基于体布拉格光栅的高功率可调谐Er／Yb共掺光纤激光器

主要介绍基于体布拉格光栅（VBG）的宽调谐Er／Yb共掺光纤激光器．通过中心波长为976nm的半导体激光器（LD）包层泵浦Er／Yb共掺光纤,并利用VBG作为波长选择器件,在耦合进入光纤的泵浦光功率为51w的情况下,实现了13．1W的功率输出,激光中心波长为1570nm,相应的斜效率约26．6％．通过改变VBG的工作角度,实现了1532—1570nm连续可调谐激光输出,调谐范围达38nm,基本覆盖了整个光纤通信低损耗的c波段（1530—1565nm）,激光功率输出水平≥10．66w．     

Smith经验公式的理论推导

1966年,P.W.Smith实验测得了He—Ne激光器6328(?)的小信号增益系数G_m与放电毛细管直径d成反比关系的经验公式为G_m=3×10~(-4) 1/d。从此,Smith这一著名的经验公式就成为实际生产设计He—Ne激光器的指导原则了。本文将此公式从原子气体放电机制上加以阐明,使其具有更坚实的理论基础。一、He—Ne激光器的原子能级图 He—Ne激光器是利用He和Ne混合气体放电来获得粒子数反转的,发射激光的气体Ne称为工作气体,He称为辅助气体。He—Ne激光产生有关的能级结构及其跃迁过程如下图所示:     

多波长He—Ne激光器研制成功

理论上已经证明,在He的3S_2→2S_(1-10)能级跃迁中,除了3S_2→2P_9是禁戒跃迁外,其余9条谱线都能产生激光振荡,但是在这些可供实用的可见区He—Ne激光谱线,上能级全部处于竞争状态,因此,随着可见区内跃迁几率最高的633nm谱线产生振荡,会使其余谱线受激振荡受到抑制,因而难以产生激光。对于543nm绿光的产生尤其困难。近几年来,国内外不少研究工作者和厂家正致力于多波长He—Ne激光器的研制。最近,我校激光与光谱学研究所在一台有效增益区为1.1m的He—Ne激光装置中,用宽     

Rb-Ne光学碰撞能量转移

在气体样品池条件下，研究了Rb（5Pi）＋Ne碰撞能量转移过程。将调频半导体激光器的波长稍微调离共振线，用激光激发光学薄的Rh蒸汽和低密度Ne的混合系统，激发态RbNe（E）通过解离或碰撞转移产生出Rb5P态。在不同的Ne气压下，测量直接荧光5P1/2→5Si／2和5P3/2→5S1／2转移荧光，由谱线的峰值强度比给出Rb5Pj态布居的相对大小，利用速率方程和最小二乘法得到碰撞转移截面和碰撞转移速率系数。实验结果表明，Rb5Pj精细结构碰撞转移截面是8.33×10^-18cm^2（当压强P〉133Pa）和5．94×10^-17cm^2（当压强P〈133Pa），相应的转移速率系数是5．53×10^—13cm^3／s和3．94×10^12cm^3／s。最后分析了转移截面随压强变化的原因。     

K-M模型下的人全血对He-Ne激光的散射与吸收特性

研究了人全血对He—Ne激光的反射和透射传输特性．实验采用单积分球系统及波长为632.8nm的He—Ne激光器，采用Kubelka—Munk模型分析和计算了不同血液样品的吸收系数、散射系数及总光强I(x)随厚度的变化情况.结果表明：K—M模型结合单积分球系统的测量方法可用于研究血液样品光学参数，不同类型的血液样品在K—M模型下的吸收系数或散射系数有差别，散射系数的差异较小，有3例胃癌患者血液的吸收系数与正常人有较大差异。     

稳频的6328He-Ne双频激光器

双频激光器是一种新型He—Ne激光器。本文介绍了双频激光器的原理,设计及其稳频,最后介绍了频率稳定性的测量。重点放在双频激光器的特点,对一些共性的问题因文章篇幅有限,没有介绍。     

小功率He-Ne激光致热损伤的物理分析

很据皮肤组织致热损伤的性质，从pennes方程出发，对实验室中常用的小功率He—Ne激光器，照射皮肤组织致热的温升进行计算，从而对小功率He—Ne激光器的使用危险性进行分析，这对实验宣的激光安全使用和管理有一定的参考价值．     

全光纤掺Yb3+光纤光栅激光器及其输出特性

采用光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔, 利用中心波长为970 nm的半导体激光器（LD）作为抽运源. 对准圆形内包层的掺Yb³⁺双包层光纤进行泵浦, 其抽运功率为11.8 W, 实现了7.5 W的单模激光输出, 输出波长为1 080 nm, 斜效率63.5%.     

