半导体动态非线性光学

较长时间以来，人们对半导体材料的非线性光学应用很感兴趣，例如产生谐波和作参量放大，而最近则注意到光学双稳态以及相应的器件。一般来说，半导体的无源光学非线性比较大，它起源于强激光辐射场与束缚价电子的相互作用（通常通过二阶电极化率系数)。过去的几年中，半导体的有源非线性过程更加引人注目，因为光激发能使能带内的载流子产生再分布。     

利用光纤马赫曾德尔干涉仪实现的光学双稳性研究

以光纤马赫曾德尔干涉仪作为光强度调制器件,通过光纤耦合器构造光电反馈回路搭建了一种新型电光混合型光学双稳装置。对光学双稳原理进行了研究分析,用图解法形象地解释了双稳工作原理,并且通过在实验中改变该器件的输入光强实现了光学双稳态,得到的光学双稳现象显著,双稳工作状态稳定。该器件有诸多重要应用,如工作在稳态区域时可用做光纤激光功率稳定器,工作在开关区域时可用作光开光、光路由器。     

一种新的混合型光学双稳器件与基本光逻辑门的实现

本文报导了一种用雪崩型异质结光晶体管和半导体激光器组成的新型光学双稳态器件。由于该器件利用光晶体管内部的光电双稳性,因此具有结构简单,调整方便,便于集成。文中讨论了该双稳器件稳态工作的四种工作模式。当其工作在光学双稳态模式时,最小临界触发光功率<10μW;高态输出     

非线性外自聚焦透镜的几何光学特征

利用高斯光束在非线性介质中传布的稳态自聚焦理论以及高斯光束在线性介质中传布的ABCD 定律,计算了非线性外自聚焦透镜的焦距和束腰宽度。给出了焦距与束腰宽度同入射激光功率的依赖关系。对于研究非线性外自聚焦透镜的几何光学特征以及非线性光学器件的设计提供了更为普适的理论依据。     

用液晶膜防护强激光损伤弱光探测器

基于向列型液晶自聚焦现象制成激光功率限制器。在本文实验中,液晶膜厚为100μm、200μm、300μm,测得当1.06μm激光入射功率分别为～3.3kW、～2.7kW和～1.6kW时,因自聚焦而有部分光偏离原光路,到达探测系统的激光能量仅为入射能量的较小份额,从而使弱光探测器免遭强激光损伤。该功率限制器在强激光使液晶炭化条件下,仍能对探测器起到保护作用。     

线性及非线性吸收热致光学限幅效应的讨论

本文分别对在连续和脉冲激光入射下，对由材料线性和非线性吸收产生在热致光限幅效应进行了研究，给出了产生最大光限幅效应的条件，为热效应光学限幅应用于光学器件的激光防护提供了理论依据。     

基于可调谐光纤激光器的频域光纤光学双稳态及其应用

频域光纤光学双稳态是光学舣稳态原理和现代光纤技术的有机结合，具有广阔的应用前景。本文综述了基于可调谐激光器的电光混合型和本征型频域光学双稳态的工作机制和最新研究进展，并对这种器件在光纤激光稳功率器、光开关和数字式光纤传感器等方面的应用进行了讨论。     

染料液晶同激光的非线性光学效应研究

本文研究了激光同染料液晶的非线性光学效应。理论分析了激光在染料液晶中的传输过程,分别计算了当入射激光功率为10mW/cm2和50mW/cm2时的输出激光光强分布。实验测量了532nm连续激光通过染料液晶传输后的光限幅曲线,观察了输出激光光斑形状随入射激光光强的变化,实验结果与计算结果基本相吻合。     

向列相液晶激光器件侧面辐射谱研究

研究了向列相液晶激光器件侧面激光辐射谱,并深入分析了激光辐射机制。分别制备了传统液晶盒和引入SU-8光栅结构的两种器件,并注入向列相液晶TEB30A和激光染料PM597的混合物。利用Nd:YAG固体脉冲激光器倍频出的532 nm激光作为泵浦源正面入射器件,侧面探测激光辐射谱。在传统液晶盒器件侧面,测得575～600 nm范围的随机激光辐射谱。而具有周期100μm和8μm的SU-8光栅结构器件侧面,获得了多波长激光辐射谱。随着泵浦能量增大,最高强度激光辐射峰波长位置出现在583～585 nm和588～592 nm附近,FWHM约0.3 nm。基于光波导理论结合器件结构分析得出,在传统液晶盒中引入SU-8光栅结构增强了液晶器件的光波导效应,是获得多波长激光辐射谱的主要原因。     

可集成的高速双稳态半导体激光器

光学双稳态通常发生在一个可饱和的光学系统中,其输出光强度决定了它的透射率,在一个输入光强条件下有两个稳定光输出状态.光学双稳态器件具有输入输出滞后关系曲线,其快速的光交换能力是实现全光逻辑处理的一种可能方法.     

