钛宝石自锁模谐振腔研究

本文利用一种新方法研究了钛宝石自锁模谐振腔的特性 ,讨论了晶体长度 ,凹面镜焦距 ,谐振腔长度对自锁模的影响 ,获得了对谐振腔设计 ,及腔参数优化有用的结论。     

自锁模激光器时—空矩阵q—p参数分析方法的研究

利用时－空矩阵ｑ－ｐ参数分析方法讨论了相干光脉冲在自锁模激光谐振腔中的传输特性。通过数值计算模拟了掺钛蓝宝石飞秒激光器谐振腔中光斑和脉冲宽度在自锁模过程中的演变。计算过程简明,直观,与实验结果较好吻合。     

15fs低功率泵浦的自锁模掺钛蓝宝石激光器

在掺钛蓝宝石激光器中,采用小曲率半径球面镜组成的谐振腔,得到了自锁模泵浦阈值为71OmW.最窄脉宽为15fs,输出平均功率为42mW的稳定的自锁模运转.     

自锁模钛宝石激光器的谐振腔设计

对自锁模掺钛宝石激光器的原理作了较详细的描述，指出克尔透镜效应是形成自锁模的主要原因。在自聚焦理论基础上，从无象散近似出发．推导出钛宝石棒的非线性矩阵，由此得出钛宝石激光器的谐振腔设计方法，并且讨论了谐振腔稳定性对自锁模的影响、软光阑与硬光间的不同之处以及腔内的群速度色散补偿。最后，将计算结果与实验作了比较．两者符合得很好。     

易于开启和维持自锁模的适度失谐腔克尔介质自锁模激光器

提出工作于谐振腔适度失谐时的克尔介质自锁模激光器易于开启和维持自锁模的理论。根据克尔镜锁模原理和动态可饱和高斯增益特性，利用激光传输矩阵理论，对系统进行了数值模拟计算，确证了最佳腔镜失谐角的存在．结论与已有的实验结果相符，并对它们赋予了新的合理解释。     

自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔的最优化研究

提出了对自聚焦型自锁模固体激光器谐振腔最优化的方法 ,讨论了 2个、3个和 4个反射镜组成的谐振腔的使用可能性 ,并对它们之间的数学关系服从ABCD矩阵法的客观规律进行了描述     

光纤光栅耦合附加腔被动锁模激光器特性的分析

对光纤光栅耦合附加腔被动锁模激光器进行了详细分析 ,得到了附加腔锁模激光器的振荡条件。研究表明在稳定工作状态下 ,附加腔锁模激光器的增益、损耗、两腔之间的耦合效率以及激光振荡波长等参数在复平面上将构成一个近似的等腰三角形。对振荡初期增益的研究表明 ,主腔增益在光纤光栅中心波长两侧有明显的不对称性 ,这将会造成激光器输出光脉冲光谱的不对称性。对谐振腔的进一步分析表明 ,由于光波在光纤光栅中具有一定的穿透深度 ,为了实现激光振荡 ,两谐振腔的名义长度差需要保持一个确定的值     

Nd:YVO4自锁模皮秒激光器

设计并研究了Nd:YVO4自锁模皮秒激光器,探究了激光器的最佳锁模条件。观察并分析了自锁模皮秒激光器准周期锁模、倍周期锁模状态,研究并测量了结构紧凑的直腔自锁模激光器的输出特性。谐振腔为凹平直腔,Nd:YVO4晶体作为激光增益介质和克尔介质,在未加其他锁模元件的情况下,实现了1 064 nm高效率连续锁模脉冲激光输出。晶体距输入镜16 mm、腔长为90 mm时,对1 064 nm透过率分别为10%、20%、30%和50%的四种输出镜下激光器的输出特性进行了对比分析。对激光器进行优化设计,输出镜透过率为10%,泵浦功率为8 W时,激光器输出功率为2.76 W,斜效率高达43.2%,锁模脉冲重复频率为1.43 GHz,激光器实现了高效、稳定的连续锁模。     

被动锁模复合环形腔掺饵光纤激光器的自启动分析

本文对被动锁模复合环形腔掺饵光纤激光器的自启动工作特性进行了分析，指出谐振腔内残余反射面的存在是阻碍激光器实现自启动锁模的主要原因。利用半导体激光器有源区的折射率随注入电流的变化而改变的特性，在谐振腔中获得了一个可移动腔镜，克服了腔内残余反射面的影响，实现了锁模的自启动。     

全固态Nd，Cr：YAG自调Q自锁模激光器

二极管泵浦被动调Q锁模激光器具有结构紧凑,光束质量好,效率高等优点,被广泛应用在激光通讯、遥感和非线性光学等领域。双掺Nd,Cr:YAG晶体,既可以做增益介质又可同时做饱和吸收体实现自调Q自锁模,不需在谐振腔     

光腔衰荡法的单波长反射率测量实验研究

分析了反射率光腔衰荡法测量原理的近似条件,讨论了共焦腔的失调特性,计算了腔镜反射率对衰荡信号的影响。在此基础上,为减少OPO激光束的衍射损耗引入的测量误差,选择He-Ne激光作导引光,建立以共焦腔为衰荡腔的单波长反射率测量装置。利用直腔和折叠腔对腔镜和插入镜片的反射率进行了实验测量。直腔方式下测量的均方差小于6×10-6。分析表明,光腔衰荡法只适用于高反镜反射率的测量;在光路调节中采用具有对数变换功能的示波器,可以提高测量精度。     

