调Q激光器速率方程的谱话表达式

本文证明了主动调Q激光器的速率方程及其解可以作为被动调Q激光器速率方程及其解的特例，并通过归一化相关参数得到了同时适合于主动和被动调Q激光器速率方程的普适表达式。     

调Q激光器速率方程的普适表达式

本文证明了主动调 Q激光器的速率方程及其解可以作为被动调 Q激光器速率方程及其解的特例 ,并通过归一化相关参量得到了同时适合于主动和被动调 Q激光器速率方程的普适表达式     

LD泵浦的声光调Q腔内倍频激光器

研制成用ＬＤ泵浦的声光调Ｑ的Ｎｄ：ＹＶＯ４－ＫＴＰ腔内倍频激光器，得到了ＴＥＭ００模、频率高达１００ｋＨｚ的稳定的５３２ｕｍ绿激光脉冲系列输出，阈值泵浦功率为２７ｍＷ；在连续５７０ｍＷ的泵浦功率下，绿激光脉冲的峰值功率达１１００Ｗ，脉宽为４．６ｕｓ；输出功率稳定，在±５℃的工作温度变化下，输出功率变化小于±２％。此种器件可望得到广泛的应用。     

LD泵浦的声光调Q腔内倍频固体激光器

应用国产的８０８ｎｍ激光二极管（ＬＤ）研制了声光调Ｑ的Ｎｄ：ＹＶＯ４－ＫＴＰ腔内倍频的准连续、单脉冲激光器,得到了ＴＥＭ００模、频率为２０ｋＨｚ的准连续稳定的５３２ｎｍ原绿光输出,阈值泵浦功率为３００ｍＷ。在连续２Ｗ的泵浦功率下,准连续绿光输出为１２０ｍＷ,脉冲宽度为４０ｎｓ,单脉冲能量为５０μＪ,通过对声光Ｑ开关的驱动电源改造,得到了单脉冲激光输出。在分析计算的基础上,建立了２Ｗ、８０８ｎｍＬＤ     

LD泵浦被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程

运用非线性光学的和频理论推导出被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程理论中的和频项,在被动调Q拉曼激光器速率方程的基础上,推导被动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程,再将方程归一化,得到八个综合参量。推导出和频脉冲峰值功率和单脉冲能量的归一化表达式。数值模拟观察各参量对和频脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响。对各参量影响进行分析,发现和频因子与归一化拉曼增益系数需要相互匹配才能实现高效率的和频光输出。同时,比较了被动调Q腔内和频拉曼激光器与被动调Q腔内倍频拉曼激光器的数值模拟结果。     

主动调Q腔内和频拉曼激光器的数值模拟

推导了LD泵浦主动调Q腔内和频拉曼激光器的归一化速率方程组,由实际的实验参数确定了方程组中七个综合参量的合理取值范围,然后用数值模拟的方法得到各个综合参量的大小对于和频光的脉冲峰值功率、单脉冲能量和脉冲宽度的影响,分析发现归一化和频因子F和归一化拉曼增益系数M之间能够相互匹配,通过数值拟合得到F和M在不同归一化反转粒子数密度N下的匹配方程,由此得出F和M的匹配值呈线性关系,应用此线性方程可以指导实验中参数的优化,使激光器获得更大的和频转换效率。最后利用拟合的结论对报道的实验进行计算和分析并给出优化措施。     

椭圆高斯分布半导体激光器泵浦被动调Q激光器的优化

在考虑泵浦光束和初始反转粒子数椭圆高斯分布的条件下,确定了新的调Q耦合速率方程。在椭圆高斯分布近似下,通过数值分析的方法针对脉冲能量进行优化,首次得到了归一化的脉冲能量和反射镜反射率等关键参数与无量纲变量z的关系曲线。文中以半导体激光器贴近端面泵浦,Cr4+:YAG作为饱和吸收体的Nd:YVO4被动调Q激光器为例进行了脉冲能量优化计算,在小信号透过率为75%,反射率91.8%时,对应最大脉冲能量1.5 J,峰值功率81 W,脉冲宽度18.4 ns。选用小信号透过率为73.4%的饱和吸收体和反射率为87%的反射镜进行实验验证,得到的脉冲能量为1.25 J,峰值功率为76.4 W,脉冲宽度为16.3 ns。理论计算与实验结果基本相符。     

