腔型可变的有理数谐波锁模光纤激光器实验研究

本文提出并分析验证了一种腔型可变的锁模光纤激光器结构。方案中,简单改变电光调制器的位置可以分别实现环形腔和法布里-珀罗（F—P）腔的主动锁模激光器。实验中重点研究了两种结构下有理数谐波锁模的效果,通过比较可以看出在F—P腔结构下,腔内光脉冲先后两次经过调制器,受到两次不同深度的调制。此时调制器既作为锁模器件又作为脉冲幅度均衡器件。F—P腔结构的锁模激光器在保持传统锁模激光器输出波长连续可调的优势基础上,对锁模输出脉冲的幅度均衡有改善作用,并且有利于产生更高频率的锁模脉冲输出,实验中产生重复频率为调制频率六倍的锁模脉冲。     

光克尔效应调制器在产生超短脉冲激光中的应用

本文概述了光克尔效应调制器(OKEM)在产生超短脉冲激光中的应用,并论证了它的有意义的发展。光克尔效应是一种非线性光学效应,是一种很强的平面偏振光通过各向异性介电物质时产生的折射率变化的效应。这种变化与光波电扬的平方成正比。光通过克尔介质时的自相位调制产生了强的啁啾,从而得到宽的锁模频谱及窄的脉宽。OKEM在产生超短脉冲激光及压缩脉冲方面有许多重要的应用。具有OKEM的超短脉冲激光器具有如下重要特点:①技术很简便。②装置具有长期和短期的稳定性及脉冲的再现性。③能容易改变锁模激光器的输出参数。④适用于任意高功率激光器。如果把OKEM与主动调制器或Q开关(采用予激光技术)相结合,那末它将更具有生命力。理论和实验都证明,由光克尔系数大及弛豫时间短的克尔介质(如CS_2)组成的OKEM是一种实用的且有前途的装置。进一步的理论及实验研究正在进行中。     

有源耦合腔锁模激光器的调制特性

对有源耦合腕锁模激光器的调制特性作了理论研究，并就行波半导体激光放大器的增益饱和非线性引起的自相位调制对光脉冲影响的机理进行了详细的计算和分析，认为其对锁模脉冲的压缩调制具有重要意义，当参数选择合适时，能输出极好的压缩光脉冲。     

我校非线性导波光学研究取得新进展

我校量子电子学研究所徐文成博士与清华大学电子工程系高以智教授合作对色散渐减光纤中光孤子传输特性进行了实验研究.他们将增益调制ＤＦＢ激光器中输出的红移啁啾光脉冲经色散补偿获得25ＧＨｚ、44ｐｓ的光脉冲,耦合进入色散渐减光纤被进一步压缩,最后得到830ｆｓ的光脉冲,脉冲压缩率达53.这是目前国内利用光孤子压缩效应获得的最短光脉冲.色散渐减光纤是指光纤色散沿纵向逐渐减少的光纤,该种光纤在控制光孤子传输特性方面具有许多无与类比的特点,其中之一是它能够等价成被动放大器件补偿光纤损耗、压缩超短光脉冲,因而在未来高码率光纤通…     

强调制半导体激光超短光脉冲

从理论上讨论了强调制半导体激光器产生的超短光脉冲，解释了用微波强调制半导体激光器产生超短光脉冲的实验结果．     

分布式光纤传感系统相位还原的色散特性

在强度调制型光纤传感系统中,光脉冲的传播会受色散的影响而产生展宽效应.为了研究色散对相位调制型光纤传感系统相位传输特性的影响,本文对该系统获得的相位信号受色散的影响进行研究评估.该研究是基于宽光谱白光光源Sagnac结构的分布式光纤传感系统,分别使用正弦信号和脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行相位调制,并还原出相应的相位调制信号;作为对比,在另一强度调制型光纤传感系统中,用相同参数的脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行强度调制.结果显示,在强度调制型光纤传感系统中获得的脉冲信号会发生明显的展宽,但在相位调制型光纤传感系统中还原出的相位调制信号脉宽展宽明显小于强度调制型系统.     

双频损耗调制型掺铒光纤环形激光器中的锁频与混沌

为了分析掺铒光纤激光器的非线性动力学特性,扩大产生混沌的参数范围,实验研究了采用2个正弦信号驱动的损耗调制型掺铒光纤环形激光器。该激光器在不同的调制参数条件下可产生锁频与混沌现象;随调制电压的增加,在锁频处通过倍周期分岔进入混沌;在非锁频处通过准周期进入混沌。实验发现频率比不同时由准周期转变为混沌所需调制电压不同,频率比等于黄金分割数时所需调制电压最低。在频率比保持不变时,该激光器可在不同调制电压比时产生混沌。结果表明:该激光器具有复杂的非线性动力学行为和更大的混沌参数空间。     

高质量超短光脉冲的产生与表征

分析半高全宽光脉冲表征体系的不足,提出用以表征光脉冲时域和频域特性的方均根光脉冲表征体系.采用空心波导对飞秒激光腔内的光束进行调制,并分别用2种光脉冲表征体系表征了实验中产生的lO-15s光脉冲,得到了高质量的飞秒激光脉冲.结果表明,方均根光脉冲表征体系能够更加准确地表征飞秒光脉冲.     

