纳秒量级脉冲光纤激光器研究进展

脉冲光纤激光器作为当前国内外激光领域研究的热点之一,其应用越来越广泛。介绍了获取纳秒量级脉冲激光输出的两种典型结构,并基于相应原理分析了各自的关键性技术。概括了国内外该方向的研究进展,提出了有待于解决的若干问题,最后对脉冲光纤激光器的应用和发展前景进行展望。     

激光谐振腔和光束传输的分析与设计

使用ABCD矩阵方法,考虑矩阵元素均为复数的情况,同时将光束质量因子M2和介质中的光束传输考虑在内,基于Visual Basic可视化编程语言,开发出通用的激光谐振腔和光束传输分析设计软件。该软件可分析设计稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共轭腔、光束传输变换等。使用该软件可以方便地任意增减元件,进行多种光学元件组合选取,分析倾斜放置元件引起的子午面和弧矢面内光束参数的异同,以及进行热透镜、距离容差等参数的优化分析与设计。谐振腔稳定条件、光束传输等参数可以通过数据表格、文本、图形显示或以文件的方式输出。     

长波长垂直腔面发射激光器开关及双稳特性

为了研究垂直腔面发射激光器偏振转换特性,基于自旋反转模型,数值研究了正交光注入下1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳特性。结果表明,在正交光注入下,连续改变注入光与激光器光场内x线性极化模的频率失谐可诱导产生两类偏振开关和偏振双稳现象,且注入光强与偏振电流的变化都显著影响双稳宽度和激光器的输出特性;合理选择操作条件,可实现对1550nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振开关及双稳的控制。这一结果对垂直腔面发射激光器在全光开关和全光存储等领域的应用具有参考价值。     

线性光放大器的宽带自发辐射噪声分析

建立含有垂直光场(VCL)的线性光放大器(LOAs)稳态仿真模型,考虑了宽带噪声特性、端面反射和纵向空间烧孔效应。计算了在不同输入信号功率和垂直腔分布布喇格反射器(DBR)反射率下总的输出ASE噪声功率、噪声系数(NF)、前向和后向传输的ASE噪声光子速率和噪声谱分布的变化。结果表明,与传统光放大器(SOAs)相比,在增益非饱和区,LOA有很好的噪声钳制作用,ASE噪声几乎不随信号功率的改变而变化。在增益饱和区,破坏了VCL的钳制作用,NF有所上升,但上升的速率小于SOA。提高DBR反射率,总的输出ASE噪声功率减小,但NF有所增大。     

油品中无机微粒的介电响应

研制了介电泳微电极阵列芯片,建立了基于介电泳原理捕获石油中无机微粒的装置。用自制的芯片及装置研究了无机微粒在石油介质中的介电响应规律。实验结果表明,研制的芯片能够用于各种无机微粒在油品中介电响应的研究。实验所用的无机微粒中,空心微球是最好的实验材料,可作为研究无机微粒的模型。讨论了影响介电泳的各种因素。当频率固定时,迁移电压与微粒尺寸的三次方成反比;当粒径大小相近时,频率越低,迁移电压越低,在实际应用中可选择50Hz。在显微条件下得到的实验结果为石油产品的介电泳精制提供了理论依据。     

强光场的偏振特性对电子能量的影响

在具体给出准静肪理论中描述强激光场中原子电离产生的电子的有质动有和乘余能量的基础上,讨论了激光场的偏振特性对所产生的电子能量的影响,并提出适合偏振度的椭圆偏振光,朋可能更有利于基于光场感生电离电子碰撞机制的Ｘ射线激光的实验。     

光纤耦合模块中光纤焊接技术的研究

大功率半导体激光器列阵的光纤耦合模块对光纤焊接的要求很高,在焊接中不希望用有机粘接剂和有助焊剂的金属焊膏,有机物在激光器工作时挥发出有机物质.这些有机物会污染激光器腔面,致使激光器工作时腔面温度很高.附着在腔面的有机物就会碳化,影响激光器的出光,并且还会导致激光器烧毁.提出用电场辅助焊接的方法,使光纤在硅片的V型槽中固定,取得了良好效果,在焊接中不使用助焊剂,不使用有机粘接剂,减少了激光器腔面的污染,从而延长了半导体激光器光纤耦合模块的寿命.测试结果表明,其剪切力最大可达35 MPa.     

半导体光子晶体激光器的研究进展

半导体光子晶体激光器已成为当今世界范围内的一个研究热点.简述了光子晶体的物理特性对优化半导体激光器的贡献,介绍了几种类型光子晶体激光器,详细阐述了器件的工作原理,并展望了光子晶体激光器的潜在应用前景.     

用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统

研制了一台用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统。根据准分子激光器脉冲式放电的特点,设计了推挽式脉冲开关电源。实验研究了激光器脉冲重复频率、工作电压、气体寿命对激光输出能量的影响,并检测了激光输出脉冲能量的稳定性。通过自动反馈控制系统调整激光头放电工作电压实现输出激光能量的稳定。激光采用扩展型紫外液芯光纤传导,得到均匀性良好的治疗光斑,液芯光纤对308nm激光的传输效率约为70%。激光器脉冲重复频率1～200Hz,工作电压18～25kV,输出能量不稳定度小于4%。经光纤输出用于治疗的有效光斑直径22mm,脉冲能量密度2～3mJ/cm2。     

高斜效率高功率850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器

报道了MOCVD生长的高性能850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器.研制出的氧化直径为9μm的激光器25℃时的斜效率和阈值电流分别为0.82mW/mA和2.59mA,激光器在23mA时输出16mW最大光功率.氧化直径为5μm的激光器25℃时的最小阈值电流为570μA,其最大饱和光功率为5.5mW.