腔内光强增强型凹面光栅选支CO2 激光器研究

文中介绍了一种适用于腔内光化学反应的腔内光强增强型凹面光栅选支连续CO2激光器的设计及实验参数。由于光腔较长和增益较大，在00^01—10^00和00^01—02^00振转跃迁谱带分别有53条和49条谱线激光输出。得到00^01—10^00跃迁的最低增益线10p（56）输出功率2．5W，腔内功率约166．7W，腔内最大功率（10p（20）支线）为520．3W。     

多量子阱垂直腔面发射半导体激光器的速率方程分析

依据多量子阱垂直腔面发射半导体激光器（ＶＣＳＥＬＳ）的结构特点,并考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应,建立了多量子阱ＶＣＳＥＬＳ的速率方程,并给出了其方程的严格解析解,在此基础之上,讨论了ＶＣＳＥＬＳ的稳态特性,并与普通开腔和三维封闭腔中的结果进行了比较,给出了Ｖ     

连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析

腔内倍频拉曼激光器是获得黄光激光光源的重要途径,目前尚未有直接的表达式描述连续腔内倍频激光器的功率输出对抽运和激光器参数的赖关系。以速率方程为基础,对腔内倍频连续拉曼激光器的理论模型进行归一化处理,得到平面波近似下连续腔内倍频拉曼激光器的归一化速率方程组。对此方程组进行求解,得到描述激光器输出的表达式各变量以及参量与输出变量之间的归一化表达式,根据表达式获得了描述激光器运行的理论曲线。     

被动调Q腔内单共振光参变振荡器和Cr4+:YAG激光器

分析了以Cr4+:YAG作为饱和吸收体和激光增益介质的被动Q开关Cr4+:YAG激光器腔内抽运的Cr4+:YAG激光器和单共振光学参变振荡器(SRO)的特性.建立了描述这类激光器和单共振光学参变振荡器的动力学特性的速率方程.结果表明,适当条件下作为激光增益介质的Cr4+:YAG同时具有对二阶非线性作用过程产生的处于Cr4+:YAG激光增益谱范围内的SRO信号波的放大作用.分析中考虑了Cr4+:YAG较高激发态和激光上能级之间的弛豫时间约为100ns的中间能级对Cr4+:YAG饱和吸收体和激光器以及ICSRO的影响.     

面阵CCD用于激光束能量空间分布的测量

本文报道用面阵CCD测量脉冲YAG:Nd~(3+)激光束能量空间分布状态。介绍了CCD相机与图像处理仪、微机相结合实现自动化测试的结果。     

Analysis of relative intensity noise in tapered grating QWS-DFB laser diodes by using three rate equations model

The relative intensity noise (RIN) of quarter wavelength shift distributed feedback (QWS-DFB) laser diodes is analyzed theoretically for tapered grating structures. Tapered grating structures can reduce spatial hole burning (SHB) effect in QWS-DFB lasers. Two types of tapered, concave and convex grating are introduced. According to the results concave tapered grating structures have lower flatness parameter relative to convex and uniform grating. Numerical analysis shows that concave tapered grating structures, in spite of lower SHB effect, have larger RIN for some values of grating parameters. In concave and convex structures, with increasing the concavity and convexity of grating, mean value of RIN in the frequency range 5–500 MHz reduces. RIN spectrum calculations have been done by three rate equations model and transfer matrix method.     

