外腔半导体激光器

本文利用传输线描述法,推导了复合外腔半导体激光器的振荡条件,详细分析了外腔半导体激光器的阈值特性、光谱特性、选模特性及线宽加强因子对光谱的影响,实验结果与理论分析一致。     

外腔半导体激光器的实验研究

本文报道了外腔半导体激光器的一些研究成果。利用闪耀光栅作反馈元件，对808nm波长的半导体激光器形成弱耦合外腔，实现了光谱特笥较好的窄线宽单模激光输出，线宽小于0.06nm，边模抑制比大于30dB，最大输出功率为35.4mW，总的光－光转换效率为46％。通过调整光栅转角，可以得到11.66nm的波长调谐范围。设计了光栅－反向镜联动结构，使外腔半导体激光器的输出方向不再随调谐而变化。     

窄线宽可调谐半导体激光器

研究了一种利用光栅弱耦合外腔改善可见光半导体激光器性能的方法,并对６５０ｎｍ半导体激光器进行了实验,外腔镜由一个闪耀光栅构成,通过转动光栅角度,获得了窄线宽单模激光输出,谱线宽度０．１ｐｍ,线宽压窄比达９８００,边模抑制比＞２０,并且在约２０ｎｍ的荧光谱宽基础上得到约５ｎｍ波长的连续调谐范围     

846 nm半导体激光器线宽压窄的研究

研制了用于倍频蓝光的单模、可调谐的窄线宽光栅外腔反馈半导体激光器,它是由激光器底座、激光管组件、准直透镜组件和光栅组成.经过精密控制电流和温度,利用光栅反馈可获得激光单纵模输出,外腔的结构还使输出光的谱线宽度得以压窄.对研制的半导体激光器的特性测试表明,其输出功率稳定,阈值变小,模式单一稳定,波长可调谐,谱线宽度小于1 MHz.     

单频外腔半导体激光器的主动稳频

采用鉴频反馈电路控制外腔长，对长外腔单纵模半导体激光器进行主动稳频，获得线宽小于２００ｋＨｚ的稳定单频输出，在２ｈ内频率漂移小于２ＭＨｚ     

平面外腔半导体激光器的一种新的瞬态模型

视外腔半导体激光器的场为统一场,直接由内、外腔场的传播方程、边界条件出发,建立了平面外腔半导体激光器的瞬态模型。数值模拟的结果与实验结果的比较表明：无论对于强反馈、还是弱反馈,此模型基本上反映了平面外腔半导体激光器的瞬态特性     

窄线宽单频线偏振掺铒光纤环形腔激光器

报道了利用在未泵浦掺铒光纤中,驻波饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,并通过在腔中置入光纤起偏器,使掺铒光纤环形腔激光器产生单频线偏振激光输出,其线宽在0.75KHz以下,输出光具有典型的光学双稳态特征.     

光纤光栅外腔半导体激光器的输出谱特性

采用射线法,计算增益随波长的变化,推导出光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)输出谱的表达式.结合载流子速率方程,对外腔半导体激光器输出谱的精细结构进行了数值模拟研究.结果表明:光纤光栅外腔的输出谱在反射带宽内呈现出多峰结构,随着前端面反射率减小和耦合效率增加,输出谱相应地变得比较稳定.     

前端面反射率对外腔半导体激光器输出特性的影响

采用射线法,计及增益随波长的变化,导出了光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)输出谱及输出功率的隐函表达式.结合载流子速率方程,对外腔半导体激光器的输出谱的精细结构以及P-I特性进行了数值模拟研究.结果表明:光纤光栅外腔的输出谱在反射带宽内呈现出多峰结构,随着前端面反射率越小,输出谱相应的比较稳定;P-I特性曲线抖动越来越小,趋于线性变化.     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的倍频研究

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器（OPS-VECSEL）是一种新型的半导体激光器,在很多领域有着广阔的应用前景。其外腔结构更容易实现高功率、高光束质量的倍频。本文分析了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的器件结构;研究了VECSEL的倍频,设计了两种不同的VECSEL倍频结构及散热装置。     

