光子带隙光纤的奇异特性和应用

描述了三个很具特色的结构特例：复式蜂窝状、薄壁六角形和多层环状光子带隙光纤,同时介绍了它们的光学特性,包括带隙、损耗和色散。最后介绍了光子带隙光纤在传输高能量脉冲、大功率光孤子和光纤激光器中的应用。     

耦合器的设计与实验

利用五自由度机械调节法 ,设计了新型五自由度耦合器 ,将随机偏离机械轴的激光光束耦合到空芯传能光纤中 ,从而降低了因激光光束偏离机械轴给空芯传能光纤带来的传输损耗。使空芯传能光纤的传输性能得到更大的提高 ,使耦合方法更加简单和方便。     

水解-熔融法制备掺镱光子晶体光纤的研究

采用水解-熔融法制备高浓度掺镱双包层石英光子晶体光纤,通过对该制备方法及原理的探索研究,根据98.3%SiO2、0.2%Yb2O3、1.5%Al2O3(摩尔比)的配方进行设计,制备出高浓度镱离子掺杂的石英基双包层光子晶体光纤。该方法可有效提高稀土离子的掺杂均匀性。     

低损耗倒锥光纤的研究

利用几何光学原理,通过理论计算,设计了一种低损耗的新型倒锥光纤。经实验证明,在传输CO2激光能量时,光纤传输损耗可降低50％左右。     

基于高频等离子体熔融技术制备镱铝共掺石英玻璃

利用高频等离子体粉末熔融技术成功制备出镱铝共掺石英玻璃,并对其相关机理和工艺进行研究,解决了镱铝共掺石英玻璃熔点高、难以制备的难题。该技术为拉制大尺寸和多芯掺杂光子晶体光纤提供可能,并可实现多种稀土离子单掺或共掺。通过采用辅助加热和在氧气气氛下熔融,实现了镱铝共掺石英玻璃内气泡的排除,抑制了镱离子的还原。以此玻璃为纤芯利用堆积-拉丝技术拉制的镱铝共掺光子晶体光纤在1200nm波长处的背景损耗值小于0.25dB/m,并且以此光纤为增益介质搭建的激光系统得到了激光输出。测试结果表明该技术制备的镱铝共掺石英玻璃具有非常好的光学特性。     

小芯径折射率引导型光子晶体光纤的制备和研究

介绍一种小芯径折射率引导型光子晶体光纤(PCF)的拉制方法.制备出的光纤纤芯周围第一层空气孔发生形变,呈柚子形,其芯径为1.7μm,孔间距A和空气孔直径d分别为3.4 μm和2.8μm.由于光纤结构的特殊性,采用有限元法在200～1600 nm波段对其基模有效折射率、色散系数、有效模场面积以及非线性系数进行了数值模拟计算.经过理论计算,这种光纤在所研究的波段具有极高的非线性系数且表现为反常色散,这些特性十分有利于超连续谱的产生.在测量了光纤的损耗、色散等基本特性后,选取损耗较小凡位于光纤反常色散区域,中心波长为800 nm的飞秒激光作为光源,将不同功率的超短激光脉冲耦合入光纤,对这种小芯径折射率引导型光子晶体光纤产生超连续谱的过程进行了测量和分析.     

平坦色散高非线性光子晶体光纤的制备与实验

运用改进的全矢量有效折射率法(IFVEIM),课题组自行设计了一种在900 nm附近具有低平坦色散高非线性特性的光子晶体光纤.并且在改进工艺的基础上,采用中心抽真空挤压法对其进行了制备.虽然所制得光纤的结构参数与理论设计值存在一定的偏差,但其在所研究波段内色散值仅为0.5 ps/km/nm,非线性系数值则达到了35(W*km)-1,这在当前规则结构的纯硅光子晶体光纤中已经很高.最后,我们对其进行了非线性实验测试,其在400～1 400 nm的波段范围内展现出了宽平坦的超连续谱.     

掺Yb3+锂硅酸盐玻璃组分与光谱性质的研究

采用高温熔融工艺制备了Yb3+掺杂锂硅酸盐玻璃,玻璃的组分为SiO2-Li2O-Na2O-MgO-CaO-BaO-Al2O3-Yb2O3。经过理论和实验分析,我们得出该组分的最佳比例为70SiO2-18Li2O-8MgO-2Al2O3-2Yb2O3mol%,它具有较高的发射截面和较长的荧光寿命,并随着修饰体阳离子场强增大,配位体之间位置的有序化降低,即格位的对称性下降,因此吸收截面和发射截面逐渐增大,荧光寿命降低。     

应用于光纤电脑绣花机的激光切割系统的设计

介绍了一种应用于电脑绣花机的激光切割系统,它采用多晶态GeO2膜空芯传能光纤作为光路,并使用89C51作为功率控制的核心.加工时只需对绣花机电脑所要处理的DST文件做简单的修改,即可完成所需图案的切割.     

失调腔之间的模式耦合与转换

本文理论分析了谐振腔之间调节不好,它们的光轴之间同时存在平行移位和倾斜时,光腔之间的模式耦合和转换.用相对失调参数的函数形式给出了基模到低阶横模之间的模式耦合系数.结果发现,当腔之间失调存在时,厄米-高斯光束奇偶模之间存在耦合;当腔失配和失调满足一定条件时,基模到低阶横模之间的功率耦台系数达到极大值.