输出实心光束的环波导激光器

本文介绍了一种结构新颖的、具有环形增益介质的环波导CO2激光器。该激光器采用了一个结构简易的光束变换系统,可使出射的环状平行光束转换为实心平行光束。从而大大地拓宽了该激光器的应用范围。     

半导体激光器端面抽运Nd:Ti:LiNbO3波导激光器理论与分析

用光束传播法（Ｂｅａｍ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）计算并分析了用半导体激光器端面抽运的１．０８４ μｍ ＮｄｖＴｉｖＬｉＮｂＯ３ 波导激光器输出功率的理论模型。用Ｎｄ３＋ 的原子复极化率来描述受激辐射光的增益与抽运光的吸收,且考虑到前进与后退光波的相互作用,给出激活媒质的粒子数空间反转分布,并修改了抽运吸收和受激辐射截面的取值,使之适用于半导体激光器从波导激光器端面抽运,计算值与实验值符合得很好。     

高斯光束在介质波导中的传播

本文考虑轴对称高斯型激光束在均匀介质及类透镜介质中的传播问题。本文采用作者以前所导出的正确方程,计及光束的衍射效应,求出了方程的解析解。在此基础上,讨论了激光束的宽度和波阵面问题。在均匀介质中,激光束将单调变粗;在类透镜介质中,激光束的宽度是z正弦函数,粗细交替出现。     

声光可调谐滤波器中波导与模分离器的设计

声光可调谐滤波器（AOTF）是一种基于集成光学技术的光学器件,它的性能主要取决于它的各个关键模块,特别是光波导和模分离器的设计．首先采用有效折射率法设计了工作于1．55um处的Ti：LiNbO3单模波导,之后对所设计波导的模场进行了模拟,并对模拟结果进行了分析．在单模光波导设计的基础上,采用光束传播方法（BPM）设计了TE／TM模分离器,并分析了它的消光比．最终得出波导和模分离器的优化设计结果．     

对称非线性包层平板多量子阱波导TE模的传播特性

分别用精确计算和方均近似方法得到了包层及衬底均为非线性Ｋｅｒｒ型介质、芯区为多量子阱的对称平板波导中ＴＥ模的传播特性。数值计算表明,当芯区多量子阱的层数较多时,方均根近似方法得到的结果与用精确方法得到的结果一致。此时多量子阱波导可以等效为均匀介质。对于自聚焦情况,在合适的光功率下,当分界面处包层（及衬底）的有效折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈无效分布而两侧的均呈指数式衰减;功率继续增大时,     

板条波导CO2激光器的脉冲输出及声光调制特性研究

研究了射频激励板条波导CO2激光器输出光束的质量特性和脉冲特性．给出实验结果。分析表明其具有优良的光束质量特性．而其时问脉冲特性与放电脉冲的重复频率和持续时间有关。进一步实验表明，采用声光调制器可获得所需的脉宽和波形调制．但往往伴随波束畸变和光束质量变差且与激光输入功率有关。     

径向双层介质加载圆波导的宽带TE_(11)-HE_(11)模式变换器

应用径向双层介质加载圆波导内可以产生混合模HE_(11)模式的原理,提出一种径向双层介质加载圆波导的宽带TE_(11)-HE_(11)模式变换器。在X波段分析了该变换器内微波模式满足的麦克斯韦方程和边界条件,推导出HE_(11)模式的特征方程及混合方程,最后将特征方程与混合方程联立,应用MATLAB软件进行数值求解得到物理模型的设计参数曲线。应用HFSS软件对设计的模式变换器进行模拟优化仿真,结果显示在8.40~10.16GHz频带内输出HE11模式纯度大于96%,最大为99.59%,相对带宽可达18.7%,理论功率容量达3.3GW。该圆波导TE_(11)-HE_(11)模式变换器具有结构简单、输入输出共轴、转换效率高、转换频带宽、功率容量高等优点,应用于微波辐射系统可以极大地提高辐射系统的紧凑性。     

透射圆波片后基模高斯光束的传播特性

推导出基模高斯光束经圆波片后的近轴光场分布的一般解析表达式 ,讨论该衍射场在不同情况下的传播特性 ,并对衍射场分布的近轴解析解给出相应的物理解释。     

磷酸盐光波导激光器放大自发辐射的理论研究

系统地研究了Er3 :Yb3 共掺磷酸盐玻璃波导的性质,在稳态情况下建立并求解速率方程.利用数值分析的方法模拟了980nm二极管激光器抽运时激光器的放大自发辐射(ASE)特性.模拟时用到的主要参数为:信号光的散射损耗α(1530)=8.2×10-2dB/cm,980nm时Yb3 的吸收和发射截面积分别为5.4×10-25m2和6.9×10-25m2,980nm时Er3 的吸收和发射截面积分别为1.65×10-25m2和1.21×10-25m2,Yb3 -Er3 间的能量传递系数为1.9×10-23m3/s,共谐上转换系数为8.09×10-25m3/s.     

