主动调Q全光纤激光器的发展评述

调Q全光纤激光器相比非全光纤激光器具有效率高、结构紧凑和携带方便等潜在优点,并且主动Q开关的重复频率稳定、易于控制,所以全光纤化和主动Q开关的完美结合将引发调Q光纤激光器质的飞跃。在调Q全光纤激光器的发展历程中,布喇格光栅的出现是调Q全光纤激光器发展的重要一步,Q开关的光纤化更是关键的环节。目前,已光纤化的主被动Q开关均很常见,但主动光纤型Q开关技术并不成熟,或许将传统工艺上比较成熟的声光或电光Q开关光纤化是解决该问题的可行途径。     

基于硅（111）晶向的图像分割测速光栅设计

通过对运动物体表面图像进行分割,可测量其运动速度。首先,设计了基于硅（111）晶向设计了光栅模板,举例给出了以此模板制作闪耀光栅的方法;其次,对所设计闪耀光栅的工作原理进行分析,认为所设计的闪耀光栅可看作三个光栅的组合,井对光栅衍射光强分布进行了模拟仿真,指出忽略小平台构成的光栅对梯形左右斜边构成的光栅的影响是可以的;...     

电子辐照SiO2能量沉积计算方法研究

将二氧化硅分子等价成一个原子,以其等价原子序数和原子量为主要参量建立了一个系统的能量沉积计算体系,仿真计算了0.1～1 MeV平行平面电子束垂直辐照二氧化硅时的能量沉积.因计算需要定义了2个新函数Q(z)和W(z),分别用来描述电子能量和数量传输系数的变化快慢,对其的仿真结果可直观地描述电子在二氧化硅中的沉积规律.该研究结果可为研究电子辐照二氧化硅时的最佳能量选择提供参考.     

飞秒激光制备光纤U形微结构应用于折射率传感

为了实现低成本、高精度的折射率测量,采用飞秒激光微加工技术,制备出基于U形微结构的多模光纤液体折射率传感器。研究了传感器的通光功率变化值与U形槽深度以及U形槽内液体折射率的关系,同时探究了在相同光损耗情况下不同烧蚀长度对灵敏度的影响,并使用射线理论和模式理论对传感机理进行了分析。结果表明,该传感器在折射率1.3331~1.3731范围内具有良好的线性响应,且可以做到5700μW/RIU的灵敏度;同时在10dB损耗情况下20μm烧蚀长度具有较好的灵敏度。该传感器具有结构简单、容易制备、灵敏度高和低成本等优点,在化学、生物、医学、环境监测等方面有广泛的应用前景。     

基于侧面抛磨锗芯光纤的折射率传感器

通过抛磨单模-多模-单模(Single mode-Multimode-Single mode,SMS)光纤结构,设计制作一种光纤折射率传感器。多模光纤选用的是纤芯直径为16μm的锗芯光纤,纤芯直径较小,使制作的传感器尺寸较小,从而在传感应用中具有较高的样品利用率。单模光纤纤芯直径为8.4μm,可确保抛磨至多模光纤纤芯附近时单模光纤的纤芯不被破坏。SMS被AB胶固定在玻璃槽内,使得侧面抛磨光纤具有很好的鲁棒性,可重复使用性。制备并侧面抛磨了锗芯光纤长度分别为0μm、23μm、70μm、690μm、2 mm的SMS光纤结构。对产生的传输光谱进行测量,发现前4个样品随着周围环境折射率的增加,谐振波长向长波长处偏移;而前3个样品的折射率测量灵敏度随着锗芯光纤长度的增加而提高。当锗芯光纤长度为70μm时,在1.333~1.367折射率区间内,灵敏度可以达到623.5 nm/RIU。然而,过长的锗芯光纤导致折射率测量灵敏度降低。当锗芯光纤长度为2 mm时,抛磨过程中激发产生了包层模,导致传输光谱复杂、不稳定,而且长波处产生了较大的插入损耗。     

光纤型Q开关

光纤型Q开关是调Q全光纤激光器的关键部件。目前,可用的光纤型Q开关主要有基于SBS效应的被动Q开关、基于双光束干涉原理的主动Q开关和某些特殊设计的主动Q开关。基于SBS效应的被动Q开关存在重复频率不稳定且不易调节等缺点;基于双光束干涉原理的主动Q开关属于慢Q开关,其它主动Q开关的设计技术还不成熟,所以研究开发高性能的主动光纤型Q开关成为调Q全光纤激光器发展的必然要求。     

电子束辐照制作光波导技术研究进展

概述了采用电子束辐照制作光波导技术的研究历史,给出电子辐照对S iO2产生作用的机理、样品中原子错位的阈值、电子辐照深度的计算方法,分析了不同能量电子辐照产生折射率变化的原因,给出了低能电子辐照导致S iO2折射率变化的计算及测量方法,介绍了用电子束辐照制作光波导的进展。     

长周期光纤光栅占空比对其光谱影响的理论分析

为了探究长周期光纤光栅占空比对其光谱影响的规律,采用对长周期光纤光栅的矩形波折射率调制函数作傅里叶级数展开的方法,分析了占空比对各阶级数振幅的影响,计算了光纤前20个一阶包层模式有效折射率并分析了其耦合常数变化规律,分析了谐波光栅谐振波长随折射率调制量增加的漂移规律,最后给出制作无额外谐振光栅或传感用光栅对光栅占空比的设计要求．研究结果表明对于某些特定周期的光纤光栅,存在与其谐波光栅基本满足相位匹配条件的包层模式．