液晶光学器件激光损伤研究

为了实现液晶光学器件在高功率固体脉冲激光装置上的应用,采用理论模拟和实验相结合的方法研究了液晶光学器件的激光损伤情况,建立了液晶光学器件激光损伤的物理模型,计算了一定入射激光能量密度下液晶光学器件的温度场分布和损伤情况,测量了液晶光学器件中聚酰亚胺薄膜和液晶材料的激光损伤阈值,得到了液晶光学器件的激光损伤机理和损伤阈值。结果表明,液晶光学器件的激光损伤主要源于组成液晶光学器件的聚酰亚胺薄膜和液晶材料因温度升高导致的破坏,通过液晶光学器件结构的合理设计和物理参量的选择可以提高其抗激光损伤能力。     

利用照相底片的双光子激励测量微微秒脉冲

已应用几种非线性效应的重迭技术测量微微秒光脉冲的长度。第一种技术应用了表面和体积的二次谐波产生,它的缺点是需要许多次激光发射和机械调节才能描绘出一个单脉冲形状。目前,仅一次发射就能提供完整读出的最常用的技术是应用有机染料溶液中伴之出现荧光的双光子吸收。两光束在染料盒内相碰,荧光则由侧面摄得。已发现可以不用染料盒,而直接在底片上观察双光子效应。这种新技术有两个优点：简单且很容易改变分辨率。     

染料Q开关

染料Q开关是一种很简单的器件。该器件有一个染料盒,装在激光谐振腔全反射镜的前面。在大多数情况下,用染料盒的后壁作全反射器,而不再另用一个单独的反射镜     

光阑对激光限幅器限幅效率影响的数值仿真

当激光功率超过自聚焦阈值功率时，激光光束在非线性介质中将发生自聚焦现象，光束的强度分布发生改变，本文基于激光在非线性介质自聚焦现象，设计了强激光功率限制装置，对光阑大小对限幅效应的影响进行了数值仿真研究，结果表明，一般光阑的直委径不能超过入射光束的5倍。     

室温下垂直腔蓝激光器

根据日本东京大学工业科学研究所研究人员的研究结果:光学激励InGaN垂直腔面发射激光器在室温下产生180个脉冲的蓝光,这种器件在实现超密光存储器读出中具有潜在应用.在Takao Someya的带领下,研究小组在蓝宝石衬底上生长一个多层结构.该结构包括一个包含数对GaN和AlGaN层的分布布喇格反射器和一个包含InGaN量子阱涂层26周期的谐振腔.为测定器件的性能,研究人员用发射367nm激光的染料激光器来泵浦蓝激光器,而染料激光器本身又是用具有3Hz重复速率的氮激光器泵浦的.在测绘180个脉冲的发射强度之后,研究小组观察到泵浦能量为10mJ/cm~2的阈值,发射波长为399nm.(No.43)     

激光在手性染料液晶中的传输效应研究

本文研究了激光在手性染料液晶中的传输效应,对激光在手性染料液晶中的光散射现象和非线性光学传输现象进行了理论分析.实验结果和计算数据表明,手性染料液晶在低功率激光作用时,可以引起强烈的光散射现象;随着入射激光功率增加时,可引起明显的非线性传输效果.     

光泵浦的InGaN垂直腔面发射激光器产生蓝色光

日本东京大学及德国维尔茨堡大学的研究人员报道了在室温下一个二维的光泵浦的垂直腔面发射激光器（ＶＣＳＥＬ）获得了蓝色激光（３９０ｕｒｎ）。这种器件的阵列可以显著缩短在高密度光学存储器中的读取时间。阵列中的每一个ＩｎＧａＮＶＣＳＥＬ直径为１８Ｐｍ,器件以２２Ｐｍ的间隔划分。在３６７ｕｒｎ处由一个重复频率３Ｈ。的ＮＺ激光泵浦的染料激光器来对ＶＣＳＥＬ进行泵浦。ＶＣＳＥＬ的发射门值是在１０ｍＪ／Ｃｍ’的泵浦能量或２～４ｘ１０‘’ｃｍ’载流子密度下产生。该器件是在以蓝宝石衬底的多层结构上做出的。在分布着反…     

用硅光电负阻器件产生光学双稳态

本文利用作者近期研制出的硅光电表面负阻晶体管（PNEGIT），首次提出并通过实验成功地实现了一种新的光学双稳态即以PNEGIT作为光输入器件，用它驱动一发光管（LED）作为光输出器件，由于PNEGIT具有负阻输出特性，致使LED输出光功率（POUt）一输入光功率（Pin）特性上出现光学双稳环．这种器件具有光开关、光逻辑、光存贮等多种功能，将为硅光电器件在光信息处理、光计算、光通讯等领域中的应用，开辟一条新途径     

GaAs/GaAlAs多量子阱自电光效应光学双稳态

采用国产分子束外延系统生长的GaAs/GaAlAs多量子阱材料,成功地制备出室温自电光效应(Self Electrooptic Effect)光学双稳态器件(SEED).报道了这种器件在对称工作(S-SEED)和非对称工作时的光学双稳态特性.     

液晶的光学双稳态及反常双稳态效应的激光物理分析

本文分别从理论和实验上分析了液晶的光自聚焦,自散焦,多光环干涉,双稳态,反常双稳态,四波混频现象.对这些现象的物理机制进行了讨论。提出由于激光作用所造成液晶的激光物理效应有别于固体、液体和气体的激光物理效应。分析了激光热效应所形成的激光热致折射率光栅及激光引发的不同于别种材料的分子重取向效应。由于激光热效应及分子重取向等物理效应引起的液晶折射率变化,形成非线性效应