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相似文献
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1.
大模场光子晶体光纤在高功率激光传输、光纤放大器、光纤激光器中的广泛应用, 使其受到研究者的广泛关注.硫系玻璃在红外波段(1–20μm)具有优良透过性能, 且具有折射率高(2.0–3.5)、声子能量低(小于350 cm-1)、 组分可调等特性, 成为制备红外光纤的理想材料. 本文设计一种基于Ge20Sb15Se65硫系玻璃基质的新型单模传输、低损耗、超大模场面积光子晶体光纤结构, 经理论验证其在λ =10.6 μm处基模限制损耗远低于0.1 dB/m, 高阶限制模损耗大于2 dB/m, 模场面积约为13333 μm2. 关键词: 硫系玻璃 大模场面积 红外光子晶体光纤 结构设计  相似文献   

2.
超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er3+磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz,中心波长800 nm,脉冲宽度120 fs的钛宝石飞秒激光放大系统作为制备波导的光源,系统研究了加工参数对激光写入形貌、波导形成及光学特性的影响.实验结果表明,在狭缝整形辅助短焦物镜横向刻写条件下,写入脉冲能量为1.8μJ时,光波导可以在写入速度为10μm/s-160μm的较宽范围内形成;写入速度为40μm/s时,光波导写入脉冲能量参数窗口为1.6μJ-2.0μJ;波导写入深度在125μm-200μm范围时,波导横截面对称性较好且折射率修改明显;近场强度测量结果显示所制备波导近场强度分布对称,导光特性良好.通过有限差分法反推波导区域折射率修改分布,结果显示最大折射率修改为Δn=6.6×10-4.截断传输损耗测量结果显示所制备波导的传输损耗低至0.91 dB/cm.  相似文献   

3.
八角光子晶体光纤传输特性与非线性特性研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
基于有限元法对一种全内反射型八角光子晶体光纤的传输特性和非线性特性进行了研究,并改变该光子晶体光纤空气孔结构参数得出了其特性与光波长的曲线关系图. 最终得到一种新结构光子晶体光纤,在入射光波长为1.55 μm低损耗窗口处具有非常优越的传输特性和较平坦非线性特性. 关键词: 光子晶体光纤 色散 损耗 非线性系数  相似文献   

4.
娄淑琴*  鹿文亮  王鑫 《物理学报》2013,62(4):44201-044201
研制出一种新型抗弯曲大模场面积石英光子晶体光纤. 利用光子晶体光纤结构设计的灵活性, 通过规划缺陷的位置及空气孔的尺寸, 实现了大模场面积单模及低弯曲损耗特性.应用建立的实际光子晶体光纤特性分析模型, 研究了研制光纤的模式特性和弯曲特性, 在波长1064 nm处, 平直状态下光纤的模场面积可以达到2812 μm2, 基模限制损耗为0.00024 dB/m, 高阶模限制损耗高于1.248 dB/m. 基模和高阶模之间的高传输损耗差, 保证了在获得大模场面积的同时实现单模传输. 弯曲半径和弯曲方向角所带来弯曲损耗变化的研究结果显示, 即使在弯曲半径小到5 cm时, 弯曲损耗也在10-3 dB/m量级以下, 而且在弯曲半径为30 cm时光纤可承受的弯曲方向角范围扩展至-60°–60°. 研制的光纤具有良好的低弯曲损耗特性, 可有效解决非对称结构所带来的光纤弯曲特性对弯曲方向角敏感的问题. 该光纤在高功率光纤激光器、放大器及高功率传输等技术领域具有重要的应用价值. 关键词: 光子晶体光纤 大模场面积 低弯曲损耗 弯曲方向角  相似文献   

