长周期光纤光栅耦合模理论与制作技术的研究

基于耦合模理论对长周期光纤光栅的光谱特性进行了理论分析,推导出传输率、谐振波长等公式;利用精密步进电机和高频CO2激光器,设计采用高频CO2激光脉冲三束对称逐点写入技术,在普通通信单模光纤中成功地进行了长周期光纤光栅的制备研究.     

卤化铜激光纵向泵浦窄线宽染料激光器的研究

本文详细描述了 ＣｕＢｒ蒸气激光泵浦的、具有透镜和棱镜扩束、由Ｌｉｔｔｒｏｗ光栅调 谐的新型纵向泵浦染料激光器的设计和工作性能。对Ｒｈ６Ｇ染料，获得了线宽小于 ０．０１ｎｍ重复脉冲频率为１６ｋＨｚ，散射光少、超辐射光弱．发散角小的高质量可调谐染 料激光。本文指出了透镜能够压窄线宽所满足的必要条件；推导了耦合输出镜最佳反射 率和泵浦功率损耗，浓度等参量的关系。理论指出，若进一步增加泵浦功率和提高腔中 光学元件的性能，转换效率将明显增加。     

环形染料激光腔的等效厚透镜及光线传输矩阵分析

本文系统论述了环形染料激光腔的计算方法；结合具体腔长参数，计算了高斯光 束的三个束腰位置及相应的束腰半径；确定了环形染料激光腔内高斯光束的传输特 性。本文所涉及的方法也能用于激光陀螺环形腔的分析，井可由腔长来决定放电毛细 管的直径。     

半导体激光器20nm波长范围的连续调谐

报导了一种使用ｌｉｔｔｒｏｗ配置方法的外腔式半导体激器的调谐方法，通过定义及计算光栅中心波长与外腔模式的误差函数，给出了外腔装配的优化设计。用此方法，实现了光栅外腔式半导体激光２０ｎｍ波长范围的连续调谐。调谐过程中无跳模现象，且也始终保持为单模。     

一个简便双波长运转脉冲可调谐染料激光器

本文介绍了一个运转在双波长的脉冲可调谐染料激光器的简便实验方案。置于腔内的低闪跃角光栅被反向运用。光栅产生的Ⅰ级和Ⅱ级衍射光被两个全反射镜反馈回染料池,染料由N_2激光器横向泵浦。转动两个全反射镜能同时调谐两个激光输出波长。对于若丹明6G,双波长激光输出的两条谱线的最大分离为250A左右。     

基于模式匹配法的布拉格光栅仿真研究

应用模式匹配法对不同结构参数的布拉格光栅进行了计算,讨论了折射率差、周期结构长度等参数对其滤波特性的影响,同时对布拉格反射器和布拉格滤波器进行了仿真模拟.数值模拟结果表明当折射率差增大时布拉格光栅的反射带宽增大,而当布拉格光栅的周期长度增加时反射峰值增大.     

均匀光纤光栅法布里-珀罗腔反射峰值波长分析

从均匀光纤光栅法布里-珀罗腔(F-P腔)的工作原理出发,通过引入等效F-P腔长,分析推导出了其反射峰值波长表达式,得到反射峰间隔及其主带宽内的谐振峰数,并且从物理意义上进行了解释。在耦合模理论和传输矩阵法的基础上,通过MATLAB编程进行了数值模拟仿真,并以两种方式改变等效F-P腔长来分析其对反射谱的影响。模拟仿真结果表明,等效F-P腔长的引入对公式起了关键性作用,它等同于均匀取样光纤光栅(USFBG)反射峰值波长表达式中的取样周期,验证了理论分析的结果。     

光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究

应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化(间隙孔半径、层数)与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。     

吡喃类激光染料的合成及光谱研究

在香豆素激光染料的基础上进行刚化环构,合成了10个吡喃类激光染料。运用自洽场分子轨道理论对染料吸收光谱和荧光光谱进行了理论上的研究,並通过对染料光谱计算值和实验测定值的比较,确定了它们之间的线性关系。     

光纤光栅Michelson干涉仪

提出了一种基于光纤布拉格光栅(光纤光栅)的光纤Michelson干涉仪.它使用光纤光栅作为干涉仪的反射器,宽带光代替激光作为光源,是一种可以波分复用的Michelson干涉仪.用3×3耦合器作为分光器,并结合软件解调技术从干涉仪的输出信号中解调出了外部振动信号.     

