外腔半导体激光器的实验研究

本文报道了外腔半导体激光器的一些研究成果。利用闪耀光栅作反馈元件，对808nm波长的半导体激光器形成弱耦合外腔，实现了光谱特笥较好的窄线宽单模激光输出，线宽小于0.06nm，边模抑制比大于30dB，最大输出功率为35.4mW，总的光－光转换效率为46％。通过调整光栅转角，可以得到11.66nm的波长调谐范围。设计了光栅－反向镜联动结构，使外腔半导体激光器的输出方向不再随调谐而变化。     

线形和复合腔结构布里渊光纤激光器实验研究

文章通过实验研究了基于线形腔和复合腔结构的布里渊掺铒混合增益光纤激光器的输出特性。采用1 km单模石英光纤作为布里渊增益介质,研究了该布里渊激光器的输出特性参数与泵浦波长、泵浦功率、腔型结构等因素的关系。通过实验分析,得出线形腔和复合腔2种结构在不同布里渊泵浦波长条件下产生一阶斯托克斯光时的1 480 nm激光器的阈值泵浦功率,并研究了高阶斯托克斯光输出随1 480 nm激光器泵浦功率的变化情况;布里渊波长从1 540 nm变化到1 570 nm时,线形腔和复合腔阈值泵浦功率分别在139～172 mW及196～294 mW范围变化;保持1 480 nm激光器泵浦功率为623 mW,增大布里渊泵浦功率,2种结构都获得了最多达到10个波长的稳定激光输出。     

一种基于光纤光栅的窄线宽激光器

利用光纤光栅作为选频装置研制了窄线宽的环形腔光纤激光器。结果表明,选频装置简单、性能稳定、激光器输出波长在1 550 nm附近,谱线线宽小于0.1 nm。     

LD抽运Nd:YVO4三镜腔激光器腔内和频技术

针对激光二极管端面抽运的三镜复合腔Nd:YVO4/KTP腔内和频激光器,在分别满足1 064,1 342 nm双波长激光振荡阈值相等和光子数密度相等条件下,数值计算两个支腔腔长、两个支腔反射镜透过率之间的关系.根据理论计算得到的参数,在双波长光子数密度相等和双波长振荡阈值相等两种情况下,对比其和频输出的黄光功率.当抽运功率均为12 W时,分别得到了410 mV和340 mW的黄光输出,光-光转换效率分别为3.4%和2.8%.利用双波长光子数密度相等条件,可以得到更高转换效率的和频黄光.     

LD抽运Nd∶YAG复合腔双波长激光器

研究激光二极管(LD)端面抽运的Nd∶YAG三镜复合腔激光器的1 064,946 nm双波长激光连续运转.在满足双波长激光振荡阈值相等的条件下,考虑Nd∶YAG晶体的热透镜效应,数值计算1 064,946 nm两个子腔的腔长、输出镜透过率之间的关系.结果表明,当Nd∶YAG晶体中抽运光,1 064,946 nm激光的光束半径达到合理匹配时,两个子腔的输出镜透过率之间有确定的关系.选取合适的复合腔结构参数,当抽运功率为9 W时,可同时获得1.1 W的1 064 nm激光,以及500 mW的946 nm激光输出.     

复合腔掺铒光纤激光器功率的稳定输出

一种复合腔结构的稳定单纵模(SLM)掺铒光纤激光器,其复合腔结构由主环形有源腔和2个次级无源腔组成.这种激光器是利用布拉格光纤光栅(FBG)和复合腔结构相结合来共同选模.在整个波长调节范围内边模抑制比大于45dB,在1550.24nm附近边模抑制比可以达到最大值51dB.当泵浦功率为80mW时,掺铒光纤激光器输出功率为20.51mW.通过应用多环型腔结构,激光器的输出很稳定,在25min的观察时间内,输出功率的变化小于0.02%,实现了稳定的激光功率输出.     

非临界相位匹配KTP光学参量振荡器的研究

利用1.06μm激光脉冲泵浦非临界相位匹配（NCPM）KTP光学参量振荡器,获得中心波长1566nm的信号光输出。信号光脉冲宽度比泵浦光脉冲宽度小得多,当光学参量振荡器的腔长分别为3cm、6cm和8cm时,得到的信号光脉冲的时间宽度分别为6ns、4ns和3ns,并从理论上加以解释。     

1319nm与660nm双波长Nd:YAG激光器的研究

为研究获得高功率红光的有效方法,研制了一种准连续输出1319nm与660nm双波长Nd:YAG激光器.文中分析了波长1319nm激光的辐射跃迁能级,论述了抑制1064nm激光的生成从而提高1319nm激光输出等关键技术,研究了光学镜片的镀膜参数与腔型结构,实现1319nm激光连续输出最高功率43W,以1319nm激光为基频,置入KTP晶体内腔倍频,并设置声光Q开关,获得660nm红光准连续输出2W,实现1319nm与660nm双波长输出.     

