LD端面泵浦固体激光谐振腔的研究

为了对激光谐振腔体进行优化设计,采用ABCD光学传输矩阵理论,计算得到具有普适性的三镜折叠腔内高斯模式束腰的解析解.对一典型平-平热透镜腔进行计算分析,结果表明在针对其进行优化设计的泵浦范围内,腔体稳定性很好,激光光斑半径基本不随泵浦功率变化而波动.实验中以808 nm尾纤输出的激光二极管端面泵浦NdYAG晶体产生连续1 064 nm激光,激光输出结果与理论模型值能够较好地相符.     

低磁场下激光泵浦超极化惰性气体研究

为了获得高极化度的惰性气体,采用激光泵浦的方法可以使没有放射性的惰性气体同位素(如129Xe、3He)的自旋极化度得到极大增强.圆柱形的玻璃泵浦室内充满天然氙气、氮气、铷蒸气和氦气的混合气体,压力维持在1 MPa左右.泵浦室放置在30Gs的均匀磁场内,并被加热到318～352K.中心波长为794.7 nm的圆偏振激光均匀照射泵浦室对碱金属及惰性气体进行泵浦极化.其获得的非平衡极化度远远高于在相同磁场里玻尔兹曼平衡值.增强的核自旋极化度,可以使惰性气体同位素核磁共振的灵敏度提高104～105倍.     

LD端面泵浦固体激光谐振腔的研究

为了对激光谐振腔体进行优化设计，采用ABCD光学传输矩阵理论．计算得到具有普适性的三镜折叠腔内高斯模式束腰的解析解．对一典型平-平热透镜腔进行计算分析，结果表明；在针对其进行优化设计的泵浦范围内．腔体稳定性很好．激光光斑半径基本不随泵浦功率变化而波动．实验中以808nm尾纤输出的激光二极管端面泵浦Nd：YAG晶体产生连续1064nm激光．激光输出结果与理论模型值能够较好地相符．     

LD泵浦Nd:YAG激光毛化轧辊粗糙度的模拟分析

针对CO2激光器和灯泵浦的Nd:YAG激光器毛化技术的不足,利用半导体泵浦Nd:YAG激光器进行轧辊毛化。此装置具有峰值功率较高,光学质量好,使用寿命长,维护成本低等优点。本文利用半导体泵浦Nd:YAG激光器对轧辊毛化试验,分析了泵浦功率、脉冲频率、脉冲宽度、离焦量以及点阵密度等加工参数对毛化坑形貌和表面粗糙度的影响规律,并根据实验结果对表面粗糙度进行数值模拟,最后对模拟结果与实验值进行比较,得出了可以有效使用该模拟方法给出加工参数的调整规律结论。     

高转换效率绿光激光器的实验研究

用半导体激光器阵列对称式侧向泵浦Nd:YAG激光棒,改善了基频光质量.同时,提高了KTP倍频晶体的转换效率.其效果明显优于半导体激光器端面泵浦或普通氪灯侧向泵浦方式.通过实验测量到普通氪灯泵浦方式中基频光的平均直径为2.33 mm,LD阵列对称泵浦方式中基频光的平均直径仅为1.22 mm,并且呈现标准的高斯分布,形成了高亮度激光输出.实验研究了Nd:YAG调Q固体激光器的重复频率对KTP倍频晶体转换效率的影响.并且,在基频光平均功率11.2 W时,经KTP晶体倍频产生5.11 W的532 nm绿光输出,光-光转换效率达到45.6%.     

Al掺杂4H-SiC第一性原理计算及二次离子质谱分析

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,使用CASTEP软件建立了4H-SiC重掺杂模型,对通过激光辐照固态Al膜制备的p型重掺杂4H-SiC薄膜的晶体结构和电子结构进行了计算分析,研究获得不同浓度Al掺杂4H-SiC的能带结构和态密度.结果表明,随着Al原子掺杂浓度的增大,辐照样品禁带宽度随之减小,费米能级进入价带,体现出p型半导体的特征.结合二次离子质谱测试分析,得到Al掺杂浓度随辐照层深度的变化规律,Al掺杂浓度在30 nm范围内较为均匀,约为1×10^20cm^-3.证明KrF准分子激光可以实现4H-SiC之Al原子重掺杂,随着深度的增加,激光能量密度逐渐降低,4H-SiC内Al原子掺杂浓度相应降低.验证了激光辐照Al膜掺杂所制备4H-SiC样品的p型半导体特征,得到了Al掺杂浓度随激光辐照深度的变化规律.     

半导体环形激光器的非线性分岔动力学研究

基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背散射参数变化对环形激光器工作分区的影响,计算表明在不同的工作区中环形激光器将呈现不同的非线性动力学行为包括分岔和混沌.从物理角度对引发这些复杂的非线性运动的原因进行了分析.结果和他人论文中的实验结果相一致.     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的原理与应用

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)是二极管泵浦的多量子阱增益介质半导体激光器。近年来,光泵浦垂直外腔面发射激光器作为半导体能带工程的新成果,在理论和实验方面均取得了令人触目的进展。该器件具有较高的输出功率、卓越的光束质量和紧凑的结构。薄片式的激活介质避免了棒状介质的热透镜效应,周期性共振增益(PRG)结构提高了多量子阱内的受激辐射截面,分布布拉格反射器(DBR)减少了谐振腔的损耗。相对于晶体棒作激活介质的固体激光器来说,这种新型激光器可以通过半导体能带工程提供更加广泛的波长选择范围。它克服了电泵浦边发射和电泵浦面发射半导体激光器的限制,可以提供近衍射极限的基模或TEM01模的圆形光斑。     

