MacPherson-Srolovitz晶粒长大速率方程的仿真验证

2007年MacPherson和Srolovitz联合推导出一个三维个体晶粒长大的准确速率方程,但并未给出实验或计算机仿真的验证.采用Potts模型Monte Carlo方法对该速率方程进行了大尺度仿真验证.结果表明,仿真数据与MacPherson-Srolovitz速率方程符合很好,从而初步证实了该速率方程,即三维晶粒长大速率是晶粒棱长和晶粒平均宽度的函数. 关键词： 三维晶粒长大 速率方程 Monte Carlo仿真     

热解碳化学气相沉积中的多重定态和非平衡相变的研究

讨论在热解碳化学气相沉积过程中出现的多重定态和非平衡相变这一典型的非平衡物理现象的机理和发展趋势.通过理论分析和实验结果的分析发现热解碳化学气相沉积的化学反应是一个典型的非平衡化学反应,其中在沉积过程中出现的生成碳黑的过程是一个典型的非平衡相变.在这一非平衡化学反应中,自由基的反应模型符合Schlogl模型.在这一非平衡化学反应中,有线性区和非线性区,线性区的产物是热解碳,而非线性区是碳黑.在线性区,反应速率方程是唯一的、线性的,而在非线性区,反应速率方程是多重的、非线性的. 关键词： 非平衡化学反应 非平衡相变 化学气相沉积 Schlogl模型 热解碳     

差分法求解时空分布的激光动力学模型

利用速率方程理论和差分法数值计算,建立了描述激光器内部粒子数密度和光子数密度的时间演化和空间分布的动力学模型.该方法完善了普通的激光速率方程理论,为了解激光能量的时间演化和空间分布提供了较好的理论模型. 关键词： 速率方程 差分法 动力学模型 铜激光     

Z箍缩Al等离子体发射谱的非局域平衡模拟

采用FAC (flexible atomic code)程序, 在细致能级层次计算等离子体原子结构参数和等离子体中各种原子物理过程的基础上, 建立了等离子体中各种能级布居的速率方程, 其中考虑了等离子体中各种原子物理过程的影响. 通过求解基于细致能级的速率方程, 计算了Z箍缩产生的Al等离子体辐射的细致能谱结构, 对实验谱进行了辨认和归类, 并对实验测量谱的成分做了简单分析. 关键词： Z箍缩 细致能级 非局域热动平衡 速率方程     

电光调QCO_2激光器的六温度模型理论与速率方程理论比较分析

分别利用速率方程理论和六温度模型理论对Q开关CO2 激光器动力学过程进行了理论分析比较 ,实验上测得电光调Q射频波导CO2 激光器脉冲激光建立时间及峰值功率与速率方程理论和六温度模型理论计算结果一致 .但速率方程理论计算的激光脉冲宽度较“窄” ,并且几乎没有拖尾 ,而六温度模型理论计算的脉冲激光波形有明显的拖尾 ,符合实际测量的波形 .另外 ,六温度模型理论可以全面反映激光器工作气体中不同分子能级的能量转移过程 ,因此六温度模型理论分析更全面     

电光调QCO2激光器的六温度模型理论与速率方程理论比较分析

分别利用速率方程理论和六温度模型理论对Q开关CO₂激光器动力学过程进行了理论分析比较,实验上测得电光调Q射频波导CO₂激光器脉冲激光建立时间及峰值功率与速率方程理论和六温度模型理论计算结果一致.但速率方程理论计算的激光脉冲宽度较“窄”,并且几乎没有拖尾,而六温度模型理论计算的脉冲激光波形有明显的拖尾,符合实际测量的波形.另外,六温度模型理论可以全面反映激光器工作气体中不同分子能级的能量转移过程,因此六温度模型理论分析更全面 关键词： 2激光器')" href="#">电光调QCO₂激光器 六温度模型理论 速率方程理论     

存在外部光反馈的半导体激光器的相位噪声

本文在理论上研究了由于外部光反馈引起的半导体激光器的相位噪声.理论分析是通过引入一个反馈耦合率K和线性化速率方程,导出了半导体激光器相位噪声功率谱密度的表达式.这表明相位噪声功率谱密度随外腔长度而周期性地漂移,且功率谱密度的峰值随外部反馈耦合率而发生很大的变化.     

激光放大器的稳定脉冲

本文求得了激光放大器速率方程的小信号解析解,分析了获得稳定脉冲的条件以及泵浦对脉冲放大变形的影响.     

激光导致水击穿和等离子体形成过程的物理分析

对短脉冲激光作用水介质中引起光学击穿的机制进行了分析,通过自由电子密度速率方程的数值解确定激光的击穿阈值.将数值计算结果与波长在可见光和近红外波段,脉宽为ns、ps和fs的激光脉冲在纯净水和含有杂质的水中的实验测量的击穿阈值作了比较.还计算了等离子体中自由电子密度的演化、等离子体吸收系数和能量密度.通过解自由电子密度速率方程得到结果与实验测量的值符合得很好.     

声光调Q的Nd:YVO4晶体1342 nm激光器

报道了采用光纤耦合激光二极管(LD)模块端面抽运Nd:YVO4晶体实现高功率、高重复频率声光调Q 1342 nm波长的激光输出,以及采用考虑增益频谱分布的调Q速率方程模型仿真研究该脉冲激光器的结果.在激光器注入总功率40 W的情况下,可得到最高工作重复频率100 kHz;在50 kHz重复频率工作条件下,可得到11.0 W的平均输出功率及稳定的脉冲输出.应用与介质增益频谱相关的调Q速率方程模型对该脉冲激光器进行了仿真研究,得到了脉冲宽度、脉冲峰值功率、脉冲建立时间等计算结果,还给出了输出在频谱上的分布以及谱宽,并与实验结果进行了比较.考虑增益频谱分布的调Q速率方程模型不仅可以应用于分析、设计脉冲激光器的频谱,而且由于考虑了增益在频谱上的实际分布,基于该模型的仿真计算可以获得比传统单频调Q速率方程更为接近实际的结果.     

