钛宝石自锁模谐振腔研究

本文用一种新方法研究紧凑三元件钛宝石自锁模谐振腔的特性,讨论晶体长度、凹面镜焦距、谐振腔长对自锁模的影响。获得了谐振腔设计及腔参数优化有用的结论。     

自锁模钛宝石激光器谐振腔特性分析

研究了自锁模钛宝石激光器对谐振腔参数对于自锁模运转的影响，得到了腔的对称性，内腔曲率半径以及总腔长等参数对自锁模运转的影响关系，与实验相符。     

近对称谐振腔的变换圆图解分析

利用传播圆-变换圆图解分析方法，通过对不同结构谐振腔的分析和对比，得出一种宜于推广的自锁模激光谐振腔——近对称谐振腔，其锁模运转易于启动且工作性能比较稳定；通过实验对近对称腔的工作性能进行了验证，并对一种五镜锁模腔进行了分析。五镜腔实质上等价于近对称四镜腔。     

近对称谐振腔的变换圆图解分析

 利用传播圆-变换圆图解分析方法，通过对不同结构谐振腔的分析和对比，得出一种宜于推广的自锁模激光谐振腔——近对称谐振腔，其锁模运转易于启动且工作性能比较稳定；通过实验对近对称腔的工作性能进行了验证，并对一种五镜锁模腔进行了分析。五镜腔实质上等价于近对称四镜腔。     

自缩短效应对Kerr被动锁模激光器稳定区的影响

利用谐振腔的往返矩阵理论以及谐振腔的稳定性条件研究了锁模激光器的稳定区与激光腔内光功率的关系,从而得出在高脉冲功率下自缩短效应对Kerr被动锁模飞秒激光器的稳定区的影响.利用激光谐振腔的此性质可以对Kerr被动锁模激光器的谐振腔的设计进行优化,从而提高其锁模的可实现性以及谐振腔的稳定性.     

连续波锁模掺钕磷酸盐玻璃激光器光学谐振腔的分析

由于Nd:磷酸盐玻璃的热导率和破坏阀值都比较低,故连续波锈模钕磷酸盐玻璃激光器要求其谐振腔有特殊的设计.本文在谐振腔长度固定的限制下,分析了三元件式谐振腔的特性,并且讨论了连续波主动锁模Nd:磷酸盐玻璃激光器光学谐振腔的设计.我们讨论了在不同参量范围下谐振腔的稳定性范围和特性,并且阐明了有关的最佳参数的范围.给出了谐振腔最佳运转区参数的解析表达式.实验结果与理论预测符合得很好.这个解析式对设计三元件或多元件的任何端面泵浦和锁模谐振腔是很有用的.     

CuBr自锁模激光器的实验研究

首次报道在纵向放电的CuBr激光器中,通过抑制高阶横模的振荡,同时得到高度稳定完全调制的绿光和黄光自锁模脉冲串,并在实验上研究了高阶横模,泵浦功率和谐振腔腔长对CuBr激光自锁模脉冲串及其纵模频谱的影响.     

用光束脉冲矩阵研究多色光学谐振腔

用光束脉冲矩阵法分析了多色光学谐振腔的稳定条件；给出了计算腔内净群速度色散的准确表达式。具体分析了一种新型自锁模谐振腔，计算了它的腔内净群速度色散数值，为研究它的锁模机理提供了可靠的数据。     

半导体抽运Yb∶YAG 五镜腔KLM激光器理论分析计算

对半导体抽运的Yb∶YAG克尔透镜锁模激光器进行理论分析计算,分析五镜谐振腔和四镜谐振腔的稳区不同,利用稳区范围变化对五镜谐振腔稳定锁模机理做出合理解释.详细计算分析Yb∶YAG激光器内克尔调制效应对锁模的影响,获得最佳腔参量.在腔内没有插入硬光阑的情况下,利用五镜腔实现了Yb∶YAG晶体克尔透镜锁模运转.理论分析和实验结果相符.     

半导体抽运Yb：YAG五镜腔KLM激光器理论分析计算

对半导体抽运的Yb∶YAG克尔透镜锁模激光器进行理论分析计算,分析五镜谐振腔和四镜谐振腔的稳区不同,利用稳区范围变化对五镜谐振腔稳定锁模机理做出合理解释.详细计算分析Yb∶YAG激光器内克尔调制效应对锁模的影响,获得最佳腔参量.在腔内没有插入硬光阑的情况下,利用五镜腔实现了Yb∶YAG晶体克尔透镜锁模运转.理论分析和实验结果相符.     