激光器锁模机理综述

本文简要地讨论了激光器锁模的理论依据,频域里激光器的锁模机理和理论分析以及时域里超短光脉冲产生的起伏机理和理论分析,并且提出一个脉动调制锁模的机理概念,以期达到对激光器的锁模能有较明确的认识。     

声光效应的实验研究

利用LD泵浦全固态固体激光器产生的532nm绿光在SO2000型声光效应实验仪上进行了声光衍射角、声光调制的实验研究,并与650nm红光作了比较.实验得出:532nm绿光的拉曼-奈斯衍射实验效果较好,在实验中很容易将±1级衍射光的光强调制的较强且强度一致,而高级衍射光几乎不会出现,全部能量都分布在0级衍射光和±1级衍射光上,可用来制作双通道声光调制器和声光偏转器.     

超短余弦-高斯脉冲的能量分析

研究了超短余弦-高斯脉冲的能量与绝对相位以及余弦函数的参数之间的关系,给出了余弦-高斯脉冲能量的解析表达式.研究结果表明,当脉冲宽度较小时,绝对相位对脉冲能量有很大影响;余弦函数的参数Ω在一定取值范围内对脉冲能量也有很大影响,它会导致脉冲宽度大于一个光学振荡周期的几周期余弦-高斯脉冲能量有较大的变化.     

超高斯光脉冲在波分复用光纤系统中传输的数值模拟

从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了超高斯光脉冲在波分复用光纤系统中的传输特性.在此基础上,数值模拟了超高斯光脉冲传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.     

电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响

通过对掺与不掺矿物掺合料的水泥砂浆分别在电脉冲和浸泡条件下进行外观和强度比较,研究了电脉冲作用下矿物掺合料对水泥砂浆硫酸盐侵蚀的影响,并利用扫描电镜和能谱仪对试件内部进行了微观结构分析.试验结果表明:电脉冲加速了外部SO_4~(2-)向砂浆内部迁移,SO_4~(2-)与水泥水化产物反应生成大量钙矾石,使得试件短时间内出现明显的开裂、脱落以及强度损失;矿物掺合料改善了砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,掺量越高改善效果越明显,然而在电脉冲作用下掺矿物掺合料的砂浆仍受到明显的硫酸盐侵蚀.可见,电脉冲加速了硫酸盐侵蚀,这为快速评价水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能提供了新的思路.     

Recent developments in compact ultrafast lasers

Ultrafast lasers, which generate optical pulses in the picosecond and femtosecond range, have progressed over the past decade from complicated and specialized laboratory systems to compact, reliable instruments. Semiconductor lasers for optical pumping and fast optical saturable absorbers, based on either semiconductor devices or the optical nonlinear Kerr effect, have dramatically improved these lasers and opened up new frontiers for applications with extremely short temporal resolution (much smaller than 10 fs), extremely high peak optical intensities (greater than 10 TW/cm2) and extremely fast pulse repetition rates (greater than 100 GHz).     

电脉冲用于混凝土抗硫酸盐侵蚀加速试验方法初探

实际工程中水泥混凝土硫酸盐侵蚀过程缓慢,常采用加速试验方法评价其抗硫酸盐侵蚀性能。通过分析现有方法的特点,提出基于电脉冲原理的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能加速试验方法。测试了不同水灰比、浸泡方式与粉煤灰掺量的混凝土在不同侵蚀条件下的抗蚀系数,利用扫描电镜分析了电脉冲作用下硫酸盐侵蚀机理。试验结果表明,电脉冲加速了混凝土的硫酸盐侵蚀,基于电脉冲原理的混凝土抗硫酸盐性能加速试验方法技术可行。     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤负群速色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强．计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度。本文还进一步就脉冲离散效应、喇曼自散射效应、以及初始输入脉宽不匹配等因素对脉冲压缩的影响进行了详细的计算和分析。     

超短脉冲3次谐波转换研究

针对由三阶非线性效应引起的I类角度失谐3次谐波转换进行了研究,讨论了群速度失配、自相位调制和交叉相位调制、晶体厚度以及失谐角度对3倍频光脉冲波形、频谱及转换效率的影响.研究结果表明:群速度延迟使转换效率下降,3倍频光脉冲展宽;自相位调制及交叉相位调制会降低转换效率,使3倍频光脉冲形状发生畸变;晶体厚度对3倍频光脉冲的展宽和转换效率均有较大影响;合适的失谐角度可有效地提高转换效率.     

基于NOLM中XPM效应的光脉冲压缩研究

提出了利用色散位移光纤(DSF)构成的非线性光纤环路镜(NOLM)中交叉相位调制(XPM)效应获得光脉冲压缩的新方法,并进行了相关分析.数值结果表明:在NOLM中,利用泵浦脉冲与其中一路信号脉冲共同传输时的交叉相位调制(XPM)效应,可使最终输出的信号脉冲获得较好的压缩.     

采用分步傅立叶方法初始啁啾脉冲的孤子效应压缩

采用分步傅立方法数值模拟皮秒脉总冲在单模光纤中的传输,计算和分析了初始啁啾以坡秒脉冲的孤子效应压缩的影响。通过分析脉冲压缩比,最佳光纤长度,压缩后手脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化,发现采用增大初始啁啾的办法,可以使皮秒脉冲得到更好的压缩。