高斯光束反馈下多重激光自混合干涉特性分析

多重激光自混合干涉是多重光反馈引起一次和二次反馈光引发二级干涉条纹的干涉现象。文中利用孔阑传输线的分析方法,将高斯光束在外腔中二次反射过程等效为光束依次穿过一系列同轴孔阑的传输过程。根据高斯光束在孔阑上的光强分布,将作为激光器的前端面作为边界条件,积分得到一次和二次反馈光强,推导高斯光束反馈下的多重激光自混合干涉公式,进一步模拟分析外腔长度与二级干涉条纹幅度的相互关系,并进行实验验证。结果表明减小外腔长度有助于增大二级干涉条纹幅度,增强多重激光自混合干涉。     

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     

采用F-P光学腔的外腔半导体激光器锁相稳频方法

针对外腔半导体激光器出射光频不稳定的问题,提出了一种将Fabry-Perot(F-P)光学腔与锁相放大器相结合的稳频方法,将激光器出射光频稳定在F-P光学腔的平均腔长相对应的谐振频率上。信号发生器驱动F-P光学腔的腔长按照正弦规律变化,光电探测器将透过F-P光学腔的光信号转化为电信号,锁相放大器将这一电信号与信号发生器的驱动信号进行混频经低通滤波后得到光学腔谐振信号相位误差。利用这一相位误差信号,通过PID控制器对激光器内腔电流和外腔PZT驱动电压两种不同的反馈方式进行反馈控制,实现稳定的输出光频。理论推导出光学腔谐振信号相位误差与激光器波长变化关系,选用F-P光学腔透射峰值时间间隔τ的标准偏差作为评价频率稳定度指标。通过实验验证,选用外腔PZT驱动电压的反馈方式,能将外腔半导体激光器的光频稳定性提高约80%,该方法具有简单高效的特点,并且可以实现较长时间的频率稳定,也能够适用于不同波长的激光器稳频。     

Nd:YAG激光器AM锁模稳定性的研究

为了提高锁模激光器输出的稳定性,本文研究并解决了有关声光调制器、100MHz高频驱动电源、激光器腔长稳定、稳流Kr灯泵浦电源、防震、光反馈稳光等一系列重要技术问题.     

双回流稳燃腔的实验研究

本文介绍了两种较好的稳燃腔结构参数;着重分析了第二种稳燃腔的冷热态试验结果;提出可供选择的稳燃腔特性参数。试验结果说明,双回流稳燃腔的内外烟气总回流量可达一次风量的30%,而整个燃烧过程的温度明显地高于一般的钝体稳燃装置。     

初相移对电光双稳系统特性的影响

本文从带有延时反馈回路的电光双稳系统的动力学方程出发,研究了初相移对该系统的双稳态、非稳区域、稳区共振和非稳区频率锁定特性的影响。所得结果在其它类型的混合型延时反馈双稳系统中具有普遍性。     

非稳腔的矩阵光学分析

使用矩阵光学方法,对非稳腔的基模作了讨论,并以凸凹型非稳腔为典型例,对该方法的应用详加说明。     

离轴共焦非稳腔激光远场分布的腔镜倾斜容限研究

以波函数坐标变换理论和快速傅里叶算法为基础,在考虑腔镜倾斜情况下对离轴共焦非稳腔的光场计算进行了修正。利用修正后的计算方法模拟了腔镜M1倾斜不同角度及不同方向倾斜时远场光强分布,并分析了远场模式的变化。理论分析表明,离轴共焦非稳腔的腔镜倾斜失调容限在顺时针和逆时针方向上是不同的,腔镜M1逆时针倾斜的失调容限大于顺时针倾斜的失调容限,这与共轴共焦非稳腔是有显著区别的     

矩形激光介稳共振腔的衍射理论结果

本文利用费涅耳衍射自洽积分方程,求得了矩形激光介稳共振腔(虚、实共心腔,半共心腔)的特性。文中给出了输出镜面上的场分布及相位分布,往复一周的衍射损耗及相移。结果指出,介稳腔的场振幅分布与有同样大小的矩形镜,长为原腔的2/r_1/r_2/倍的对称平行平面腔相同。介稳腔往复一周的衍射损耗与该平行平面腔的单程损耗相同。介稳腔具有场分布均匀,输出光束发散角小,易于实现基模振荡等优点,它的缺点是损耗大。因此,它们,特别是虚共心腔,适于作激光放大器系统的高质量输入光束及高亮度器件。     

