硅酸镓镧晶体电光调制器

用新型非线性材料硅酸镓镧(LGS)晶体制作了电光调制器,研究了单晶硅酸镓镧晶体的电光效应。利用极值法和倍频法测定了硅酸镓镧晶体的半波电压值,计算出电光系数γ11分别为1.85pm/V和1.90pm/V,对比发现倍频法比极值法实用、快速、方便。测定了在0.3～0.6328μm波长内硅酸镓镧单晶的旋光率为21.1°～2.6°/mm。利用自制的高压调制电源进行了调制实验,实验结果表明:有旋光性非线性材料硅酸镓镧晶体是一种新型电光晶体,可用作电光调制器,调制信号稳定。     

La3Ga5SiO14晶体电光Q开关的研究

模拟旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的工作状态．建立了研究旋光晶体电光效应的实验装置。通过对旋光晶体在正交偏光和平行偏光干涉实验中干涉现象的研究，得到了旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的最佳构图，并将典型的旋光晶体La3Ga5SiO14成功地制作成了电光Q开关。     

BSO晶体电光效应的实验研究

本文研究了含有自然旋光的BSO晶体的电光效应,并采用自然旋光与电光相移相补偿的方法和调制度函数法测量了不同生长条件下BSO晶体的半波电压。     

高重复率下硅酸镓镧电光晶体压电特性有限元分析

介绍了在高重复率高电压的载荷下,以硅酸镓镧为例的电光晶体的压电特性。建立了电光晶体的有限元模型,并基于有限元数值方法,模拟分析了在固定和自由边界条件下硅酸镓镧晶体由逆压电效应产生的应变及应力。结果表明:自由边界条件下的晶体形变是呈线性变化的;固定边界条件下晶体有明显的位移变化,且其形变相对于晶体中心处呈对称分布,由于加在晶体的电压数值分布不同,晶体周围区域比中心区域的形变更为严重。晶体在自由边界条件下产生的应力远远小于固定边界条件下产生的应力。     

单片硅酸镓镧晶体滤波器的研制

比较了几种压电晶体的物理性质,采用硅酸镓镧(La3Ga5SiO14,LGS)晶体材料设计了一种6极点单片晶体滤波器.该滤波器中心频率为4.8 MHz,3 dB带宽20 kHz,工作温度范围为-55～125℃,体积仅32.2 mm×12.6 mm×8.5 mm.实验证明,LGS晶体温度性能好,机电耦合系数高,适合制作中等带宽的晶体滤波器,该研究填补了国内该领域的空白.     

1.3414μm Nd:YAlO3电光Q开关脉冲激光器

本文介绍了一种用LiNb％晶体作为电光Q开关晶体的闪光灯泵浦1．3414μm Nd：YAlO3,电光调Q脉冲激光器,实验得到了脉宽45ns、输出能量312mJ的巨脉冲激光输出。     

基于旋光效应的FBG传感解调方法

阐述了利用石英晶体旋光效应实现FBG传感系统的解调原理,理论分析了石英晶体的旋光率与波长之间的变化关系。结果表明,旋光率随波长的增加逐渐减小,在834~841nm范围内近似呈线性变化。设计了双光路检测系统,对石英晶体的旋光率与波长之间的响应关系进行了验证,实验结果与理论分析一致。     