5.
郭艳艳  侯蓝田 《物理学报》2010,59(6):4036-4041
提出一种新型的全固态八边形大模场低损耗的掺镱石英光子晶体光纤,利用多极法对光纤的结构和特性进行了模拟.这种结构的光子晶体光纤空气孔由掺有少量氧化硼的石英棒代替,简化了制备过程,提高了光纤的热损伤阈值.在波长为1064 μm处,光纤的模场面积可达2000 μm2,还可实现单模传输,而且其弯曲损耗很小,当弯曲半径为5 cm时弯曲损耗小于05 dB/m.这种光纤对光纤激光器和光纤放大器的发展有重要意义. 关键词: 光子晶体光纤 模场面积 弯曲损耗 限制损耗  相似文献   

6.
硫系玻璃光子晶体光纤在中远红外激光传输领域具有广阔的应用前景。制备了红外波段具有优良透过特性的Ge30Sb8Se62硫系玻璃,并以此为基质材料设计了一种适合于高功率中红外激光传输的带隙型光子晶体光纤。利用平面波展开法和有限元法分析了不同结构下该光纤的光子带隙、模场面积和限制损耗特性。通过优化光纤的结构参数,获得了在10.6μm处限制损耗小于0.1dB/m的大模场(模场面积大于100μm2)光子晶体光纤。  相似文献   

7.
张新陆  王月珠  李立  鞠有伦 《物理学报》2008,57(3):1699-1703
报道了波长为792 nm激光二极管端面抽运Tm,Ho:YLF连续激光器的双稳输出特性.激光晶体温度为283 K时,双稳区的宽度为100 mW,跃变点输出功率的跃变量为15 mW.实验上还研究了晶体温度对2 μm激光双稳特性的影响,当晶体温度从283 K升高到298 K时,双稳区的宽度由100 mW减小到60 mW,跃变点输出功率的跃变量由15 mW下降到6 mW.通过分析可知,Tm,Ho:YLF连续激光器的双稳输出是由能量转递上转换、激发态吸收以及激光下能级对2 μm输出激光再吸收共同作用的结果. 关键词: 端面抽运 Tm Ho:YLF晶体 连续输出 光学双稳  相似文献   

8.
王鑫  娄淑琴  鹿文亮 《物理学报》2013,62(18):184215-184215
提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔, 降低了制作难度.在波长1.064 μm处, 在平直状态和弯曲半径为30 cm时, 模场面积分别为1386 μm2和1153 μm2, 弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%. 当弯曲半径为30 cm时, 基模的损耗为0.087 dB/m, 二阶模的损耗大于1.5 dB/m, 大的损耗差有效保证了光纤单模运转.此外, 弯曲半径30 cm时, 弯曲方向角扩展至±180°, 光纤弯曲不再受弯曲方向的限制. 所设计的光纤结构具有大模场面积、小的模场面积减少量、 低的弯曲损耗以及低的弯曲方向敏感度等优势, 为小型化、集成化高功率激光传输及光纤激光器和放大器的研究奠定了基础. 关键词: 光子晶体光纤 大模场面积 抗弯曲 弯曲方向角  相似文献   

9.
研究了使用钛宝石放大器输出的重复频率为50kHz、中心波长为775nm、脉冲宽度为160fs的超快激光在掺镱钇铝石榴石(Yb…YAG)中刻写双线型光波导的过程。发现了波导具有偏振导光现象,偏振态平行于双线方向的激光可以导通,偏振态垂直于双线方向的激光不能导通。详细分析了双线间距、刻写速度和激光脉冲能量对波导形成的影响,在双线间距为30μm、刻写速度为400μm/s、脉冲能量为5.0μJ的条件下写入的光波导导光特性良好。利用近场模重建了该波导折射率二维分布,波导区域折射率相对于基质改变量的最大值为1.8×10-4,且该波导在940nm半导体激光抽运激励下,获得了1030.5nm的连续激光输出,激光功率为4.7mW。  相似文献   

