基于PPLN倍频-电光耦合级联的光调谐技术

研究了周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体内倍频和电光耦合的级联过程,发现引入另外一束光波,可以改变晶体内原有的三个光波的能量耦合过程。模拟结果显示,通过改变外加光波光强,可以实现对三个光波的强度和二次谐波偏振态的调制。研究结果对于同时实现倍频和信号调谐非常有益。     

二极管抽运全固态Nd∶YVO4/PPLT红光激光器

报导使用周期极化的钽酸锂超晶格(PPLT)对Nd∶YVO4晶体1342 nm谱线进行倍频获得671 nm红光的研究结果.实验所用的样品长为20 mm,周期为14.8 μm.基波为高重复频率声光Q开关的脉冲激光,获得红光最大平均功率为410 mW,晶体内基波光功率为647 mW,光-光转换效率为63%.在输出为350 mW左右时红光的波动小于3.2%.此外,在同样实验条件下未加声光开关时通过对倍频红光(CW)输出功率的测量,我们得到晶体有效非线性系数为3.8 pm/V.实验结果表明,用周期结构的光学超晶格通过准位相匹配对Nd∶YVO4晶体1342 nm谱线进行倍频, 转换效率高,系统结构简单,输出功率稳定,是获得高校大功率LD抽运的全固态红光激光输出的一条有效途径.(OC12)     

非线性晶体的纵向光学不均匀性对倍频的影响

研究了基波光强均匀分布情况下非线性晶体的纵向光学不均匀性对倍频的影响。利用耦合波方程求得晶体纵向光学不均匀性与倍频之间简明解析式和确定倍频晶体最佳长度的近似公式,并对晶体的纵向和横向光学不均匀性对倍频的影响进行了比较。     

周期极化LiTaO3光学超晶格中的高效倍频绿光产生

报道了利用周期极化LiTaO3光学超晶格,实现66.5%的高效倍频532 nm绿光产生的全固态激光器.波长为808 nm的半导体激光器通过光纤耦合,采用端抽运方式激发Nd∶YVO4晶体.使用的Nd∶YVO4晶体尺寸4×4×5 mm3,谐振腔的膜系保证仅1064 nm谱线共振.一重复频率为13 kHz的声光调制器置于腔内,以获得准连续的脉冲宽度约为160 ns的基频光输出.准连续基波的平均输出功率4.4 W.用焦距为50 mm的透镜聚焦后入射至长度为20 mm、厚度为0.5 mm、周期为7.69 μm的周期极化的LiTaO3光学超晶格上.晶体置于控温精度为0.1°C的恒稳炉中,温度稳定在108.8°C.在周期极化LiTaO3光学超晶格的输出端直接探测到平均功率为2.18 W的532 nm绿光输出.考虑到晶体输出面约14.2%的菲涅耳损耗,晶体内产生的绿光平均功率为2.54 W,这样在晶体内部产生的倍频绿光的转化效率为66.5%.实际上,产生绿光的转换效率更高,因为被散射的绿光也包括在内,我们探测到的是真正的有效输出.(OC21)     

超晶格中的谐振声光互作用

这里首次报道了对于接近布喇格偏转条件的光波长在界面上超晶格的显著声光性能.由于在相位匹配状态下逆点阵矢量的帮助,使超晶格中光波和超声波之间的共线耦合成为可能.同时,由于超晶格中光学谐振效应,大大提高了衍射效率.提出了以半导体及超晶格结构为基的声光器件,这种器件的效率很高,取数快速而且结构紧凑.     

准周期光学超昌格激光变频特性分析

根据耦合波方程,分析了准周期光学超晶格中激光变频过程,在倍频过程满足准位相匹配条件,和频过程不满足准位相匹配条件与倍频过程不满足准位相匹配条件,和频过程满足准位相匹配条件下对不同参量进行了数值模拟,结果表明在小信号近似短途下的转换效率依赖于耦合系数比α,和频位相失配量越大,二次谐波的转换效率与三次谐波的转换效率相差越小,这不利于产生高效的三倍频。     

级联晶体倍频器件温度适应性扩展研究

级联晶体能有效扩展倍频器件的温度适用范围。在考虑空气色散的基础上推导出了级联晶体倍频过程中的能量转换效率公式。根据该公式,通过仿真计算出了级联两KTiOPO_4晶体倍频1064nm激光时转换效率随温度变化的特性,并进行了实验验证。实验结果表明:级联晶体中倍频光能量随晶体间距呈余弦分布,空气色散引起的相位失配量为2π的整数倍时,级联晶体的倍频温度特性最佳,最大转换效率可达47.9%,比单个KTP晶体倍频时的最高效率高12.9%,温度半宽度可达78℃,是单个KTP晶体倍频温度半宽度的两倍。提出的理论分析能合理解释级联晶体倍频过程中的实验现象,有助于提高倍频激光的温度稳定性。     

振幅调制和位相扰动条件下三倍频器参数的优化

采用Ⅱ/Ⅱ类偏振失配的KDP晶体倍频方案,讨论了振幅调制和位相扰动对倍频系统转换效率和动态范围的影响,提出了在高功率条件下提高倍频系统转换效率和增大动态范围的方法。在振幅调制和位相扰动条件下对倍频器参数进行了优化设计。     

应变和成份调制超晶格的CBED研究

由A晶格和B晶格超薄层构成一维周期性结构称为超晶格。根据超晶格中应变量的大小可对超晶格进行分类,当应变量很小,各层的原子散射振幅相差甚远时,则为成份调制的超晶格,如AlAs/GaAs超晶格:若应变量显著,而各层的原子散射振幅相差不大时,则为也变调制的超晶恪,如In_xGa_(1-x)As/GaAs超晶格。最近我们用会聚束电子衍射(CBED)研究了成份调制的超晶格AlAs/GaAs和应变调制的超晶格In、Ga_(1-x)As/GaAs的运动学和动力学衍射效应。     

