以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器的设计

设计了以光子晶体光纤为基质的1550nm波段的双芯光纤耦合器。耦合器双纤芯间距为4μm,空气孔孔径为1μm,孔间距为2μm,一个周期的耦合区长度为900μm。数值计算了光场在该光纤耦合器中的模场演化情况。数值计算结果表明,以光子晶体光纤为基质的光纤耦合器实现了常规光纤耦合器的功能。     

光纤的装璜艺术

光导纤维首先是由被誉为"光纤之后"的华人科学家高煜发现的,它的出现是20世纪科学发展史上的一件大事。光纤主要由光芯和包皮层两部分组成。当外部光线以某一角充从光纤的一端射入时,光线在光芯和包皮层的交界面上可以被全部反射。利用光纤的这一特性,让光线以光纤的一端射入,将光纤在允许的范围内弯曲,使光线不断地被反射,最后光线就能从光纤的另一端射出。光纤在各个领域都得到了广泛的应用,下面仅就光纤在装璜艺术中的应用略谈一二。我们对日常生活中的装璜艺术并     

光纤耦合器的光功率分配精确校正

以3端口光纤耦合器(分路器)为例分析讨论了光纤耦合器的光功率分配精确校正方法,该思想方法可用于其他类型光耦合器及其他光器件的校正.     

掺镱(Yb3+)双包层光纤激光器实验研究

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、散热方便、结构紧凑等优点,是高功率激光器领域的研究热点。本文设计了温控、水冷系统使半导体激光二极管泵浦源稳定在工作波长。通过设计的包层泵浦功率剥除器,有效地剥离了未被掺镱(Yb3+)双包层光纤吸收的泵浦光。采用20 W的半导体二极管激光器作为泵浦源,5 m长掺镱(Yb3+)双包层光纤作为增益介质,光纤光栅作为腔镜,在泵浦功率为19 W时,获得10.42 W的激光输出,激光波长1 062 nm,光-光转换效率约54.8%。     

掺镱（Yb3＋）双包层光纤激光器实验研究

光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、散热方便、结构紧凑等优点,是高功率激光器领域的研究热点。本文设计了温控、水冷系统使半导体激光二极管泵浦源稳定在工作波长。通过设计的包层泵浦功率剥除器,有效地剥离了未被掺镱（Yb3＋）双包层光纤吸收的泵浦光。采用20w的半导体二极管激光器作为泵浦源,5m长掺镱（Yb3＋）双包层光纤作为增益介质,光纤光栅作为腔镜,在泵浦功率为19w时,获得10．42W的激光输出,激光波长1062nm,光一光转换效率约54．8％。     

介绍一种高功率光纤激光器

近年来，为了提高激光器的输出功率，减少体积，增强工作稳定必画际上发展了一种以双包层光纤为工作介质的激光器，这种双包层光纤激光器采用包层泵浦原理，使注入内包层的泵浦光在内包层中传播，反复穿越纤芯被纤芯掺杂介质吸收，从而使纤芯中传播的光的比例增加，大大提高了输出功率，如此优越的性能使双包层光纤激光器在激光器领域中占有重要的地位，在比较了激光器的常用类型后，阐述了双包层光纤激光器的结构及工作原理，并对其国内，外的发展现状及应用前景作了介绍。     

侧面泵浦圆盘光纤激光器的设计

利用光线追迹法模拟了圆盘光纤激光器内部光线的传输情况,并分析了影响圆盘激光器泵浦效率的各种结构参数。在泵浦光功率较低时倾向于无填充物质的方案,此时既能保证高的吸收系数,又不会因散热而破坏光纤材质。在强泵浦情况下,为避免泵浦光回波损伤激光二极管或激光二极管阵列,泵浦光入射点与距离其最近的光纤截面圆心的距离在允许的范围内取值尽可能大一些。     

基于光纤熔融拉锥过耦合器和光纤光栅的振动检测研究

介绍了一种用光纤光栅（FBG）作为传感器,以光纤过耦合器作为斜坡滤波器检测振动信号的方法,并给出了光纤过耦合器的输出特性和光谱;通过对光纤过耦合器两路输出光功率的计算,得出在过耦合器一段单调周期内计算结果与波长具有很好的线性关系,同时也阐明了可以根据功率的变化来检测振动信号。设计了一套用于检测振动信号的解调系统,通过实验证明该系统在正弦激励下具有较好的响应。     

双FBG双波长掺铒光纤激光器设计与实验研究

波长可调谐的双波长光纤激光器由于带宽较宽、线宽窄,与光纤元件天然兼容等特点,可作为DWDM光纤通信及光纤传感系统的理想光源。设计并实验研究了一种双波长环形腔掺铒光纤激光器,该激光器采用两根FBG和一个3dB耦合器构成可调谐Y型光滤波器,并通过对FBG施加轴向应力改变布拉格中心波长,从而获得波长可调谐的双波长激光输出。实验结果表明:当轴向负载在0～100 N范围内变化时,双波长光纤激光器的波长差在0.638～1.616 nm范围内线性调谐,调谐灵敏度为0.009 6 nm/N。利用增益均衡方法独立调节激光腔内的增益和损耗,光纤激光器可在单波长和双波长两种运转状态之间切换。     