衰荡腔测量中的腔参数选择

 基于谐振腔失调灵敏度参量随腔长的变化关系,提出了一种衰荡腔,它是由共焦腔将腔长缩短为原来的0.73得到的稳定腔。根据光束传输规律和失调腔矩阵方法,以及光腔衰荡法测量原理和曲线拟合方法,建立了腔长、腔镜角度失调下光腔衰荡法的反射率测量模型。通过数值模拟,研究了这种稳定衰荡腔中,腔微小失调对反射率测量结果的影响,并与相同失调情况下共焦衰荡腔的测量结果进行了对比分析。结果表明,这种稳定腔用作衰荡腔,测量结果受腔镜角度失调影响较大,而受腔长失调影响小;其长度较短,便于工程应用;衍射损耗较小,测量精度高。     

三维曲面腔顶盖驱动流的MRT-LBM研究

采用多松弛时间格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM)的D3Q15模型分别对长方体腔、圆柱腔、半圆柱腔、旋转双曲面腔、旋转椭球面腔、半球腔以及两种组合腔体的三维顶盖驱动腔流进行数值模拟, 比较分析各腔体内流线分布、流速等值线分布和涡心的发展, 对于典型腔体模拟不同雷诺数下的流动情况。结果表明: 在同一雷诺数下, 曲面边界不仅能消除从边界产生的次涡, 还会导致腔内主涡的分离, 增大中心纵剖面纵向回流速度; “上长方体+下半圆柱”腔内流函数分布与边界贴合度最高。当雷诺数不断增大时, 半圆柱腔内主涡逐渐分离成两个同向涡, “上圆柱+下半球”腔内始终保持着圆柱腔与半球腔内的基本流动特征; 而长方体腔内主涡涡心保持在同一高度, 次涡逐渐增强, “上长方体+下半圆柱”腔内流动愈加规则, 主涡逐渐下沉, 流速等值线分布逐渐趋于中心小、四周大。     

Design of a higher harmonic cavity for the SSRF storage ring

Higher harmonic cavity used in the third generation synchrotron light source increases the Touschek lifetime.The higher harmonic cavity of Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF)is a 1.5 GHz passive superconducting cavity.Its higher order modes(HOM)are extracted by a ferrite HOM damper out of the cryostat.Multi-cell cavity is chosen concerning the voltage.The harmonic cavity dynamics,beam dynamics with passive harmonic cavity and the design of single cell cavity are included in this paper.     

一种220 GHz分布作用速调管的高频系统模拟

对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS) 结构的3腔EIK进行了详细计算机模拟计算, 通过对基于SDRWS结构的EIK用输入输出腔的S11的模拟计算及对分布作用速调管用中间腔的本征频率的模拟计算, 初步确定了EIK用输入输出腔及中间腔的结构参数, 进而对EIK进行了PIC互作用模拟计算, 结果表明: 该EIK的3dB工作频带为219.5~220.5GHz, 3dB带宽为1GHz, 最大功率为456 W, 最大增益为40.06dB。在此基础上, 通过调整中间腔的波导头宽度以进行参差调谐, 用PIC互作用模型模拟计算研究了中间腔谐振频率对EIK整体性能的影响。结果表明, EIK的3dB工作频带主要由输入输出腔的通频带决定, 而中间腔的谐振频率也具有重要影响。当中间腔的谐振频率分别处于输入输出腔的通频带的低频端或高频端时, 可以使EIK的3dB工作频带向低频端或高频端得到一定程度展宽; 当中间腔的谐振频率高于输入输出腔的通频带的高频端时, EIK的增益在其3dB工作频带内较为平坦, EIK的输出信号在其3dB工作频带内比较稳定, 频谱的纯净程度较好。参差调谐的最终结果表明, 当中间腔的波导头宽度为0.747mm时, EIK获得了接近最优的性能, 3dB工作频带为219.5~220.0GHz, 3dB带宽扩展到1.2GHz, 最大功率为630W, 相应的最大电子效率为11.3%, 最大增益为47dB。     

Fano interference and transparency in a waveguide-nanocavity hybrid system with an auxiliary cavity

