增益开关型固体可调谐激光器的时间特性──理论

本文从理论上分析研究了调Q激光器泵浦的固体可调谐激光器的时间特性,推导出了这种寿命为μS量级的固体可调谐激光器,当用10ns量级脉宽激光泵浦时的激光脉冲建立时间公式和输出脉宽公式。这种泵浦时间远小于激光脉冲建立时间的增益开关型激光器的理论分析表明,其输出激光的时间特性仅取决于泵浦能量(密度)的水平和腔长(以及腔损耗),而与泵浦脉冲宽度和波形无关。     

一种测量平均小信号增益及饱和光强方法

探讨了一种测量激光器平均小信号增益及饱和光强的方法.通过改变光学谐振腔出光镜的透射率适测得三组出光功率,然后由所测功率值和相应的透射率,根据所给出的数学模型求解出结果.这种方法的优点是不需要专门的探测光源.因此,对于不方便找到适合探测光源的情况,如对某种化学激光器的测试诊断有一定的可行性.同时,为了更加清楚地说明这种方法,还给出了一种改变透过率的光路结构的方案.     

利用可调谐激光器产生可调谐的连续波光载信号

针对采用传统的电子器件的调频/连续波(FM/CW) 产生方法由于带宽限制无法达到较高分辨率的问题,提出一种基于增益开关可调谐半导体激 光器(TLD)产生高频FM/CW信号的方案,具有中心 频率和波长双重可调谐性、结构简单和易于扩展的特点与优势。本文方案可用于基于光纤无 线电(ROF,radio-over-fiber)技术 的多雷达头分布系统,可方便实现多通道切换。实验中,通过2GHz的调制信号,实现了10倍频20GHz的信号产生以及中心频率为10GHz 、带宽为500MHz的调频连续波信号产生。     

连续波超音速氧碘激光器小信号增益数值模拟研究

氧碘激光器是目前波长最短的化学激光器,受到了人们的普遍关注,近年来发展迅速.氧碘激光器的研究涉及气动力学、化学反应动力学和高能激光物理等众多学科.作者曾采用预混模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了数值模拟,研究了不同化学配比条件对光腔流场和小信号增益的影响.本文在此研究基础上,根据氧碘激光器的实际混合过程,建立二维数值模拟模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了计算,比较了两种混合模型对计算结果的影响,研究了不同化学配比条件对计算结果的影响.(PC2)     

掺铬氟化锂锶铝激光器小信号增益的研究

在考虑掺铬氟化锂锶铝晶体的激发态吸收和上转换的情况下,求出掺铬氟化锂锶铝激光器小信号增益随泵浦功率的变化,分析晶体温度对小信号增益的影响。在实验上研究连续掺铬氟化锂锶铝激光器输出功率与泵浦功率的关系,发现转换效率随着泵浦功率的增加而下降。     

超音速化学氧碘激光器小信号增益二维分布的实验研究

利用小型连续波化学氧碘激光器作探测光源，测量了几千瓦级的超音速连续波化学氧碘激光器小信号增益的二维分布。并对结果作了讨论     

气动CO_2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2 激光器的小信号增益系数。实验发现 ,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达 0 .62m- 1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比 ,对实验结果进行了分析 ,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2 激光器的一种比较理想的燃料     

气动CO2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2激光器的小信号增益系数。实验发现,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达0.62m-1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比,对实验结果进行了分析,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2激光器的一种比较理想的燃料。     

全固化环形单频Nd∶YVO4可调谐激光器

分析了Nd∶YVO4 激光晶体两平 平通光面自身的标准具效应对单频激光器调谐特性的影响。采用一通光面切成 1°劈形的Nd∶YVO4 晶体来消除自身的标准具效应 ,通过调节插入谐振腔内的标准具 ,使半导体激光器 (LD)抽运Nd∶YVO4 单频激光器的最大可调谐范围达到约 10 0GHz。     