四扩束棱镜光栅系统特性的研究

本文研究了四扩束棱镜光栅系统的特性。导出了四扩束棱镜光栅组合谐振腔输出激光线宽的公式。理论和实验结果说明,用四扩束棱镜光栅腔可获得线宽小于0.01A的单模可调谐线偏振激光输出。     

石英毛细管中回音壁模式激光的波长漂移特性

 利用石英毛细管截面构成的圆形微腔,从实验和理论2个方面研究了回音壁模式激光辐射随增益包层溶液的折射率以及染料浓度的变化特性.实验结果表明,随包层溶液折射率的增加,回音壁模式的激光辐射向短波方向漂移;随包层溶液中染料浓度的增加,回音壁模式的激光辐射向长波方向漂移.包层溶液折射率的增加导致微腔品质因数降低,而染料浓度的增加致使激光增益范围向长波方向扩展.基于如上分析,结合微腔理论和染料激光的四能级模型,成功地解释了实验结果.     

长周期光纤光栅谐振波长的研究

用三层模型的标量近似的分析方法，通过对长周期光纤光栅的各阶包层模的有效折射率的数值计算，分析了谐振波长与光栅周期的关系，并总结了谐振渡随环境折射率的变化规律。     

占空比对高频CO2激光脉冲制作的LPFG光谱影响

文章对采用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)的透射谱进行了理论分析,把LPFG的折射率调制类型近似为倒三角波,研究了其谐振波长与占空比的变化关系,发现高阶包层模与低阶包层模具有完全不同的特点,在参数变化时两者的谐振波长向相反的方向移动.通过实际制作周期500 μm的光栅验证了这种差别.     

窄线宽可调谐半导体激光器

研究了一种利用光栅弱耦合外腔改善可见光半导体激光器性能的方法,并对６５０ｎｍ半导体激光器进行了实验,外腔镜由一个闪耀光栅构成,通过转动光栅角度,获得了窄线宽单模激光输出,谱线宽度０．１ｐｍ,线宽压窄比达９８００,边模抑制比＞２０,并且在约２０ｎｍ的荧光谱宽基础上得到约５ｎｍ波长的连续调谐范围     

光栅多普勒位移遥测技术的研究

提出了一种利用激光光栅的多普勒效应实现光栅横向位移距离高精度遥测的新方法,给出了具体测量原理、系统结构及景深计算的理论公式,理论分析了作为多普勒频移发性器和顺的反射相位光栅的衍射特性,理论计算和实验表明,此系统测量范围大,信号质量好,分辨力和测量精度高,并具有很大的景深可应用于具体生产环境中位移遥测。     

高精度长光栅动态检测的新方法

根据双频激光干涉测量原理，针对进口设备HP5528激光干涉仪不能进行动态检测的缺点，提出了一种改进HP5528激光干涉仪并实现高精度长光栅动态检测的新方法，论述了长光栅长度误差的检测和长光栅莫尔纹信号质量的检测，其中包括激光信息处理、信号采集、计算机接口和算法。该方法不仅可以检测光栅尺的精度，还可以通过信号分析了解光栅尺制造过程中的误差源对光栅尺制造精度的影响，也可以实现对磁栅、线纹尺等长度计量元件进行高精度动态测量。     

闪光灯泵浦多重染料激光器

研究了染料体系的光谱转换率，热效应和多重染料对灯泵染料激光器输出的影响，通过计算施主和受主的光谱转换率，得出系统中施主和受主浓度都低的结论，提出了分离施主和受主是使用多重染料的最佳方案。实验表明，分离Ｃ６－Ｒ６Ｇ体系比单独Ｒ６Ｇ体系激光输出高２．６倍，而分离三重染料体系又比分离ＯＳ－Ｒ６Ｇ体系使激光输出提高１．８倍，理论计算与实验结果相符。     

一种微波等离子体反应器的优化设计

采用HFSS软件对点火腔和反应腔进行优化仿真,得出了最优尺寸的腔体。点火腔设计为压缩弯波导形状,在谐振情况,单位微波功率可产生高达1.35×104V/m的微波场强,便于产生等离子体;反应腔设计为同轴谐振腔结构,谐振情况下S11散射系数为-54,可产生较大面积的等离子体并提高了微波能量的利用率;反应腔中的石英反应管设计为螺旋结构,可延长等离子体在反应腔中的反应时间,从而提高等离子体化学反应的转化率;通过电调反射器及环行器系统来自由调节点火腔和反应腔中微波能量的分配,实现反应器等离子体点火、加热于一体的功能。     

闪光灯泵浦多重染料激光器

研究了染料体系的光谱转换率、热效应和多重染料对灯泵染料激光器输出的影响；通过计算施主和受主的光谱转换率，得出系统中施主和受主浓度都低的结论；提出了分离施主和受主是使用多重染料的最佳方案．实验表明，分离Ｃ６－Ｒ６Ｇ体系比单独Ｒ６Ｇ体系激光输出高２．６倍，而分离三重染料体系又比分离Ｃ６－Ｒ６Ｇ体系使激光输出提高１．８倍，理论计算与实验结果相符．