We investigate theoretically single photon transport in one-dimensional waveguide coupled to a pair of cavities, which are denoted by the first cavity and the auxiliary cavity. Two cases with no atom and one atom embedded in the first cavity are discussed. The Fano dips in the transmission spectrum and locations of transparency window are calculated. When no atom is embedded in the first cavity, there exists a transparency window under the condition that the first cavity and the auxiliary cavity are not resonant. The locations of the transparency window and Fano line type depend strongly on the eigen frequency of the auxiliary cavity and the coupling strength between the auxiliary cavity and the waveguide. When one atom is embedded in the first cavity, we show that the transparency window exists even though the first cavity, the atom and the auxiliary cavity are resonant. The Fano line type is strongly dependent on the eigen frequency of the auxiliary cavity and the coupling strength. Our results have potential applications in design of quantum devices at the level of single photon,such as single photon switch and single photon routers.     

Design of a higher harmonic cavity for the SSRF storage ring

Higher harmonic cavity used in the third generation synchrotron light source increases the Touschek lifetime. The higher harmonic cavity of Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF) is a 1.5GHz passive superconducting cavity. Its higher order modes (HOM) are extracted by a ferrite HOM damper out of the cryostat. Multi-cell cavity is chosen concerning the voltage. The harmonic cavity dynamics, beam dynamics with passive harmonic cavity and the design of single cell cavity are included in this paper.     

钕玻璃片状放大器玻璃腔的概念设计

针对片状放大器片腔的洁净度问题,提出一种钕玻璃片状放大器玻璃腔的设计方案.选用滤紫外石英玻璃作为主框架的材料,对玻璃腔的结构和密封方案进行设计,并利用玻璃腔外表面镀金属材料的方式进行遮光.采用神光Ⅱ升级主放和100片状放大器进行不同腔体的洁净度对比试验,结果表明玻璃腔的洁净度较不锈钢腔提高了近70%.运用光学高级系统分析程序对玻璃腔进行光线追迹,其钕玻璃泵浦比例提高了8.84%.该方案不仅能减少腔内气溶胶的产生,还能提高钕玻璃泵浦比例.     

三腔整管RKA相位的理论与模拟的比较分析

首先采用运动学理论和空间电荷波理论推出了计算中间腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用调制电子束激励中间腔的非线性理论估算中间腔和输出腔间隙电压的幅度和相位,并提出了估算输出腔间隙入口处调制电流相位的经验公式。采用这些理论和二维粒子模拟比较了中间腔和输出腔间隙入口处调制电流相位、中间腔和输出腔间隙电压相位。中间腔和输出间隙入口处调制电流相位误差为2.627°(模型1)和3.857°(模型2)。中间腔间隙电压幅度的相对误差是1.47%,输出腔幅度的相对误差是5.42%,中间腔相位的误差是4.017°(模型2)和5.427°(模型3),输出腔的相位的误差是12.32°。最后根据二维粒子模拟得出了三种模型调制电流的相位与距离的关系。相关理论计算结果与2D的PIC模拟结果进行了比对,验证了理论估算结果的可信度。     

双光子过程耦合腔系统中光场的量子特性

本文研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统中腔场的压缩效应和反聚束效应.考虑系统总激发数等于2的情况,利用数值计算方法讨论了腔场间的耦合强度变化和原子与腔场间耦合强度变化对反聚束效应的影响.研究结果表明:腔场不呈现出压缩效应;腔场的反聚束效应与原子与腔场的耦合系数之间,以及与腔场间的耦合系数之间都存在着非线性关系,     

Acoustic transmission analysis on cavity resonance sound in a cylindrical cavity system: application to a Korean bell

This paper presents an analytical model for acoustic transmission characteristics of a cylindrical cavity system representing the acoustic resonance conditions of a Korean bell. The cylindrical cavity system consists of an internal cavity, a gap, an auxiliary cavity, and a rigid base. Since the internal cavity is connected to the external field through a gap, determination of the acoustic transmission characteristics becomes a coupling problem between the internal cavity and external field. The acoustic field of the internal cavity is considered by expanding the solution method of the mixed boundary problem, and the external field is addressed by modifying the radiation impedance model of a finite cylinder. The analytical model is validated by comparison with both experiment and a boundary element method. Using the analytical model, the resonance conditions are determined to maximize the resonance effect. Thus, the resonance frequencies of the bell cavity system are investigated according to the gap size and auxiliary cavity depth. By adjusting gap size or auxiliary cavity depth, the cavity resonance frequency is tuned to resonate partial tones of the bell sound. Finally, the optimal combination of gap size and auxiliary cavity depth is determined.