量子阱LD有源区量子阱数目的优化设计

采用直观的载流子、光子库模型,导出半导体激光器速率方程,得到输入电流、输出光功率的关系以及激光器腔体参数与注入电流的关系,从而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点来优化有源区量子阱数目．给出了共面量子阱LD在固定有源长度、固定无源区长度的共面量子阱激光器的量子阱数目优化方案．     

高功率LD侧面泵浦Nd:YAG激光器四镜折叠腔分析与设计

运用ABCD传输矩阵理论,把增益介质作为类透镜处理,对LD侧面泵浦地Nd:YAG激光器四镜折叠腔进行了分析,特别讨论了增益介质内部基模光斑半径和基模体积随泵浦功率变化的关系.在此基础上得到了一组腔的优化参数,能使激光器实现大基模体积热稳运转,并很好地补偿了像散.     

高功率LD侧面泵浦Nd：YAG激光器四镜折叠腔分析与设计

运用ABCD传输矩阵理论，把增益介质作为类透镜处理，对LD侧面泵浦地Nd：YAG激光器四镜折叠腔进行了分析。特别讨论了增益介质内部基模光斑半径和基模体积随泵浦功率变化的关系．在此基础上得到了一组腔的优化参数，能使激光器实现大基模体积热稳运转，并很好地补偿了像散．     

窄带滤光片精确波长激光器高频调制特性研究

采用窄带滤光片作为选频元件对精确波长激光器高频调制特性进行了小信号分析.优化设计了外腔长度,兼顾了激光器的阈值特性和工作稳定性;给出了适用于外腔情况的光子寿命表达式;讨论了外腔反射率、管芯与外腔耦合效率以及外腔长度对光子寿命的影响.数值分析结果表明该类型激光器的调制响应特性主要取决于等效光子寿命,受偏置电流影响不大.当外腔反射率为72%,管芯与外腔耦合效率为80%,等效外腔长度为9.7 mm时,光子寿命为100 ps,激光器的调制带宽约为2 GHz,适合于以太网无源光网络中波分多址技术应用的需要.     

环形腔掺铒光纤激光器频谱仿真和优化

基于掺铒光纤Giles模型,建立了环形腔掺铒光纤激光器模型,按照实际所用的σ结构激光器设定仿真参数,对前向、后向以及双向放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission,ASE)光对激光器性能的影响进行仿真,得到激光器性能优化参数。仿真结果表明在激光器起振时,是否考虑腔内的前后向ASE光对输出光功率幅值与掺铒光纤增益粒子分布影响不大,后向ASE光是导致掺铒光纤存在截止长度的原因。实验结果和仿真结果的对比表明本模型可较准确地仿真激光器的性能,可用于对实际激光器的设计进行参数优化。     

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。     

三镜折叠腔内腔倍频高功率绿光激光器

随着LD侧面泵浦技术的提高,高功率连续绿光激光器得到了更广泛的应用。通过推导出三镜折叠腔的传输矩阵,讨论了三镜折叠腔的稳定性与各参数之间的关系。经过参数优化和实验调整,在驱动电流为20A时,获得功率高达7W的连续绿光输出。     

外腔长度变化对外腔半导体激光器边模抑制比的影响

根据光纤光栅外腔半导体激光器（FBG—ECL）的等效腔模型,通过分析半导体激光器（LD）、外腔及光纤光栅（FG）三者的共同作用,利用光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定FGESL的激光纵模分布,理论上研究了FGESL的边模抑制比（SMSR）随FG外腔长度的变化．结果表明：SMSR的大小跟外腔长度的选择有很大的关系,在其他参数相同的情况下,外腔长度的微小变化可以引起边模抑制比很大的波动．从总体上看,外腔较长时的比外腔较短时的边模抑制比要小;当外腔长度为8～11mm时,光纤光栅半导体激光器有比较高的边模抑制比（SMSR〉40．8dB）,并且边模抑制比随外腔长度的变化比较平稳.     

两种调制方式下微腔半导体激光器的抗噪声性能

假定输入调制信号为实际语音信号,伴随语音信号的噪声为加性白噪声,在大输入信噪比前提下,对微腔半导体激光器的自发发射寿命调制、光子寿命调制两种调制方式进行了频域分析,得到了不同参数下的信噪比增益.数值模拟的结果表明,如带通滤波器的通带范围取为300～3 400 Hz,激光器的抗噪声性能基本不依赖于腔内参数;当带通滤波器的通带范围增大到一定程度,调整偏置电流和腔内参数可以实现两种调制下半导体激光器的高抗噪声性能.     