光电反馈型交流稳压电源

主要讨论了交流反馈技术及光电反馈技术在大功率交流稳压电路中的应用。     

一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器的光场特性

介绍一种输出无衍射光束的金属环状波导激光器,以横向电(TE)模为例详细分析了金属环状波导谐振腔内的电磁场分布,耦合损耗,输出光束近、远场特性.通过几何光学分析了产生无衍射光的原理,计算了无衍射光的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了输出光束的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析是一致的.结果表明,该器件能够输出无衍射光束.     

含热透镜的非稳腔CPM固体激光器分析

本文考虑到Nd3+:YAG棒在工作中的热效应,把含热透镜的CPM非稳腔等效为平凸空腔,以此分析CPM非稳腔的结构参数对激光器输出能量、光束远场发散角和抗干扰能力的影响,得出的结论与实验相符。     

主动方式产生近似无衍射光束的新技术

介绍几种主动式产生近似无衍射光的方法,并用谐振腔理论进行分析和模拟.可以发现,利用轴棱锥设计的谐振腔具有结构简单、转换效率高等特点;而采用腔内振幅滤波的谐振腔,则不需要复杂的光学元件和特别的准直技术;用LD泵浦的Nd∶YAG激光器输出近似无衍射光,可以有效地提高泵浦光效率和激光输出能量.     

激光谐振腔内类透镜介质像差的校正

高能激光器谐振腔中，介质折射率随温度、压力、能量等物理量沿径向变化而呈类透镜分布，由此引起激光振荡特性的改变，产生动态的类透镜介质像差，根据光波的矩阵传输理论，以正支共焦望远型非稳腔为例，用几何方法对激光谐振腔内的类透镜介质效应及其像差校正进行了理论分析，计算结果显示，所给方法能有效消除该像差。     

多程环形腔小孔耦合输出模式的理论分析

利用多元件腔的衍射积分方程及光学ABCD定律,得出了多程环形腔小孔耦合输出模式的相关计算公式,理论分析和失代法数值计算表明,低阶贝塞尔光束是适合多程环形腔的稳定模式,数值计算给出了低阶贝塞尔光束的抽耗特性和输出特性随腔参数的变化规律。     

非稳腔输出的一种简单分析方法

通常对非稳腔的振荡特性,需要用完整严格的衍射理论来描述激光的辐射。本文采用几何光学近似的方法,即射线矩阵的方法分析了非稳腔的振荡特性,用ABCD矩阵元给出输出光束特性、几何放大率及主模形成时间。从几何光学上保证腔输出具有最小发散角,以实现单横模运转。     

Emission characteristics of surface second-order metal grating distributed feedback semiconductor lasers

To obtain high-power semiconductor lasers with stable operation in a single longitudinal mode and improve the characteristics of the output beam,an end-emitting surface second-order metal grating distributed feedback(DFB) laser emitting at around 940 nm is fabricated.The characteristics of the uncoated devices with and without gratings are tested under room temperature continuous-wave conditions without any temperature-control device and compared.The devices with gratings achieve high powers of up to 385 mW/facet and a small lateral far-field angle of 2.7° at 1.5 A,have only 4.13 nm/A wavelength-shift,and 0.09 nm spectral linewidth at 600 mA,and operate in a stable longitudinal mode.Devices without gratings operate in multimode,with a larger lateral far-field angle(7.3°) and spectral linewidth(1.3 nm),although with higher output powers.Because of the integration of second-order metal gratings and their very high coupling capability,the output beam quality is improved greatly,the lasing wavelength is stable and varies slowly with changes in injection current,while the spectrum is narrowed dramatically,and the far-field angles are greatly reduced.This opens the way for the realization of watt-scale power broad-stripe(>100 μm) surface second-order metal grating end and surface-emitting DFB lasers and arrays with single frequency,single mode operation and high output beam quality.     

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。     

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.