用波导激光理论讨论自由电子激光辐射的传输

本文提出新的建议,用波导激光理论来处理自由电子激光辐射的传输问题。研究表明,存在特定的低损耗传输模。介质波导中电磁场为EH_(11)模。讨论了模的耦合损耗。     

矩形波导中主模电磁波传播特性研究

矩形波导主模电磁波是波导传输中使用最多的模式。为了能深入了解其传播特征。从波导的截至波长入手,讨论了电磁波单模传播的条件。得出结论：主模传播需要电磁波波长和波导尺寸之间满足一定关系。推导出主模电磁波的场方程,利用该场方程,结合一定尺寸的矩形波导管,模拟出一定频率的主模电磁波分布图,进而总结了主模电磁波传播的主要特征。这...     

谐振腔镜对激光模式匹配效果的影响

利用匹配透镜将激光光束与谐振腔进行匹配时，均不考虑谐振腔镜对匹配效果的影响。本文从理论上分析了进行激光模式匹配时谐振腔镜对匹配效果的影响，计算了影响的程度，并给出了消除影响的修正公式。     

激光直写技术制备SiO2-TiO2条形光波导工艺研究

为了研究激光直写技术在光波导制备中的应用,采用波长为1.07μm的连续光纤激光器制备了硅基SiO2-TiO2条形光波导。探讨了激光直写技术制备条形光波导的原理,研究了激光参数对条形光波导宽度的影响,最后测试了光波导的通光模场以及光传输损耗。结果表明,条形光波导的宽度随着激光功率密度的增加而增大。当激光扫描速率在0.1mm/s~1mm/s范围内变化时,条形光波导的宽度随着激光扫描速率的增加而降低;高于1mm/s时对波导宽度无明显影响。在优化的工艺参数下,激光直写得到的条形波导的厚度约为0.4μm,宽度为120μm,整条波导非常均匀、准直性很好,对于1550nm波长的光呈多模传输,最小传输损耗为1.7dB/cm。     

三列阵射频波导CO_2激光器的远场特性研究

本文从理论上分析了列阵射频波导CO_2激光器的输出远场特性,进行了实验验证,测得了远场光场分布及束散等参数,理论与实验基本相符。     

高阶平顶高斯光束阵列在自由空间中的相干合成

高阶平顶高斯光束在自由空间传输过程中,光强分布经历了三种状态:平顶高斯分布,平顶高斯中心凹陷分布,高斯型分布.通过对前两种状态相干合成光强分布特点进行模拟,研究了光束阵列结构、种子光束阶数、传输距离等因素对相干合成的影响,并用桶中功率对相干合成的光束质量进行了评价.结果表明:两种状态下相干合成都可以变为高斯光束,不过中心光强和光束半径的变化趋势不同.在一定条件下,阵列环上光束数量越多,相干合成光束的效果越好.     

非对称三层钇铁石榴石薄膜光波导的模传输特性

通过液相外延法（ＬＰＥ），首先在钇镓石榴石（ＧＧＧ）基片（Ⅲ）晶面上生长ＣｏＹＩＧ薄膜，然后连续生长双层（ＢｉＡｌ）ＹＩＧ薄膜，制备出非对称三层钇铁石榴石薄膜波导，推导出这种结构的波导的波导层、缓冲层和吸收层模式的本征方程，以及微分法计算模吸收系数的公式。用这些方程计算了波导层模式的截止厚度和基模的有效折射率，以及波导层、缓冲层和吸收层模式的模吸收系数。     

TE矢量高斯光束的二阶矩传输

运用光束传输的非傍轴矢量矩理论,对TE矢量高斯光束的传输进行了研究,给出了束腰、横向发散角和光 束传输因子的积分表达式。基于能流二阶矩定义的横向光束宽度在传输过程中服从简单的双曲线变化规律。数 值计算表明,在高度非傍轴情形下,由于TE偏振导致两个横向存在不同的光束传输特性,且最大的横向发散度超 过了非傍轴标量高斯光束的发散度极限63.43°,接近于90°,这与波动光学理论相符合,其中x方向上的发散度略 比y方向上的大。而对于傍轴情形,在非傍轴标量高斯光束傍轴化条件下,TE矢量高斯光束的传输可简化为横基 模傍轴标量高斯光束,稍有区别的是其光束传输因子始终保持略大于1,且永远不能精确地等于1。