振动引起的不稳定磁场对核磁共振谱图的影响

在核磁共振实验中,地基振动等外界干扰会引起磁场不稳定,从而影响高分辨核磁谱图的质量.为探讨振动对谱图的影响,本文将外界振动引起的不稳定磁场作为微扰项,通过Bloch方程从理论上分析了其产生振动干扰峰的机理和振动干扰峰在谱图中的分布规律,并利用计算机模拟了几种典型的外界振动产生的干扰峰在谱图上的分布,通过差谱实验揭示了外界振动对谱图的影响.研究结果表明:外界振动会使谱图的线形变差、线宽增大和相位扰乱,从而降低谱图的分辨率.实验结果与理论预测和模拟结果相吻合.     

掺氢非晶硅薄膜材料光稳定性的研究

用射频辉光放电法制备了a Si:H样品 ,并对样品进行了光照测试 实验表明 ,样品经过光照后 ,光电流和暗电流逐渐减小 ,在光照初期 ,这种变化很大 ,随着光照时间增加 ,光诱导效应渐趋饱和 ,这种现象是由于强光照产生亚稳缺陷态所引起 讨论了在非晶硅氢薄膜中亚稳光诱导变化的机理 ,并解释了S W效应形成的微观过程     

光参量发生放大器中信号光线宽的理论分析

对泵浦光的光束质量影响信号光线宽加宽的物理机制进行了模拟计算和分析,结果表明,在锭离简并点处,信号光线宽较小,在简并点附近,信号光线宽急剧增大,泵浦光的发散角和偏轴方向的泵浦光对信号光线宽影响较大。     

Analysis of stimulated Brillouin scattering in multi-mode fiber by numerical solution

Stimulated Brillouin scattering in optical fibers is described by a theoretical model and numerical analysis. The results showed that, for an optical fiber pumped by a laser beam with ns-order-pulse width and kW-order peak-power, SBS reflectivity tends to saturate when the fiber length exceeds a limit, named “effective fiber length“. Using small core-diameter and long enough fiber, the SBS reflectivity level could be raised but is limited by optical damage of the entrance surface of the fiber. Therefore, just a small dynamic range can be obtained.     

磁流体的Shliomis体积特性研究

根据Shliomis体积满足的解析关系式,理论分析了磁性颗粒浓度、环境温度和外磁场强度与方位对磁流体的Shliomis体积的影响,并通过数值模拟计算进行了定量的研究.结果表明,磁流体的Shliomis体积随磁性颗粒浓度的增加而增加;随环境温度的增加而减小,在远离磁流体熔点温度时趋于稳定值;随外磁场强度的增加而增加,且与外磁场和磁矩方位夹角有关.纵观各种因素,磁流体的黏度对其Shliomis体积的影响起着关键的作用.研究结果有助于深入了解磁流体中固体磁性颗粒磁矩的弛豫现象.     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

Rayleigh backscattering: a method to highly compress laser linewidth

Ultra-narrow linewidth laser with several hun- dred hertz at room temperature has attracted a great deal of attention in recent years and played a critical role in both optical sensing and communication fields. In this paper, a new method based on Rayleigh backscattering to highly compress the laser linewidth was proposed and demon- strated theoretically and experimentally. By theoretical analysis and simulation, Rayleigh backscattering can be collected in any waveguide structure and all wave bands, which could have a revolutionary impact on the field of laser. A single-longitudinal mode fiber ring laser with 130-Hz linewidth was achieved with self-injection feed- back structure at normal atmospheric temperature. The linewidth compression based on Rayleigh backscattering lies in the fact that laser linewidth after scattering is narrower than that of incident light in high Rayleigh scattering structure. The self-rejection feedback method expanding free spectra range of laser cavity simultaneously was used to further suppress the mode-hopping and stabilizing output. Experimental results showed that the laser linewidth can be easily narrowed to hundreds of hertz with side-mode suppression up to 75 dB. This agrees with the theoretical analysis and simulation results qualitatively.