半导体激光光束质量与像散特性的研究

对半导体激光的光束质量和像散特性进行了研究。基于二阶矩定义,对表征半导体激光光束质量和像散特性的光束特征参数M2因子和内禀像散不变量a等作了理论推导和分析。半导体激光的光束质量和像散特性与半导体激光运行时的多模模阶次和各阶模的权重因子成比例,模阶次越高或高阶模的权重越大,其光束质量越差,像散越厉害。     

多模光纤斑纹场及其应用

本文研究了He-Ne 激光照明的单根多模阶跃折射率型光纤及多模光纤束产生的斑纹场的特性,讨论了不同芯径的光纤组成的多模光纤束产生的斑纹场之间的差别,并将它们与毛玻璃板斑纹场进行了比较.通过实验验证了所得结论的正确性,证明了多模光纤束辐射的斑纹场可以用于光学测量和信息处理.     

打标YAG激光束的光纤耦合传输试验研究

本文通过分析比较，选择输入输出端面均为平端面的阶跃多模石英光纤用于传输大功率ＹＡＧ激光进行打标；用计算设计的光耦合装置按试验总结的步骤耦合ＹＡＧ激光，所得耦合效率满足了打标机工作的需要。     

Measurement of aerosol optical extinction using diode laser cavity ringdown spectroscopy

Accurate measurement of optical extinction of atmospheric aerosols is important for quantifying the direct climate effects of aerosols. A portable cavity ringdown spectrometer utilizing a modulated multimode blue diode laser (linewidth ～0.2 nm) is developed to measure the aerosol optical extinction. Laboratory generated ammonia sulfate particles (<1 μm in diameter) are characterized, with good agreements between the experimental measurements and Mie theory calculations. An optical extinction detection sensitivity of 0.24 Mm-1 (1σ) is achieved. Measurements of ambient aerosols are also carried out. This study demonstrates the feasibility of a compact, multimode diode laser cavity ringdown spectrometer for sensitive measurements of the optical extinction of atmospheric aerosols.     

泵浦功率变化对连续YAG激光器的影响

本文指出当连续YAG器件的泵浦功率变化时,不仅是器件增益发生变化,而且器件的损耗也同样发生变化。因而引起振荡模式的变化,腔的失稳,激光输出功率变化的复杂化。文中以大量的理论计算和实验证明:在多模运转时以平行平面腔为好。在单模运转时以平—凸或凹—凸腔为好。     

30Hz单模超窄线宽光纤激光器

介绍利用光子注入锁模技术在掺铒光纤激光器上实现了超窄线宽单模激光输出;对光子注入锁模技术压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了饱和吸收形成的瞬态光纤光栅的参数对激光线宽产生的影响,实现了高边模抑制比的激光输出. 在实验中,通过调节泵浦功率,获得了稳定的单纵模及多纵模激光输出,测量显示输出激光的线宽为30Hz,输出最大功率可达2mW,多纵模时自由光谱范围FSR为1.875kHz.     

激光注入锁定技术压缩线宽的研究

本文采用多模激光振荡的半经典理论,分析了在注入锁定时腔内各纵模与注入信号间的作用关系.用连续的Nd:YAG激光器产生的单纵模激光信号,注入高增益调Q非稳腔激光器中,实现了注入锁定,获得了脉宽为20ns、峰值功率为10.5MW的傅立叶变换极限的单纵模激光输出.     

三台多模激光强度的混沌同步

对空间耦合的三台多模激光阵列的动力学行为进行了理论分析．当系统的泵浦受到调制时，在一定的参数范围内，第一台激光和第三台激光输出的总强度之间会出现很好的混沌同步，两台激光的对应模式之间也出现相应的混沌同步，但不同模式之间则是完全的混沌状态，而第一台、第三台激光与第二台激光的输出强度之间则没有混沌同步现象出现．每台激光的各个模式强度之间存在模式竞争现象，通过李雅普诺夫指数也可以看出系统处于混沌状态，     

含滤波器多模光纤激光器有效反射率的分析

基于改善多模光纤激光器输出光束质量目的,提出了其含有抑制高阶模输出的光纤滤波器的理论模型.运用模式耦合理论,对此模型进行了理论分析,导出了滤波器与端面反射镜构成系统有效反射率的表达式.并根据其表达式作了数值模拟,结果为:对于含滤波器的多模光纤激光器,其高阶模的有效反射率较小,低阶模的有效反射率较大.结论表明,在多模光纤激光器系统中设置一个光纤滤波器,使得低阶模比高阶模更容易起振,可以有效地改善其输出光束的质量,为实验研究提供了一定的理论依据.     