空间均匀和非均匀场下H2+辐射谐波的空间分布

为了了解H₂+分子辐射谐波的空间分布,采用数值求解非玻恩-奥本海默近似的薛定谔方程,进行了空间均匀和非均匀激光场下H₂+分子谐波辐射的空间分布研究。结果表明,在空间均匀场下,正向H核辐射谐波强度高于负向H核;在空间非均匀场下,由于金属结构表面出现的等离子共振增强现象,谐波截止能量得到延伸;负向H核辐射谐波强度明显高于正向H核,随后通过电离几率、电子布局、电子波函数以及谐波辐射的时频分析可以给出H₂+分子谐波空间分布的合理解释。通过叠加谐波谱上的谐波,可获得一个脉宽为36as的超短孤立阿秒脉冲。该研究对分子谐波的空间分布及阿秒脉冲的输出是有帮助的。     

声光调Q DPL衍射效率延迟速率对脉冲特性的影响

对于大增益声光调Q的二极管端面泵浦固体激光器,衍射效率延迟速率对输出脉冲特性的影响不再像小增益系统那样可以忽略不计。主要讨论了衍射效率延迟速率对输出脉冲的建立时间以及脉冲形状的影响。首先根据实验测得的衍射效率延迟速率情况对输出脉冲的特性进行了模拟,然后模拟了常数衍射效率延迟速率变化对输出脉冲的特性的影响。实验结果表明,在一定范围内增大衍射延迟速率可以缩短脉冲建立时间,缩短脉冲宽度,增加峰值功率。因此,可以根据实际应用的需要选取符合要求的衍射延迟速率。     

用圆柱透镜准直半导体激光光束的分析

根据光线传输的基本原理 ,讨论了半导体激光器快轴方向发散光束通过圆柱透镜后的准直特性以及光强分布的改变 ,为正确认识和使用微圆柱透镜改善半导体激光快轴方向光束的发散提供了理论依据     

内腔倍频被动调Q Nd:YVO4/KTP绿光的脉宽控制

分别改变饱和吸收体在激光腔内的位置及抽运光的束腰在激光晶体中的位置，实现了对激光二极管（LD）抽运Nd：Nd：YVO4／KTP腔内倍频Cr^4＋：YAG被动调Q绿光的脉宽控制。在抽运功率1．52w的条件下，脉冲宽度可以控制在388～616ns之间，同时获得了激光脉冲的重复频率、单脉冲能量及峰值功率的变化范围分别为4．4～26．3kHz，0．52～4．19μJ和1．0～7．2w。考虑腔内光子数密度的高斯空间分布以及抽运光的空间分布，给出了描述调Q激光器工作原理的耦合速率方程组，其数值解与实验结果相符。     

平板式大面积放电射频激励CO2激光器小信号增益分布测试及分析

此研究结果表明这类激光器的小信号增益分布与气体流速;有关。在静止气体或非常慢速流动下,小信号增益分布取决于气体温度的分布,而当气体流速增加到一定数值后,小信号增益分布则取决于气体速度在放电管内的分布。     

利用快速共聚焦显微镜观察花粉管中线粒体的分布及其动态变化

线粒体是真核细胞中高度动态变化的一种细胞器。但目前有关植物细胞,尤其是花粉管中线粒体的分布及其动态变化的信息还比较少。本文应用Zeiss 5 live快速共聚焦显微镜结合线粒体荧光探针Mitotracker Green对百合花粉管中线粒体的分布及其动态变化进行了观察和测定。结果显示,正常培养的百合花粉管中线粒体呈倒喷泉式移动,即花粉管基部的线粒体移动到亚顶端后即发生回流,因此花粉管顶端锥形区域内很少观察到线粒体的存在。对单个线粒体进行跟踪分析结果表明花粉管中的线粒体分为快速运动和锚定状态两种。快速移动的线粒体在花粉管两侧质膜下及花粉管中央沿着与花粉管长轴平行的方向运动,在花粉管亚顶端则沿着一定曲线移动;锚定在细胞质中的线粒体则随着胞质环流而被动移动。低浓度的微丝骨架抑制剂Jas处理时间依赖性地引起花粉管亚顶端的线粒体逐渐前移,并最终充满整个花粉管顶端,同时花粉管中快速移动线粒体的比例逐渐减少。上述结果表明,花粉管中的线粒体主要沿着微丝骨架进行快速移动,而花粉管亚顶端精细微丝组成的领区(Collar)在花粉管线粒体的分布和动态变化中起重要作用。