10.
惠宁利  鲁建存  贺爱锋  曹椿强  周浩 《光子学报》2008,37(12):2439-2442
研究了激光火工品系统中光缆弯曲对激光能量传输效率的影响.对7种不同规格光缆在弯曲半径R为2.5~175 mm范围内的弯曲传输特性进行了试验研究.结果表明,R/2a<50 时,透光量已开始下降;R/2a≈20 时,激光能量传输效率明显下降.根据实验结果,通过数据拟合处理得出了7种规格光缆弯曲损耗的半经验公式,该公式可以直接用于激光火工品系统光缆的传输设计.  相似文献   

11.
应用多光子非线性Compton散射模型、空间动态补偿模型、非线性薛定谔方程和数值模拟方法,研究了Compton散射对超强飞秒激光等离子体中通道的影响,提出了将Compton散射光作为形成等离子体通道的新机制,给出了超强飞秒激光脉冲在等离子体中传播和电子密度随时间变化的非线性修正方程,并进行了数值模拟.研究发现:散射使等离子体中电子密度峰值增大1个量级,半径增大1 mm.激光最大功率密度被限制在10~(18)W/m~2以下,随传输距离增大缓慢衰减.传输初始阶段,单脉冲衰减能量较散射前增大2%,之后衰减较平缓.通过增加超强飞秒激光脉冲输入功率,能有效地增加电子密度峰值,有利于等离子体通道的形成.并对所的结论给出了初步物理解释.  相似文献   

12.
应用多光子非线性Compton散射模型、空间动态补偿模型、非线性薛定谔方程和数值模拟方法,研究了Compton散射对超强飞秒激光等离子体中通道的影响,提出了将Compton散射光作为形成等离子体通道的新机制,给出了超强飞秒激光脉冲在等离子体中传播和电子密度随时间变化的非线性修正方程,并进行了数值模拟。并研究发现:散射使等离子体中电子密度峰值增大1个量级,半径增大1mm。激光最大功率密度被限制在1018W/m2以下,随传输距离增大缓慢衰减。传输初始阶段,单脉冲衰减能量较散射前增大2%,之后衰减较平缓。通过增加超强飞秒激光脉冲输入功率,能有效地增加电子密度峰值,有利于等离子体通道的形成。并对所的结论给出了初步物理解释。  相似文献   

13.
Nonparaxial and nonlinear propagation of a short intense laser beam in a parabolic plasma channel is analyzed by means of the variational method and nonlinear dynamics. The beam propagation properties are classified by five kinds of behaviors. In particularly, the electromagnetic solitary wave for finite pulse laser is found beside the other four propagation cases including beam periodically oscillating with defocussing and focusing amplitude, constant spot size, beam catastrophic focusing. It is also found that the laser pulse can be allowed to propagate in the plasma channel only when a certain relation for laser parameters and plasma channel parameters is satisfied. For the solitary wave, it may provide an effective way to obtain ultra-short laser pulse.  相似文献   

14.
The propagation characteristics of an intense laser beam in a preformed plasma channel with the flat-bottom leaky density profile are investigated in detail. The evolution equation of the laser spot size is derived by employing variational technique. Seven propagation modes of the laser spot size are identified and some numerical results are presented. By comparison, we find that the results in this Letter may be more realistic since the flat-bottom leaky plasma channel comes closer to the practical plasma channel.  相似文献   

15.
We report on experimental results regarding the propagation of ultraintense laser pulses in a preformed plasma channel. In this experiment, the long (4-mm) fully ionized plasma channel created by the amplified spontaneous emission (ASE) was measured by interferometry before and after the propagation of the short laser pulse. Forward spectra show a cascade of Raman satellites, which merge with one another when the laser power was increased up to critical power for relativistic self-focusing Pc. The number of filaments measured by interferometry increases when the laser power increases. High conversion efficiency (≈10%) of second harmonic generation was observed in the interaction  相似文献   