腔内非均匀增益对DF化学激光器本征模式特性的影响

通过对氟化氘(DF)化学激光器腔内气动流场的分析,建立了包括小信号增益系数分布和折射率起伏分布的非均匀增益分布模型,进而分析了化学激光器腔内非均匀增益分布对其模式特性的影响。采用增益介质多层分布法和Fox-Li迭代法,计算了具有非均匀增益分布的DF化学激光器有源腔本征模式分布,并利用功率谱密度(PSD)及 Zernike 像差系数对无源腔以及有源腔本征模式的相位特性进行了比较分析。研究结果表明：DF 化学激光器腔内非均匀增益特性会引起其本征模式分布不均匀性和波前相位高频比例的增加,进而导致激光器输出光束的光束质量明显下降。     

非等温空腔法确定固体材料的比辐射率

本文讨论一种确定固体材料比辐射率的方法。在被测材料的表面开一个圆柱形空腔,并在其背面均匀加热。联立求解腔壁的辐射换热和体内的热传导方程,求得温度场分布和腔底的有效辐射。结果表明,腔底的有效辐射是比辐射率、腔深和半径之比以及一个表示温度梯度的参数的函数。文中讨论了能量辐射和光子辐射两种情况。在实验中,用热象仪测量材料表面和腔底的有效辐射。由理论分析结果和实验测定的有效辐射,求得材料的比辐射率。     

二极管端面泵浦Nd:YAG 1319nm连续波激光器

阐述了一种二极管端面泵浦的1 319 nm Nd:YAG连续波全固态激光器,理论上分析了最佳谐振腔长和最佳透过率,通过试验在腔长4 cm,泵浦功率7 W,输出镜透过率3%时,获得1 319 nm最大连续波输出功率1.3 W,光-光转换效率为20.6%。     

环形腔吸收型光学双稳器件的静态研究

本文以二能级均匀展宽原子系统的 Maxwell—Bloch 方程的静态解为基础,对环形腔吸收型光学双稳器件作了较全面的静态研究。推导出了此器件具有光放大性的条件和光放大区的范围,求出了此双稳器件差分增益的最大值,及此时的归一化入射光强和透射光强,并推导出了此器件差分增益最大值随合作参数的变化规律。同时,证明了这一器件不可能作为光强稳定器。     

轴对称扫描电子枪的理论分析与计算

为提高原子蒸气激光同位素分离（ＡＶＬＩＳ）中电子枪加热金属高密度蒸发的需要,运用电磁理论分别对轴对称扫描电子枪的束流特性和传输系统扫描特性进行了数值模拟。着重分析了电子枪的结构参数与束流特性的关系,以及束流传输元件与束流扫描特性的关系。进行了轴对称电子枪结构的计算机辅助设计,给出束流功率密度为１０ ｋＷ／ｃｍ ２ ,扫描长度１５ ｃｍ ,总功率为１００ ｋＷ 的轴对称扫描电子枪结构参数与束流特性的计算结果。     

掺铒光纤放大器放大的自发发射谱的实验研究

本文用不同的泵浦波长（980nm和1480nm）对不同泵浦强度和不同光纤长度的掺饵光纤（EDF）的净增益轮廓进行了实验研究，并对实验数据进行了讨论分析。     

基于LTCC的Ka波段无源等效腔体分析与优化设计

为了能够在Ka波段采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现收发组件小型化设计,提出了LTCC无源等效腔体模型.将有源芯片置入LTCC腔体中,解决了电磁场干扰问题.但腔体效应会引起串扰和振荡,造成放大器工作的不稳定.为此提出腔体谐振频率远离工作频率的设计方法,在无源等效腔体设计过程中采用两种不同馈电结构,利用基于神经网络模型的遗传算法和三维电磁场仿真软件对无源等效腔体参数进行优化设计,得到了近似一致的设计结果,满足放大器稳定的最优无源等效腔体参数为4.5 mm×3.5 mm.     

连续波腔衰荡技术测量系统的参数选择

连续波腔衰荡技术是一种非常规、高精度的腔损测量技术。考虑入射光线宽和谐振腔失调等情况，本文依照多光束干涉理论对连续波腔衰荡法的腔出射光强公式进行了推导，并围绕腔出射光强，就测量系统各部分参数的选择对测量精度和稳定度的影响进行了数值模拟和分析，这将为该技术应用时的参数选择提供理论指导。     

复摆腭式破碎机破碎腔啮角的计算

本文对腭式破碎机的腔形啮角进行计算，在保证物料不被挤出的前提下，对动腭和定腭的啮角进行最佳计算，以获得较大的生产能力。