三态叠加多模纠缠态光场退相干下的混态差压缩

利用多模压缩态理论,对由多模真空态、多模复共轭相干态及多模复共轭虚相干态三态线性叠加构成的多模纠缠态光场在退相干下的均匀混态时其等幂次差压缩特性进行了研究。结果表明,当满足不同的条件时,混态光场中不仅呈现该纠缠态的某一正交相位分量存在着广义非线性等幂次高次差压缩特性的普通差压缩现象,而且还呈现其两个正交相位分量同时存在广义非线性高次差压缩特性的“双边差压缩”现象。后者是一种与测不准关系相悖的全新的物理效应。     

多模光纤带通特性分析

多模光纤存在严重的模式色散,其带宽距离积受限。为此,分析了多模光纤的带通特性。从多模光纤传递函数出发,推导了多模光纤频率响应函数以及频率响应和幅度响应的相关函数,并进行了仿真分析。结果表明,多模光纤频率响应的高频部分相对平坦,由一系列带通区域组成,每个带通区域的带宽与导模的时延有关。仿真实验表,明通过载波复用技术,可以利用这些带通区域进行吉比特容量信息的传输。     

三态叠加多模Schrdinger-cat态纠缠光场的不等幂次高次差压缩

引入了由多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态和多模真空态的线性叠加所组成的三态叠加多模Schr dinger-cat态纠缠光场,利用多模压缩态理论研究了这种光场的广义非线性不等幂次高次差压缩特性。结果发现:①真空场对此猫态光场的不等幂次高次差压缩效应没有影响;②在一定条件下,此猫态光场的两个正交相位分量可分别呈现出不等幂次高次差压缩效应;而在另外的条件下,此猫态光场的两个正交相位分量则可同时出现上述的不等幂次高次差压缩效应。     

任意两态叠加多模泛函叠加态光场的差压缩特性——广义电场分量的不等幂次差压缩

利用多模辐射场广义非线性不等幂次差压缩的一般理论,研究了任意两态叠加多模泛函叠加态光场的广义电场分量的非线性不等幂次差压缩特性。得到了一般理论结果,讨论了两种特殊两态叠加多模泛函叠加态光场的差压缩特性．结果表明：1）当前q模压缩次数和与后q模压缩次数和都为偶数时,第一类两态叠加多模泛函叠加态光场和虚相干两态叠加多模泛函叠加态光场都不出现广义电场分量的非线性差压缩效应;2）当前q模压缩次数和与后q模压缩次数和都为奇数时,在一定条件下,任意两态叠加多模泛函叠加态光场中,广义电场分量呈现出周期性变化的广义非线性Nj次方差压缩效应;3）没有发现“奇怪压缩现象”。     

光场|Ψ_1~((5))>_q中广义电场的高次和压缩效应

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模真空态、多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态以及后两者的相反态的线性叠加所组成的五态叠加多模薛定谔猫态光场|Ψ1(5)q。利用多模压缩态理论,对上述光场|Ψ1(5)q中广义电场分量的等幂次高次和压缩特性进行了详细研究。结果发现:在一定的条件下,光场|Ψ1(5)q的广义电场分量总可呈现出周期性变化的、4m+2次的广义非线性等幂次高次和压缩效应。     

多模光纤弯曲损耗的分析

从多模光纤中模式传输理论和射线分析法出发 ,分析用多模光纤做连接器件时造成输出功率不稳定的原因 ,并用数值模拟方法给出多模光纤弯曲损耗情况。当多模光纤弯曲半径小于 5mm时 ,损耗变得很大。据此可得到使多模光纤模式稳定的扰模器的最佳尺寸。     

一种多模叠加态光场的奇次Y压缩效应

目的研究一种两态叠加多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。方法利用多模压缩态理论计算,分析,归纳,总结。结果得到多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。结论当压缩幂次数Nj为奇数时,态｜ψ^（ab）〉q在一定条件下总可呈现出奇次幂Y压缩效应。     

馈电网络阻抗变换器散射参数的测量

针对多模馈电网络中阻抗变换器子结构的特性,对阻抗变换器三端口网络散射参数的获取和测量方法进行了详细分析.考虑端口的阻抗匹配,推导出不同测量端口环境下的转化公式,对用二端口网络分析仪测量阻抗变换器的三端口散射参数进行了实际测量并用混合模式散射参数对该方法进行仿真比较,证明了该方法是正确的,为整个馈电网络系统的设计和优化提供有力的帮助.     

基于光反馈多模半导体激光器的多信道双向混沌同步通信

利用光反馈多模半导体激光器建构了多信道双向混沌通信系统,数值研究了系统的同步特性及通信性能.结果表明,当激光器的参数一致时,2激光器对应模式间能够获得无时延高质量混沌同步,并实现多信道实时双向通信;当激光器的内参数失配时,系统的同步性能和通信质量会受到一定影响,但在一定失配范围内,系统仍能较好地实现多信道双向通信.     

双参数变形多模增减光子的相干态及其完备性关系

在双参数变形多模Ｆｏｃｋ空间中引入了双参数变形多模玻色振子的逆算符，构造了相应的多模增减光子的相干态及其完备性关系。     

多纵模半导体激光器的混沌同步研究

建立了多纵模外腔半导体激光器与单纵模半导体激光器的单向耦合系统理论模型,研究了不同纵模间的混沌同步及系统参数的影响.研究结果表明当内部参数完全匹配时该系统的同步性能较好,而且在内部参数不完全匹配的情况下也能保持较好的鲁棒性,说明在基于混沌的保密光通信中利用多纵模同步进行混沌复用通信是完全有可能的.