双FBG双波长掺铒光纤激光器设计与实验研究

波长可调谐的双波长光纤激光器由于带宽较宽、线宽窄,与光纤元件天然兼容等特点,可作为DWDM光纤通信及光纤传感系统的理想光源。设计并实验研究了一种双波长环形腔掺铒光纤激光器,该激光器采用两根FBG和一个3dB耦合器构成可调谐Y型光滤波器,并通过对FBG施加轴向应力改变布拉格中心波长,从而获得波长可调谐的双波长激光输出。实验结果表明:当轴向负载在0～100 N范围内变化时,双波长光纤激光器的波长差在0.638～1.616 nm范围内线性调谐,调谐灵敏度为0.009 6 nm/N。利用增益均衡方法独立调节激光腔内的增益和损耗,光纤激光器可在单波长和双波长两种运转状态之间切换。     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

用荧光光纤技术检测局部放电信号传感器的研究

为探索利用放电光效应对局部放电进行检测的新方法 ,在分析荧光光纤和局部放电的光谱特性的基础上 ,提出了用来检测放电的三种荧光光纤传感器的结构。对 3种传感器特性进行了试验研究比较 ,并将其中一种传感器用于高压电机的局部放电检测。结果表明该传感器和其它检测手段相配合可以有效地提高电机定子绝缘状态监测与保护的可靠性。采用相关分析可以提高传感器的灵敏度。     

掺铒氟光纤放大器的理论分析

本文对掺铒氟化光纤放大器提出了理论模型,计算了这种放大器的增益、噪声和饱和输出功率特 性,并与掺铒石英光纤放大器进行了比较。     

一种基于FBG对的微波光子滤波器的结构设计与分析

提出了一种改进的基于FBG对的微波光子滤波器结构,该滤波器主要是通过引入线性高斯切趾光纤光栅来实现光纤延迟线的功能.在仿真软件Optisystem平台下进行了详细的结构仿真和性能分析,对不同数值的掺饵光纤放大器(EDFA)最大输出功率下得到的滤波器Q值进行了仿真、讨论和分析,研究发现当EDFA的最大输出功率改变时,滤波器的Q值也会发生相应变化,并存在最优值.仿真结果表明:提出的改进结构优于传统的基于单个FBG的滤波器结构,最大Q值从85提高到207,并且这种方案是实际可行的.     

碳纤维布和玻璃纤维布加固柱的特性分析

通过实验对比，分析了玻璃纤维布加固柱和碳纤维布加固柱的受压性能。实验结果表明，经纤维布包裹加固后，柱的承载力和极限压应变均有提高，提高的量值随纤维布约束能力的增加而增大；碳纤维布的加固效果优于玻璃纤维布的加固效果，但在承载力提高相同的条件下，采用碳纤维布加固所需的费用高，性价比相对较低。     

基于双折射光纤布拉格光栅的全光自动增益控制掺铒光纤放大器

报道了一种基于双折射光纤布拉格光栅(Hi-Bi FBG)的全光自动增益控制掺铒光纤放大器(EDFA).通过利用双折射光栅作为选频器件,在放大器中建立起了双波长的控制光.实验结果表明双波长控制光能够有效地钳制该放大器的增益.其在1545和1555 am处的增益被控制在±0.42和±0.52 dB范围内,同时对应的饱和输出功率分别达到了6.97和7.16 dBm.     

高频CO2激光脉冲写入PCF-LPFG传感特性研究

采用高频CO2激光技术在柚子型光子晶体光纤(PCF)上写入长周期光纤光栅(LPFG),并对其温度、应变和弯曲特性进行了实验研究。实验测得,PCF-LPFG谐振波长的温度和应变灵敏度分别为0.002nm/℃和0.001 8nm/με,谐振峰损耗值对温度和应变不敏感。由于高频CO2激光写入为单侧写入,导致PCF-LPFG透射谱的弯曲特性与方向和曲率直接相关。选择弯曲灵敏度较大的方向进行了弯曲测试,测得在一定的曲率范围内,PCF-LPFG的谐振波长及谐振峰损耗值的灵敏度分别为-5.45nm/m-1和3.32dB/m-1。基于PCF-LPFG的透射谱温度不敏感特性,本文为制作不受温度影响的应变和弯曲传感器提供了新的方法。     

金属包层光纤的包层模式

为了研究金属包层长周期光纤光栅(LPFGs)的特性，需要研究金属包层光纤的包层模．根据金属包层光纤的特点，给出了金属包层光纤包层模的本征方程，讨论了这一复本征方程的求解方法，并研究了不同金属包层对包层模传播常数和损耗的影响．结果表明，对低电阻率的金属如金、银等，介电常数的虚部对低阶模的传播常数影响较小，尤其是对HE模影响更小，对铝、镍等影响稍大．金属包层对包层模的损耗，与光波长、包层模序和金属类型有关．介电常数虚部大(绝对值)，而且包层模序也大时，损耗较大．     

波长可调谐环形腔铒镱共掺光纤激光器数值研究

设计了一种新型的可调谐铒镱共掺光纤激光器,通过铒镱能级系统的速率方程,分析了环形腔内激光产生的原理。并在此基础上进行了仿真实验,得到了激光输出功率与掺杂光纤长度的关系,并对输出耦合器分光比进行了优化。     

光纤拉曼放大器的设计及实验研究

该文设计并实现了C+L波段的宽带光纤拉曼放大器.测试结果表明,在仅有3个泵源的条件下,实现了带宽大约57nm、开关增益平均为10.5dB的宽频带放大,并且本系统具有优良的增益平坦特性( ±0.4dB)和平均有效噪声系数(约-3.2dB).     

钢纤维混凝土韧度计算方法的探讨

为了从理论上研究钢纤维混凝土的阻裂和增韧性能,以钢纤维混凝土应力应变曲线包围下的面积定义材料韧度,基于钢纤维混凝土兼有阻裂作用的复合理论下建立的损伤本构方程,推导了钢纤维混凝土韧度理论计算公式,并详细讨论了公式中有关参数的确定.选取了C40混凝土和端钩形钢板切削钢纤维进行了计算,给出了典型条件下,相应的钢纤维混凝土韧度与钢纤维掺量间关系的定量表达式,初步建立了一种钢纤维混凝土韧度的理论评价方法.