周期极化掺镁铌酸锂光参量振荡器的输出光谱特性

实验研究了基于多周期的掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器(OPO),分析了光学参量振荡器的输出光谱特性.实验中,采用激光二极管(LD)端面抽运的声光调Q Nd:YVO4激光器作为光参量振荡器的抽运源,谐振腔采用双凹腔结构.在调Q开关重复频率为10 kHz,周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体的温度为25.4℃的条件下,实验测得光学参量振荡器的振荡阈值为110 mW.当输入的抽运光的平均功率为325 mW时,获得了平均功率为84 mW的信号光输出,其光-光转换效率为25.8%.通过改变周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度(25.4～120℃)和极化周期(28.5～30.5 μm),实现了信号光在1449.6～1635 nm范围内的可调谐输出.在室温25.4℃时,观测到了抽运光与信号光的和频光的光谱.实验结果表明.光参量振荡器输出光谱的半峰全宽(FWHM)小于0.5 nm.     

微片激光器的最新研究进展

微片激光器由于其结构简单紧凑、相干长度长、易实现高亮度的单纵模单频输出,因此成为固体激光器研究领域的热点之一.简要介绍了微片激光器的技术特点及应用,重点介绍了国内外各种微片激光器的最新研究成果及其应用,分析了影响微片激光器发展的因素,并对微片激光器今后的发展趋势进行了展望.     

准相位匹配光参量振荡器理论研究与优化设计

研究了准相位匹配条件下光学参量振荡理论,对单谐振情况下参量增益同极化反转周期的关系进了讨论;从理论上详细地分析了准相位匹配参量振荡器中谐振腔长度、晶体长度、抽运光脉宽以及信号光输出透过率对建立振荡所需泵浦光能量阈值大小的影响,并通过实验验证了理论分析的适用性.     

利用光声效应探测亚表面层中的缺陷和范性形变

利用光声效应进行无损检测,不但能探测样品表面的光学、热学性质和几何形状上的微小差别,也能探测到不透明的样品表面下的热结构、裂缝和缺陷等。探测深度超过光学穿透深度几个数量级。 光声效应的基本原理是调制的激光束照射到样品上,样品吸收光能后由于无辐射跃迁而部分地转换成样品中的热能,引起温度调制并转换为弹性声波。利用微音器或压电陶瓷声接收器接收此弹性声波。如果使用压电陶瓷作为光声探测器,则用环氧树脂把压电陶瓷与样品粘在一起。固化后的环氧树脂的声阻比空气或液态物质都小,所以声耦合较好。我们也使用过油脂做为粘合材料,也能得到较大的光声信号,但声耦合比环氧树脂差些。     

NSOM和TSM中探针-样品间剪切力作用机制的研究

利用粘有光纤探针的石英调谐音叉，可实现近场扫描光学显微镜（NSOM）和调谐音叉剪切力显微镜（TSM）光纤探针尖端与样品（T-S）间距离的控制。研究了石英调谐音叉控制T—S间剪切力作用的机制，建立了音叉T-S系统的振动方程，理论分析了音叉电流I和T—S间距d的关系，建立了T—S间剪切力作用机制模型。实验测量了不同环境和不同样品下的I-d曲线，实验结果与理论分析相吻合。揭示了nm尺度下，由于毛细凝聚作用在T—S间耦合的H2O和C—H化合物分子所形成的粘滞阻尼是导致T—S间剪切力作用的主要原因。     

LD端泵固体激光器谐振腔的选择

运用传播圆-变换圆的理论对LD端泵固体激光器常用的三种谐振腔（平平谐振腔、左凹右平谐振腔、左平右凹谐振腔）和左凸右平谐振腔的腔型结构及相关结构参数对激光器输出功率与模式特性的影响做出了系统的分析。得出腔长较短的谐振腔激光输出功率较大而且可有稳定的TM00输出，以及左凹右平谐振腔和左凸右平谐振腔具有光学镇定器的作用。用平平谐振腔固体激光器所做的实验结果与用传播圆-变换圆的分析结论相符。对今后如何获取激光器优化输出特性有一定的意义。     

硅（外延）片表面结构缺陷的光学无损检测

反射型魔镜检测方法（Ｒ－ＭＭ）是基于“局域波面畸变”缺陷成像原理的一种光学无损检测方法．我们采用Ｒ－ＭＭ方法检测了大量的硅片和硅外延片，非常方便直观地观测到漩涡缺陷、杂质条纹、管道等十多种反映实际生产工艺问题的缺陷，经化学腐蚀对比实验表明，检测结果是可靠的．在本文中，我们还着重讨论了外延层对衬底结构缺陷“放大”作用及其物理机制．并报道了缺陷种类与外延片类型之间存在的一些特殊对应关系．     

光参变振荡器的红外光谱研究

对宽调谐周期极化掺镁铌酸锂光参变振荡器(OPO)进行了实验研究,OPO的抽运源采用的是激光二极管端面抽运的声光调QNd:YVO4激光器,其谐振腔由两个凹面镜构成了简单的线性腔,凹面镜的衬底材料选用氟化钙。通过改变周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度(30~80℃)和极化周期(29.0~31.5μm),OPO实现了信号光波长在1450~1700 nm和闲频光波长在2849.0~3989.4 nm范围内的宽调谐输出。对OPO输出的光谱进行了测量,信号光光谱的半峰全宽均小于0.58 nm,闲频光光谱的半峰全宽小于4 nm。实验结果表明,实测的信号光与闲频光的波长调谐曲线与理论模拟结果非常吻合。