16.
A. Gorin 《Optics Communications》2011,284(8):2164-2167
In this work, we report the fabrication of single-mode Nb2O5 based hybrid sol-gel channel waveguides. Nb2O5 based hybrid sol-gel material has been deposited by spin-coating on silicon substrate and channel waveguides have been fabricated by a UV direct laser writing process. Optical guided modes have been observed to confirm single-mode conditions and optical propagation loss measurements have been performed using the cut-back technique. Optical propagation losses were measured to be 0.8 dB/cm and 2.4 dB/cm at 1.31 μm and 1.55 μm respectively. These experimental results demonstrate low loss optical waveguiding within the infrared range and are very promising in view of material choice for the development of integrated optical devices for telecommunication.  相似文献   

17.
A laser self-focused channel formation into overdense plasmas was observed using a soft x-ray laser probe system with a grid image refractometry (GIR) technique. 1.053 &mgr;m laser light with a 100 ps pulse duration was focused onto a preformed plasma at an intensity of 2x10(17) W/cm (2). Cross sections of the channel were obtained which show a 30 &mgr;m diameter in overdense plasmas. The channel width in the overdense region was kept narrow as a result of self-focusing. Conically diverging density ridges were also observed along the channel, indicating a Mach cone created by a shock wave due to the supersonic propagation of the channel front.  相似文献   

18.
唐华  郭弘  刘明伟  仇云利  邓冬梅 《物理学报》2003,52(9):2170-2175
研究了超短强激光脉冲在非扰动抛物型部分电离的预等离子体隧道中的传输特性.从Maxwell方程出发得到了两个包含衍射、三阶强度非线性、等离子体散焦、等离子体隧道聚焦以及相对论自聚焦等效应在内的激光场演化方程,即折射率方程和哈密顿-雅可比方程.在此基础 上得到了激光在等离子体隧道中传输的包络方程以及光斑半径与传输距离、隧道宽度等初始 参量的关系. 关键词: 等离子体隧道聚焦 相对论自聚焦 势阱  相似文献   

19.
空气中激光支持爆轰波实验及理论分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了研究激光击穿空气产生的等离子体爆轰波形成机制和传播规律,利用高能量CO2激光器产生强激光,进行了空气中产生激光支持等离子体爆轰波实验。实验中:设置了诱导靶板,用于诱发和定位空气中的激光支持爆轰波;以激光器升压过程球隙放电产生的光信号作为触发源,触发高时间分辨率(纳秒级)的高速相机,记录了激光支持爆轰波的成长和传播全过程。分析了激光支持爆轰波的形成机理和传播规律。采用C-J爆轰理论,计算了激光支持爆轰波的压力和温度。研究结果表明:激光支持等离子体爆轰波形成初期,等离子体爆轰波发光体为球形;随着时间增加,等离子体爆轰波发光体的形状类似流星,且头部为等离子体前沿吸收层,亮度较高,而尾部等离子体温度较低,亮度较弱。等离子体爆轰波高速向激光源的方向移动,爆轰波速度高达18 km/s,温度约为107K。随着激光强度的减弱,爆轰波速度迅速按指数规律衰减,当爆轰波吸收的激光能量不能有效支持爆轰波传播时,爆轰波转变为冲击波。  相似文献   

20.
《Optik》2014,125(24):7198-7202
In the present paper, laser pulse distortion/breakup and the effect of the plasma channel on the laser propagation through the collisional plasma have been studied by using moment theory approach. Second order nonlinear differential equations of the beam width parameter have been derived for the propagation of the laser through uniform homogenous plasma and preformed plasma channel having parabolic density profile. Differential equations of beam width parameter have been solved numerically using Runge Kutta method. It has been observed from analysis that when the laser pulse propagates through the homogenous plasma, the low intensity front and rear parts of the laser get defocused/diffracted and the high intensity central/main portion of the laser pulse gets self-guided. As a result of this, the laser pulse gets distorted. This distortion of the laser has not been observed when the laser pulse is propagated through the plasma channel having density minimum at the axis and maximum at the edges. The laser pulse is guided as a whole, even the low intensity front and rear parts of the laser are also guided. Therefore, the plasma channel is useful to prevent the distortion/breakup of the laser.  相似文献   

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