KTP电光开关

利用KTP晶体的有效电光系数γc1,制成电光开关,实验研究了它的热光效应,通过温控实现了晶体的静态双折射补偿,并将它成功地运用于调Q脉冲的削波整形     

基于水热法生长的硅酸铋晶体光学电压传感器

提出一种基于水热法生长的硅酸铋(BSO,Bi12SiO20)晶体型光学电压传感器,其电压传感单元主要包括一块BSO晶体和两个偏振器,不需要附加1/4波片。实验结果表明,所用BSO晶体样品具有显著的线性电光效应,可以用于测量交流电压;通过合理利用BSO晶体自身自然旋光性,可以使其电压单调及线性测量范围均大于以往基于无自然旋光性晶体的电压传感器。实验所用BSO晶体的自然旋光角度约为132°。实验数据表明,在电光相位延迟的峰-峰值为2π范围以内,传感器输出电压仍然能够随被测电压单调地变化。在被测工频电压有效值为108~1300V范围内,实验测量了传感器输出电压随被测电压变化的非线性响应特性;在利用应力双折射产生的相位延迟提供光学偏置的条件下,在一定电压范围内,可以实现工频交流电压的线性测量,相应的电压测量灵敏度约为0.027 6mV/V,非线性误差小于3.1%。     

使用同一晶体的电压、电流、电功率传感器

提出一种使用同一晶体测量电压、电流、电功率的光传感新原理,并在实验上作了验证.简单的分析表明,适宜这种原理的晶体点群只限有8组,它们具有电光效应、旋光性和法拉第旋转效应,适用于这种原理的实际晶体有石英和BSO(硅酸铋)晶体,BSO最适宜这种原理,这是因为它易于光学调整,并且有很好的温度稳定性,用石英和BSO晶体进行的实验表明,与理论的一致性很好.     

放大自发辐射对全固态激光器调Q性能的影响

为定量分析放大自发辐射(ASE)对调Q激光器性能的影响,在调Q激光速率方程中引入放大自发辐射项,并在合理的近似下求解,给出了激光二极管(LD)端面抽运电光调Q运转的固体激光器反转粒子数的建立过程,分析了放大自发辐射对激光上能级储能效率的影响及考虑放大自发辐射时调Q激光器输出脉冲宽度和脉冲能量随抽运功率的变化关系。结果表明,由于放大自发辐射的存在,上能级储能效率降低,且在一定的抽运功率下,调Q输出脉冲宽度变宽,脉冲能量下降。用LGS(La3Ga5SiO14)晶体作电光调Q元件,在激光二极管抽运的Nd∶YVO4激光器上进行了实验,实验结果与理论分析结果基本吻合。     

非近轴光束下铌酸锂晶体的电光效应

为了研究电场一定时,光束在非近轴条件下铌酸锂晶体的电光效应,采用折射率椭球张量的循环坐标变换方法,理论上推导了光轴正交截面上折射率分布的解析式,讨论了折射率、相位延迟以及透射率与光束入射方向之间的关系,并且进行了实验验证,取得了透过率随光束与光轴夹角α的实验数据。结果表明,y方向加电场时,入射光小角度偏转将引起x方向感应折射率以及光束透射率的明显变化,而y方向的感应折射率不变;光束与光轴的夹角α对铌酸锂晶体电光性能的影响远远大于光矢在x-y平面与x轴正半轴的夹角β对其的影响;x方向加电场时感应折射率同y方向加电场时类似,但此时相位延迟更小,在0°~0.4399°夹角范围内,前者的透过率变化较后者慢,并且在0.45°之后呈现出交替变化的规律,当夹角为0.5°,0.680°等位置时,它们具有相同的透过率。这一结果对利用角度调节以改善铌酸锂晶体的电光性能具有一定的指导意义。     

基于掺杂电光材料一维光子晶体的光开关

设计了新型的光开关器件,该器件建立在掺杂电光材料的一维光子晶体上.运用传输矩阵法研究掺杂电光材料的一维光子晶体的传输特性.结果发现对特定缺陷模频率的光波,可以通过加在掺杂电光材料的电场来控制光信号的通断.当外加交变电场时,一维光子晶体周期性地输出脉冲.输出脉冲的间隔周期是外加电场的一半.     