LD泵浦Nd:YVO4声光调Q激光的脉宽控制

采用LD泵浦,实现了Nd:YVO4声光主动调Q1.06μm激光运转。首次研究了LD泵浦Nd:YVO4声光调Q激光的脉宽控制。实验结果表明,通过改变声光调制器在激光腔内的位置以及泵浦光在激活介质内的分布,可以有效地控制脉冲宽度,并且随着重复频率的提高,脉宽可调范围增大。根据ABCD矩阵传输理论,考虑泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布,给出LD泵浦Nd:YVO4声光调Q激光的耦合速率方程组,理论计算与实验结果相符。     

光泵远红外激光工作气体压强的最佳值

本文研究光泵远红外激光器的最佳工作气体压强。采用3能级系统模型,求解量子系统的密度矩阵方程,再用迭代运算法计算远红外激光的输出功率密度。激光器的远红外输出功率密度是泵浦激光功率密度I_p,泵浦频偏x,远红外信号的频偏y,工作气体压强P的函数。改变工作气体压强的值,可求得I_s-P的关系曲线。理论求得的P的最佳值与实验结果很好相符。     

半导体激光的非微扰理论

本文引入泵浦函数,研究了半导体激光的粒子数反转条件和输出特性。所得结果是合理和可信的。     

应力差分反射对GaAs体材料的应用

庆力差分反射术是一种调是光谱技术,它的测量机理是对半导体材料施加一非均匀的应力、,使材料的介电函数发生改变,从而产生与材料的光学迁相联系的ＤＲ信号,实现调制的目的,实验结果表明,应力差分反射光谱能够较好地指认均匀性较好材料的量子化跃迁。     

用光泵浦法评价AlGaAs/GaAs/AlGaAs双异质结外延片

本文提出了采用光泵浦法评价掩埋异质结构(BH)激光器的一次外延片质量的技术。该评价技术简便易行,对样片无破坏性,且可由其测量结果预言激光器发射波长和阈值等特性。     

瞬态波在非均匀损伤混凝土介质中的传播

研究了瞬态波在非均匀损伤混凝土介质中的传播,将连续非均匀损伤混凝土介质进行分层均匀损伤的近似处理,利用波谱系数传递矩阵和信号处理手段,计算了3种典型损伤模型对近似脉冲输入信号的时域响应.计算结果表明,由于损伤的存在,将导致响应波的波幅增大,波形畸变,损伤越大,这种增大和畸变的影响程度越明显.     

Cu掺杂AlN的铁磁稳定性的第一性原理计算

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,结合广义梯度近似计算了Cu掺杂AlN的晶格常数、能带结构、电子态密度、铁磁态和反铁磁态的总能量,并通过平均场近似的海森堡模型估算了居里温度Tc。结果表明,Cu掺杂体系的能带结构呈现半金属性,半金属能隙为0.442eV。铁磁性是Cu原子的3d态与其最近邻的N原子的2p态通过p-d杂化作用而稳定的。当两个Cu原子相距最远且自旋平行排列时,体系具有最低的能量,估算出此时的居里温度高于室温,因此Cu掺杂AlN有望作为稀磁半导体材料。     

水库取水泵站优化设计探讨

调节水泵转速是水库取水泵站节能的有效方法。本文根据水库水位经常变化的特点,提出了泵站多年平均装置效率计算方法,以年费用最小法建立了水库取水泵站优化设计的数学模型,给出了计算方法,并附有算例。     

半导体加热器性能的优化分析

应用非平衡态热力学及有限时间热力学理论导出半导体加热器在导热、热漏及焦耳热等三种主要不可逆因素影响下的供热率和供热系数,并由此讨论了加热器的优化性能,得到一些对半导体加热器的最佳设计和运行均有指导意义的结论。     

地面驱动螺杆泵转速与杆径对摩擦压降的影响

在地面驱动螺杆泵采油系统中 ,井口驱动头有相当一部分的能量用于克服管道内油液流动的摩擦阻力 .文中对地面驱动螺杆泵采油系统的环空管内油液上升流动摩擦损失进行了理论分析 ,对不同泵转速下的抽油杆直径及不同抽油杆直径下的泵转速对流动摩擦压降的影响进行了详细的讨论 ,并以 LGB40 - 42型螺杆泵为例 ,对其在不同转速及抽油杆直径下的摩擦压降进行了计算 .理论分析及计算表明 ,转速与抽油杆直径对流体流动摩擦压降有较显著的影响 ,实际应用中泵转速的选择应与抽油杆直径相适应 .在一定条件下 ,合理选择泵的转速及抽油杆直径会使油液流动摩擦阻力显著降低 .     

空区膏体充填泵送特性及减阻试验研究

基于管流流动基本理论,对空区充填用膏体的水平环形试验管路流动阻力进行了理论分析.为了检验理论分析结果的正确性和外加剂对减少膏体泵送阻力的作用,在现场90 m的水平环形管路中进行了由混凝土泵驱动的充填膏体输送阻力试验.结果表明,该充填膏体可以划归为宾汉姆流变体,基于宾汉姆流变体理论取得的公式能够预计膏体输送过程中的泵压损失,提供试验的泵送外加剂能够显著地降低膏体的泵送阻力.图4,表1,参16.