一种采用有源电感的可调增益小面积超宽带低噪声放大器

设计了一款采用可调谐有源电感（TAI）的可调增益的小面积超宽带低噪声放大器(LNA),输入级采用共基极结构,输出级采用射随器结构,分别实现了宽带输入和输出匹配;放大级采用带有反馈电阻的共射共基结构以取得宽的带宽,并采用TAI作负载,通过调节TAI的多个外部偏压使LNA的增益可调。结果表明,该LNA在2~9GHz的频带内,通过组合调节有源电感调节端口的偏压可实现S21在16.5~21.1dB的连续可调;S11小于-14.7dB;S22小于-19.3dB;NF小于4.9dB;芯片面积仅为0.049mm2。     

一款采用有源电感的增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器

采用有源电感,设计了一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器(FTG UWB-LNA)。在输入级,采用具有新型偏置电路和RLC反馈的共基-共射放大器来实现良好的宽带输入阻抗匹配;在放大级,采用由新型有源电感与达林顿结构构成的组合电路,来实现增益的可调性、平坦化和幅度提升。在输出级,采用电阻并联和电流镜偏置的共集放大器,来实现良好的输出阻抗匹配。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,对FTG UWB-LNA进行验证,结果表明：在1-6GHz频带内,增益(S21)可以在21.16dB-23.9dB之间调谐,最佳增益平坦度达到±0.65dB;输入回波损耗(S11)小于-10dB;输出回波损耗(S22)小于-12dB;噪声系数(NF)小于4.08dB;在4V的工作电压下,静态功耗小于33mW。     

连续波HF化学激光器小信号增益的测量

描述了测量连续波HF化学激光器小信号增益空间分布的装置。给出了CL—9喷管的几个跃迁增益分布的测量结果并对实验结果及误差作了简单讨论。     

CW DF/HF化学激光器性能与流场参数的相互关系

从增益系数、输出功率、激光效率的基本公式出发 ,得到了CWDF HF化学激光器性能对光腔中F和D2 H2反应区流场参数的依赖关系。利用数值模拟结果对该关系进行了验证。给出了提高CWDF HF化学激光器性能的F和D2 H2 反应区流场参数要求 ,为CWDF HF化学激光器喷管设计提供了依据     

基于TDLAS技术的空气气压精确测量

基于可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术,通 过测量水汽吸收线的展宽,实现了气体压力的精确测量。实验中光源被 分为两束,一束通过压力可调的样品池获得吸收光谱数据,另一束通过FP标准具用以波 长定标。选取 水汽在7243cm－1附近的两条吸收线, 利用测得的10～20kPa之间的水汽吸收线压力展宽值对 HITRAN数据库中的空气展宽系数进行校正。实时测量了参考气压值从30～100kPa时的 水汽吸收线压力展宽,计算得到气压值并与参考气压进行比较,不同参考压力下利用水汽7243.075cm－1 和7242.370cm－1处吸收峰计算结果与参考气压值的偏差分别分布于0.9%附近和2.0%附近,两条吸收谱线 测量结果波动均小于0.2%。实验测量结果与参考值几乎一致,且同一条件不同次测量结果波 动较小,证明了TDLAS技术应用于实时环境气压精确快速测量的可行性。     

主喷管总温对MGDL小信号增益系数的影响

在国内外数值模拟工作的基础上,建立了更加准确的"混合型气动CO2激光器(简称MGDL)"增益场计算程序。利用该程序,一方面研究了基于筛形喷管的混合型气动CO2激光器光腔中的小信号增益分布规律;另一方面着重研究了主喷管入口总温对基于筛形喷管的混合型气动CO2激光器小信号增益系数的影响规律。计算结果表明:当其他参数不变时,主喷管入口总温存在一个最佳值,使得光腔中的小信号增益系数最大;当主喷管入口总温小于这个最佳值时,随着主喷管入口总温的增加,光腔中相同位置处的小信号增益系数逐渐增大;当主喷管入口总温大于这个最佳值时,随着主喷管入口总温的增加,光腔中相同位置处的小信号增益系数逐渐减小。此外,分析了主喷管入口总温对小信号增益系数的影响机制。     

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。