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％。     

基于双波长集成半导体激光器的DVD光学头

提出了一种基于双波半导体激光器的DVD光学头方案，双波长半导体激光器能发射两个波长的激光，650nm的光束用来读取DVD，780nm的光束用来读取CD和CD－R／RW，讨论了设计中光轴的校正和伺服信号提取等关键问题，试验结果显示该方案是可行的。     

半导体激光器出射光束的折射微透镜准直

讨论了利用柱形折射微透镜来改善强功率半导体激光器出射光束平行性的问题,给出了强功率半导体激光器出射光束的准直平行性通过柱形折射微透镜的作用得到显著改善的几个关键因素,所得出的研究结果可以实际应用于一种低阵列规模的线列强功率半导体激光器出射光束的准直.     

高斯正支共焦非稳腔光束质量测量结果与分析

利用美国Spiricon公司生产的M2-200 Beam Propagation Analyzer(M2仪)测量了氙灯泵浦Nd:YAG的正支高斯非稳腔脉冲激光器的腔长变化对输出光束质量的影响。简要叙述了M2仪的使用方法和测量过程,介绍了几种评价光束质量的物理量。通过观测和分析,正支高斯非稳腔腔长的变化会影响输出光束的质量。实验中发现,当腔长为78 cm时光束质量最佳,此结果与理论值78.6cm很相近。误差主要来自两个方面:一是谐振腔内等效透镜主面位置测量不准确;二是腔内含有晶体棒时,腔长计算不精确。离焦比较大时光束质量明显变差,M2和发散角都很大;与腔镜的失谐灵敏度相比,高斯共焦非稳腔对腔长的失谐灵敏度小,失谐容忍度大。通过测量结果的对比得出,用M2因子评价光束质量是一个较好的选择。     

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。     

利用声光效应测量波长的设计与研究

提出了利用声光效应原理来测量激光波长的方案.基于声光Bragg衍射效应原理，利用比较法，以He-Ne激光波长作为基准波长，推导出待测激光波长与与衍射光斑间距的关系式.据此设计了未知激光的波长的方案，并对两种波长的激光波长进行了测量，结果表明测量值和理论值之间的误差小.     

激光束编码的敌我目标识别及其密码器设计

为在现代电子战争中可靠地识别敌我，提出了一种基于激光束编码的合作式目标识别方法．该方法通过半导体激光器发射含有询问、应答密码信号的调制光束进行通信，完成敌我目标的主动式识别，从而解决了传统无线电识别系统抗干扰性差、精度低等问题．设计了一种以Ｍ序列为询问、应答码的密码器．解决了传统目标识别系统中密码容量不足，随机性、保密性差和抗干扰能力低等问题．给出了产生全部Ｍ序列的过程及其电路设计．试验结果证明了该方法的实用性和可靠性．     

基于Volterra级数分析的半导体激光器非线性模型

根据非线性系统Volterra级数分析理论建立了半导体激光器的非线性模型.半导体激光器由本征激光器与寄生网络级联而成.本征激光器的非线性传递函数利用谐波输入法从速率方程得到,而寄生网络的非线性传递函数由影响其非线性的主要因素决定.在此基础上利用非线性系统的级联关系得到半导体激光器的非线性传递函数,并利用模型计算了半导体激光器的二次谐波、三次谐波和三阶交调失真.计算结果显示,在宽频范围内模型计算结果与仿真结果接近,且寄生网络对于激光器非线性的影响随频率升高而逐渐加大.通过比较Volterra模型与直接仿真之间的误差随输入信号功率的变化趋势可看出Volterra模型更加适用于分析弱非线性系统.所建立的模型有助于半导体激光器的器件表征与射频光传输系统的设计.     

非线性光学介质中光束自作用效应测量非线性折射率n_2的新方法(英文)

本文报道了利用连续激光在非线性介质中发生自作用情况下,远场光斑中心光强与样品介介空间位置的关系曲线测定非线性折射率的新方法。用此法测量了茉莉花茶酒精溶液这一新的非线性介质n_2值,给出了n_2=-(1.5±0.3)×10~(-5)esu.,比CS_2的相应值大10~6倍。     

一种双激光医用外科设备设计中的若干问题

我们研制了一种双激光医用外科设备,在同一设备上设置CO_2激光器作为手术光源;He-Ne激光器既作指示,又作照射治疗光源;两种激光亦可联合使用。本文阐述该种设备设计中的几个问题。     

高速半导体激光器超短光脉冲产生及脉宽测试

报道了利用增压开关半导体激光器产生超短光脉冲的实验结果，研制了适合测量半导体激光器超短光脉冲宽度的强度自相关测试系统，测得其脉宽为４０ｐｓ。     

BaBrCl:Ce3+光存储性能的研究

采用高温固相反应法制备了Ce3 掺杂的BaBrCl材料.研究了样品的荧光光谱,经X射线辐照前后的吸收光谱及差吸收谱(DAS).首次在BaBrCl:Ce3 中发现光激励发光.发射峰及光激励发光峰均位于～390 nm;DAS为500～750 nm的宽带谱,与BaFX:Eu2 (X=Cl,Br)相比,该吸收带与He-Ne激光器(633 nm),或廉价、小巧、使用方便的半导体激光器的波长更为匹配.表明BaBrCl:Ce3 有望成为一类新型的X射线存储材料.