laser is investigated. It is shown that due to the co-action of waveguide bend loss and other relevant loss there is an optimal bend radius which can provide simultaneously low threshold pumping power and high laser light output power. As one part of the resonator’s loss, the laser light coupling coefficient of directional coupler has an impact on the laser property. The analysis indicates that the laser achieves the high output power when the coupling coefficient is about 0.2. The threshold pumping power is the minimum when the doped erbium ion concentration is 0.85×10²⁶ m⁻³. Increasing the concentration of doped erbium ions will enhance the output power of laser light as long as the concentration doesn’t introduce remarkable up-conversion effect. The results give a good theoretical basis for the design and fabrication of erbium-doped waveguide ring laser devices. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60807015), the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (Grant No. 200801411037), the Young Teacher Cultivation Foundation of Dalian University of Technology (Grant No. 893210) and Doctor Start-up Foundation of Dalian University of Technology (Grant No. 893322)     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

基于液体纤芯光子晶体光纤的低阈值受激拉曼散射

为了研究微结构光纤在光流体技术中的应用,在空芯光子晶体光纤(hollow-core photonic crystal fiber,HCPCF)纤芯中充入四氯化碳(CCl_4)制成液芯光学微池,用1 064 nm的光源泵浦,测量CCl_4的受激拉曼散射特性.利用包层孔塌缩技术将纤芯直径10μm,长1.8 m的HC-PCF两端包层孔堵住,CCl_4在毛细作用力及外部压力下充满纤芯,其后将两端切去,由于包层空气孔的有效折射率(约1.1)低于CCl_4(约1.45),保证了全反射原理导光.用中心波长1064 nm,重复频率200 kHz,脉宽186ps,可调谐输出功率为0~1 W的光纤激光器作为泵浦源,泵浦CCl_4液芯光纤产生了两级拉曼斯托克斯谱线输出,分别在1118、1172.3 nm处.通过调节泵浦功率测得一阶拉曼阈值对应的峰值功率为0.94 kW.结果表明:微结构光纤是光流体技术的良好载体.