量子阱垂直腔面发射激光器及其微腔物理

根据发展历史的顺序,对量子阱垂直腔面发射激光器微腔物理进行了概述,其中包括垂直腔面发射激光器、腔量子电动力学和半导体微腔物理。给出半导体垂直腔面发射激光器及其微腔物理思想来源的详细图像。     

基于V型谐振腔的热稳定性分析

为了提高V型谐振腔的热稳定性,采用了图解分析法,将V型折叠腔等效为腔内含有一个透镜的共轴球面腔。同时考虑到晶体热透镜效应,结合多元件光学谐振腔的等价腔分析法,将等效后腔内含透镜组的多元件球面腔近似等价为腔内不含透镜的共轴球面空腔。对V型腔等价后的共轴球面空腔的稳定性进行了理论计算和仿真分析。结果表明,当总腔长为75mm、折叠角为0.15π左右时,谐振腔具有最宽的热稳定范围;此时若增益介质与折叠镜的间距为28mm,则谐振腔能适应的最小热透镜焦距可达12mm。这一结果体现了谐振腔关键参量对热稳定性的重要影响,对激光腔型稳定性的优化设计具有一定的指导意义。     

采用新型介质集成波导腔的小型双频滤波器

提出了一种新式的横电磁波-基片集成波导(TEM-SIW)谐振腔。这种TEM-SIW谐振腔由经典的基片集成波导(SIW)腔发展而来。通过在SIW腔的中心位置加入短路销钉,将SIW腔体的上金属平面与腔四周导体壁开路构成TEM-SIW腔。相同谐振频率下,单个TEM-SIW腔的面积可以减小到传统的SIW谐振腔面积的9.5%。分析了主模式工作情况下TEM-SIW谐振腔和传统的SIW谐振腔的结构以及腔内的磁场分布。由于其磁场分布与工作在TEM模式的电容加载同轴腔相似,因此,基于这种谐振腔的滤波器可以很方便的借鉴经典的电容加载同轴腔滤波器的耦合结构和综合设计技术。最后,设计了一个基于TEM-SIW腔的三级双频滤波器,其性能已经通过了数值仿真和实验验证。     

激光脉冲驱动下双腔耦合系统的动力学特性

在外加激光控制下,研究了含有两能级量子比特的双腔耦合系统的动力学行为.基于系统的相互作用哈密顿量,得出了系统量子态激发概率的解析解.通过数值模拟讨论了3种特定情况下系统的动力学特性:外加脉冲与腔场发生近共振、比特与腔模大失谐条件下,腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现瞬时衰减;比特与腔模强耦合条件下,腔模的激发概率近似0.5,腔模处于半激发状态,比特的激发概率出现高频振荡;腔场之间大跳跃条件下,腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现高频振荡.     

场频率变化对辐射场与原子间耦合系数的影响

对二能级原子与单模辐射场相互作用系统的哈密顿量进行分析,找出光场与原子之间耦合系数与光场频率及谐振腔体积之间的关系。通过利用谐振腔的腔镜振动机制,研究了腔镜振动对光场模式及对腔体积的影响,最终找出辐射场与原子之间耦合系数与场频变化之间的关系。     

立方腔平均反射光程的研究

利用有限元光腔表面分割法对立方腔的平均反射光程（Average Reflex Optical Path Length,Lave）进行了数值模拟,给出了Lave与腔长的线性关系式,并通过TDLAS实验得到了具有不同腔长的立方腔Lave的实验值。研究结果表明,立方腔的Lave随着腔长的增加而线性增大。与之前报道的理论结果相比,采用有限元光腔表面分割法得到的Lave模拟值与实验值更为接近,误差率仅在2.5%以内。立方腔平均反射光程模拟值与腔长的关系可以作为确定腔长的依据,提高了基于立方腔的TDLAS气体测量系统的反演精度。     

衰荡光腔中腔镜倾斜分析

分析了衰荡腔中腔镜倾斜产生的腔长失调和单程损耗因子变化,根据失调腔矩阵分析方法并参照实验参数,建立了腔镜角度失调下反射率测量的理论模型.利用该模型,模拟了不同腔镜倾斜量下的衰荡信号波形,分析了波形变化的原因,研究了测量精度与腔镜倾斜量的关系.分析表明,腔镜微小倾斜产生的衍射损耗的变化可以忽略,但导致的腔长变化和衰荡光斑漂移,会限制测量的精度.将衰荡波形的变化用于腔镜角度的精确调节中,可以提高该测量精度.     

掺Yb~(3+)光纤环形腔与直腔激光器的比较研究

对带尾纤半导体激光器 (LD)抽运的掺Yb3 + 光纤环形腔与直腔激光器进行了比较研究。改变腔结构 ,则激光输出波长改变。环形腔激光器具有较低的腔损耗及阈值 ,而直腔激光器输出激光则有更窄的光谱半功率宽度(FWHM )。     

外腔倍频伺服控制系统的研究

文章阐述了激光谐振腔长控制原理,介绍了一种外腔倍频激光系统的组成及工作原理,对该系统中激光器谐振腔长的控制算法进行了研究,这种算法能使系统快速精确地对激光器的谐振腔长进行伺服控制,使外腔倍频激光系统能够稳定的工作在最佳状态.