微腔半导体激光器的抗噪声性能

针对被假定为白噪声的电流噪声,在大信噪比的前提下,计算了微腔半导体激光器在不同参数下的信噪比增益和输出信噪比, 为高质量的光输出、高抗噪声性能的微腔半导体激光器的设计提供了理论依据。     

直角棱镜用作激光衰减器的研究

研究在不同入射边及入射点位置条件下,将直角棱镜用作无畸变激光衰减器所需满足的条件。方法采用以几何光学反射定律和折射定律为基础的光路追迹计算方法。     

抛物面与球面折射成像的球差分析

从抛物面和球面的标准方程出发,以折射定律为基础,导出了抛物面和球面折射成像的精确球差公式;计算了抛物面和球面及其透镜成像的球差,比较分析了两种折射曲面的球差特性;发现抛物面相对球面有球差校正作用,且抛物面薄透镜的成像质量优于球面薄透镜的成像质量.     

气泡干涉的远场分析

对透明液体、固体中气泡在激光照射下产生的一种非单心光束干涉进行了远场分析,得到了程差公式,分析了干涉的区域、圆环状干涉条纹内密外疏的原因,通过干涉的方法可以测量气泡的直径,能够用于介质深处气泡尺寸及泡内气体折射率的测量.     

半导体激光器的虚拟实验仿真系统

根据半导体激光器的工作原理及速率方程,基于图形化编程语言LabVIEW开发出一套半导体激光器虚拟实验系统.该系统界面简洁,操作简单,交互性强,能够演示和模拟半导体激光器在自由运行条件下的输出情况,学生可以对大部分参数进行修改,录入后系统能够自动得出在此条件下的半导体激光器输出特性,使学生能够对半导体激光器的工作特性以及各类参数对其输出特性的影响有一个较为全面的认识.该虚拟实验系统可用于课前预习和课堂演示,对于提升实验教学效果具有很好的辅助作用.     

新型光限幅材料：两个含有较硬取代基多硫二硫烯镍配合物的合成及光限辐效应

Recently,optical limiting(OL) materials have been intensively and widespread studied due to their potential applications in the protection of optical sensors and human eyes from high-in-tensity laser beams based on various mechanisms including nonlinear absorption and refraction     

激光干涉法探测水下声信号

为实现在空中利用激光技术对水下目标进行探测的目的,提出一种从水面散射激光中获取水下声源信息的方法.利用携带声波信息的散射光和参考光的干涉现象来获取水表面声波的频率和幅度信息.采用该方法建立的实验装置可准确探测水下声信号,验证了理论和仿真程序的正确性以及该方法的可行性,为航空遥感水下目标提供一种技术途径.     

半导体激光器端面反射率对输出光功率的影响

从理论和实验两个方面,分析了半导体激光器端面反射率变化对其输出功率的影响。研究结果表明：在对半导体激光器端面反射率进行优化后,能够获得最佳输出功率;此外,还分析了端面反射率优化后对半导体激光器微分功率特性的影响。     

大功率半导体激光器恒温系统

采用半导体制冷和风冷混合制冷的方式对大功率半导体激光器进行恒温工作控制.通过实验研究半导体激光器的工作温度保持在45℃以内,控温精度在±0.1℃的状态下稳定工作,半导体激光器输出功率达到15.28W.     

A Newtonian approach to extraordinarily strong negative refraction

Metamaterials with negative refractive indices can manipulate electromagnetic waves in unusual ways, and can be used to achieve, for example, sub-diffraction-limit focusing, the bending of light in the 'wrong' direction, and reversed Doppler and Cerenkov effects. These counterintuitive and technologically useful behaviours have spurred considerable efforts to synthesize a broad array of negative-index metamaterials with engineered electric, magnetic or optical properties. Here we demonstrate another route to negative refraction by exploiting the inertia of electrons in semiconductor two-dimensional electron gases, collectively accelerated by electromagnetic waves according to Newton's second law of motion, where this acceleration effect manifests as kinetic inductance. Using kinetic inductance to attain negative refraction was theoretically proposed for three-dimensional metallic nanoparticles and seen experimentally with surface plasmons on the surface of a three-dimensional metal. The two-dimensional electron gas that we use at cryogenic temperatures has a larger kinetic inductance than three-dimensional metals, leading to extraordinarily strong negative refraction at gigahertz frequencies, with an index as large as -700. This pronounced negative refractive index and the corresponding reduction in the effective wavelength opens a path to miniaturization in the science and technology of negative refraction.     

用超声波确定应力强度因子时对波型的选择

利用与超声纵波相应的材料声折射率和应力强度因子的关系，并考虑到横波、纵波在材料中的传播速度及其与入射角、反射角的关系，研究了用超声波确定应力强度因子时对波型的选择。发现：一列超声纵波入射于含裂纹的受力试件表面时，由于反射与折射，将有两列超声纵波透过试件后表面，四列超声纵波穿出试件前表面。要用超声波确定应力强度因子，只能采用透出试件前(或后)表面的第一个纵波信号。