连续激光作用下Cu和Ne的光电流效应的研究

通过严格求解定态多能级速率方程,从理论上分析了连续激光作用下的光电流信号的特性.结合实验,提出了等效局部电子密度的概念,并指出了它与HCD灯伏安特性的联系.     

液体中光击穿阈值的研究

从等离子体中自由电子密度速率方程出发,考虑到脉冲激光在聚焦区域的特征以及液体中光击穿的实验情况,提出了等离子体椭球模型.通过该模型的建立,对自由电子密度速率方程中电子扩散速率进行了修正,在理论上得到了光击穿的阈值.结果表明,等离子体椭球模型计算出水的击穿阈值更符合实验情况.     

液体中光击穿阈值的研究

从等离子体中自由电子密度速率方程出发,考虑到脉冲激光在聚焦区域的特征以及液体中光击穿的实验情况,提出了等离子体椭球模型.通过该模型的建立,对自由电子密度速率方程中电子扩散速率进行了修正,在理论上得到了光击穿的阈值.结果表明,等离子体椭球模型计算出水的击穿阈值更符合实验情况.     

小功率量子阱激光器的大信号调制特性

在小信号理论的研究基础上,本文对量子阱半导体激光器的大信号调制响应特性进行了研究。大信号调制下的非线性增益效应使得速率方程求解过程变得很复杂,载流子密度和光子密度的不仅与时间有关也与频率有关。本文先建立多量子阱激光器的速率方程模型,然后数值求解速率方程,对小功率激光器的大信号调制带宽进行了分析。     

能量传递上转换对Tm，Ho:YLF激光器阈值的影响

根据激光二极管纵向抽运Tm，Ho：YLF激光器的能级跃迁和能量传递过程，在考虑能量传递上转换的情况下，建立了准三能级阈值速率方程，得出了激光器阈值的解析解.给出了阈值与激光器设计参数的关系，并分析了能量传递上转换对激光器设计参数的依赖关系.实验上得到了不同输出耦合透过率下的激光阈值，验证了理论的合理性. 关键词： 二极管抽运 Tm Ho：YLF晶体 能量传递上转换 速率方程 阈值     

考虑激光下能级弛豫过程的调Q Nd∶YAG 速率方程理论分析

本文比较了考虑与不考虑激光下能级弛豫过程的两种形式的调Q速率方程，并以二极管激光侧面泵浦电光调QNd∶ YAG为例，分别采用两种形式的调Q速率方程，分析了调Q过程中上、下能级粒子数变化过程，计算了输出调Q激光脉冲波形、峰值功率以及能量，进行了比较分析，并解释了调Q“子脉冲”与拖尾现象.     

双波长脉冲激光器的速率方程理论及其数值计算

根据四能级脉冲激光器的速率方程理论，建立了激光器在双波长运转时的速率方程理论模型．以钛宝石激光器的有关数据进行了数值计算和分析，所得结果与实验相符 关键词：     

掺铒锆钛酸铅镧陶瓷的上转换动力学分析

测量了掺铒锆钛酸铅镧(Er³⁺:PLZT)陶瓷的吸收光谱和上转换荧光光谱,利用Er³⁺:PLZT的吸收光谱,计算Er³⁺离子的辐射跃迁概率. 分析了980nm 激发下 Er³⁺:PLZT 的上转换荧光光谱,观察到明显的上转换荧光,且峰值位于540,564nm附近的绿色荧光带比 678nm 附近的红色荧光带强. 建立了Er³⁺离子跃迁的速率方程,通过求解速率方程并采用拟合荧光衰减实验曲线的方法,得出 关键词： 频率上转换 3+离子')" href="#">Er³⁺离子 锆钛酸铅镧陶瓷 速率方程     

1.54μmEr3+,Yb3+共掺玻璃激光器的速率方程及数值分析

LD抽运共掺Er,Yb玻璃激光器中的跃迁过程较复杂,针对双掺离子之间的能量传递和Er3+的多种跃迁过程,给出了详细的准三能级系统的速率方程,在合理简化后进行了数值分析,分析了Er3+掺杂浓度和介质长度、抽运光斑、输出镜透过率、谐振腔长、抽运光的椭圆度等因素对激光阈值及斜率效率的影响. 关键词： 1.54μm激光 Er3+玻璃 速率方程 数值分析     

载流子输运和寄生参数对隧道再生双有源区垂直腔面发射激光器调制特性的影响

建立了一种适用于多量子阱和多有源区的多层速率方程模型. 通过小信号分析,得到了光子密度、载流子俘获、逃逸和隧穿时间等关键参数对单有源区和隧道再生双有源区垂直腔面发射激光器频率响应特性的影响,并分析了在相同驱动电流下隧道再生双有源区器件调制带宽大于单有源区器件的原因. 进一步研究了隧道再生双有源区内腔接触氧化限制型垂直腔面发射激光器的寄生电参数及其寄生电路,对其频率响应进行了模拟分析. 关键词： 垂直腔面发射激光器 速率方程 调制特性 隧道再生