栅状表面液晶盒的光学特性

栅状表面基板对液晶分子有特殊的锚定作用,其锚定的强度和易取方向与栅状表面的几何参数相关。两块预先处理的栅状表面基板可以制成液晶显示器件,其光学特性也与栅状表面的几何参数相关。文中基于Frank弹性理论和栅状表面基板的等效锚定能公式研究了外加电压下此种液晶盒的光学特性,并通过计算机模拟得到了不同栅状表面液晶盒的电光曲线,且与栅状表面液晶盒的闽值电压进行了比较。     

有限能量Olver-Gaussian光束通过电光晶体的光强分布特性

基于广义惠更斯-菲涅耳积分公式,研究了傍轴近似下有限能量Olver-Gaussian光束经过铌酸锂电光晶体的光强分布特性。得出了这类光束经单轴晶体垂直于光轴的电场和光强解析式,基于此,探究了一阶Olver光束在电光晶体不同横截面上的光强分布和光波侧面传输光强图,并得出了外加电场和光波中心位置及中心光斑相对光强变化的定量关系；对传统三类单轴晶体的光波演变特性也进行了分析。     

一次曝光法制备二维可调谐液晶光栅

设计了全息光路,采用一次曝光方法制备了基于聚合物分散液晶材料体系的二维可调谐液晶光栅.采用偏光显微镜和原子力显微镜对光栅的形貌进行检测,并利用He-Ne激光器对光栅的电光特性进行测定.结果表明,该光栅具有清晰的二维结构,衍射图样为空间点阵,衍射效率具有电场可调谐性.实验表明,改进的光路设计可制备多种形式的可调谐液晶器件.     

一种新型光子晶体的光学特性研究

本文提出了一种非对称一维各向异性掺杂光子晶体,通过传输矩阵法研究了这种新型光子晶体的光学特性,通过数值模拟得出:光通过该结构光子晶体后TE波和TM波缺陷模的透过率及中心波长位置随缺陷层介质的光学厚度、缺陷层两侧周期数的非对称性的变化规律,两种偏振光波能完全分开,缺陷层介质的光学厚度及掺杂层两侧的周期数层差越大,缺陷模的透过率越小,当光学厚度及层差达到某一极限值时,将产生完全光子禁带,这是对称结构光子晶体所不具备的光学特性,其光学特性将为光子器件的转换制作及应用提供理论依据。     

一维圆柱光子晶体波导中的光场分布

利用特征矩阵的方法,推导出TE波在一维光子晶体中光场的分布公式,研究了一维圆柱光子晶体波导内部各模式光的场分布特征。禁带中各模式的光场随传播深度的增加而迅速衰减。导带中各模式的光场不随传播深度的增加而衰减。这些特征的获得深化了对一维圆柱光子晶体波导中模式禁带和导带的形成的认识。     

应用等效折射率模型研究光子晶体光纤

应用等效折射率模型研究了光子晶体光纤(PCF)的传播特性.介绍了光子晶体光纤的等效折射率模型.通过求解标量波动方程得到了光子晶体光纤包层基空间填充模的模式折射率,利用阶跃光纤的理论来研究光子晶体光纤的导模特性.应用此模型对不同结构光子晶体光纤包层区的等效折射率与波长的关系进行了讨论.包层区等效折射率与芯子的折射率差随波长的增加而增大,并由此阐述了光子晶体光纤的单模特性.数值分析得到光子晶体光纤的基模的模式折射率,并由此研究了光子晶体光纤的波导色散与结构参量的关系.分析表明,光子晶体光纤的波导色散随空气孔孔距的变化符合Maxwell方程的比例性质.空气孔的相对孔径对波导色散有重要的影响.这些分析表明光子晶体光纤具有可以灵活设计其色散特性的潜在应用前景.     

一种用于液晶分子取向排列的紫外光聚合物PV4研究

研究了紫外光聚合物材料ＰＶ４的化学性质;采用偏光显微照相技术,研究厂这种材料膜对液晶ＬＣ－６７１０Ａ的取向能力;用原子力显微镜（ＡＦＭ）,研究了光聚合前后聚合物取向膜微观形貌的变化;测最了这种材料引起的液晶预倾角、单面光控取向层扭曲向列液晶显示器件（ＴＮ－ＬＣＤ）的电光特性和时间响应特性;分析了液晶分子取向排列的机理。