二极管泵浦Nd∶GdVO_4晶体四波长激光器

采用简单的两镜腔结构,二极管泵浦Nd∶GdVO4晶体产生1063nm和1342nm近红外双波长调Q激光振荡。用KTP晶体和钽酸锂光学超晶格材料分别对1063nm和1342nm激光进行倍频,在泵浦功率为14W、声光开关重复频率15kHz时,同时获得1063nm和1342nm剩余基波功率为587mW和1.13W、相应的二次谐波绿光功率703mW和红光功率328mW的四波长激光输出,脉宽分别为23ns、55ns、18ns和43ns。     

集成铌酸锂光子器件技术的研究进展

铌酸锂单晶薄膜(LNOI)具有透光光谱宽,折射率高,二阶非线性高及压电响应大等优点,是一种重要的集成光子学基础材料。LNOI材料具有亚波长尺度的光约束和光电器件的高密度集成能力,能够实现具有更高性能、更低成本的全新器件及应用,给光通信和微波光子学带来革命性的变革。该文重点综述了LNOI的制备技术、LNOI电光调制器、LNOI声光调制器和LNOI电光频率梳的最新研究进展,简要讨论了铌酸锂光子器件在制作工艺和系统实现中面临的挑战。     

KDP反常声光衍射几何关系的研究

讨论了ＫＤＰ晶体在三个主轴坐标平面内的反常声光衍射几何关系，计算了中心频率在２００ＭＨｚ以下ＫＤＰ声光器件的各设计参数以及性能参数。     

声光调制器驱动源电路研究

介绍一种声光调制器驱动源的电路设计,用以提高声光调制器性能.在驱动电路的设计中运用稳频稳幅措施、深度负反馈技术及高频低噪的功放集成芯片,改善驱动信号质量,提高输出功率.使驱动源的电路参数满足声光调制器的要求.     

石英声光开关

该文介绍了一种用于高功率激光器的石英声光开关。该声光开关采用石英晶体作声光介质,铌酸锂晶体作换能器材料,工作波长为1 064 nm,工作频率为68 MHz,光孔径为SymbolFC@4 mm,通过优化设计声光互作用长度,使1级光衍射效率可达95%。该文还测量分析了衍射光的光束质量因子M~2,通过优选晶体材料,提高抛光质量,合理设计散热结构等措施,使衍射光较好地保持了入射光的光束模式。     

LD相对于铯原子超精细跃迁线的偏频锁定

对于单纵模半导体激光器（ＬＤ）,应用往返两次通过一个声光频移系统的方法,结合铯原子饱和吸收稳频技术,实现了激光频率相对于铯原子Ｄ２线６２Ｓ１／２（Ｆ＝４）→６２Ｐ３／２（Ｆ′＝５）超精细跃迁的偏频锁定。其特点是可通过调谐声光频移系统的工作频率方便地改变偏频量,而不需要对光路进行再调整     

光纤声光调制器的高频驱动器

光纤声光调制器驱动器作为光纤激光器的重要组成部分,其性能参数对激光品质具有重要影响。该文设计了高频、高功率驱动器方案。该方案通过20²00kHz脉冲信号控制模拟开关实现脉冲信号和150 MHz载波信号的二进制幅度键控(2ASK)调制,调制信号经功率放大器放大,进行阻抗匹配后输出到声光调制器,驱动声光调制器工作。驱动信号的频率为20200kHz脉冲信号控制模拟开关实现脉冲信号和150 MHz载波信号的二进制幅度键控(2ASK)调制,调制信号经功率放大器放大,进行阻抗匹配后输出到声光调制器,驱动声光调制器工作。驱动信号的频率为20²00kHz,功率为3 W。     

声光频谱分析仪对瞬变信号参数的提取算法研究

声光频谱分析仪利用声光调制技术和空间傅里叶变换原理,实现高带宽信号的频谱测量。本算法通过将被测信号的空域傅里叶变换,数据按瞬态时-空关联输出并进行一定运算处理就可获取信号瞬态时频域全参数信息。仿真结果表明,信号频率还原率在99.5%以上,信号漏检率小于0.2%。     

声光频谱分析仪对瞬变信号参数的提取算法研究

声光频谱分析仪利用声光调制技术和空间傅里叶变换原理,实现高带宽信号的频谱测量。本算法通过将被测信号的空域傅里叶变换,数据按瞬态时 空关联输出并进行一定运算处理就可获取信号瞬态时频域全参数信息。仿真结果表明,信号频率还原率在99.5%以上,信号漏检率小于0.2%。     

硅基超材料太赫兹波电光调制器

该文介绍了一种基于声光调制的微波信号多普勒移频方法。该技术基于微波光子信号处理和声光移频技术,在光学域上实现了微波信号的多普勒频移,能够用于产生雷达干扰信号。系统的工作频段为2～20 GHz,测试结果表明,速度拖引干扰信号的移频范围达到±1 MHz,最小移频量为±10 Hz。系统实现了目标速度从1 200 m/s减小到1 000 m/s情况下雷达脉冲信号的多普勒频移模拟测试。     

1 μm调Q脉冲光纤激光器的高频驱动器

声光调制器驱动器是脉冲光纤激光器中的重要部分,如何提高与完善驱动电路的性能指标成为决定输出激光品质的一个重要因素。该文提出了低功耗,输出功率稳定可调的声光调Q驱动器方案。它通过2ASK调制来控制射频功率的输出,进而控制声光Q开关的时间和重复频率;并具有2 W的射频功率输出、20~200 kHz的重复频率、10 ns(1个射频驱动振荡周期)内的声光Q开关响应时间的优良性能。