硫系非晶半导体薄膜中的超快光 Kerr效应

利用飞秒激光超外差光Kerr(OHD-OKE)技术研究了As₂S₃, As₂Se₃, GeS₂, GeSe₂, Ge₂₀As₂₅S₅₅, Ge₂₀As₂₅Se₅₅, Ge₁₀As₄₀S_{20关键词： 全光开关 硫系非晶半导体薄膜 飞秒激光超外差光Kerr(OHD-OKE) 三阶非线性}     

光折变法制备的As2S8条形波导的光阻断效应

实验研究了As₂S₈薄膜光折变现象.提出并采用紫外光激励的方法试制了As₂S₈条形波导，导模激励显示该波导具有良好的导波特性.在此基础上，考察了As₂S₈条波导的光阻断效应，实现了光-光效应的开关功能. 关键词： 光波导技术 2S₈条形波导')" href="#">As₂S₈条形波导 光阻断效应 光激励法     

飞秒与皮秒激光脉冲的主动同步及和频产生宽带超短激光的研究

利用主动同步方式实现了飞秒钛宝石激光器与皮秒Nd:YVO₄激光器的同步，得到了时间抖动低于1ps的同步精度.在此基础上进行了两束激光的和频实验研究，产生了波长为460nm的宽带蓝光飞秒脉冲激光.这一技术不仅代表了实现不同波长、不同脉冲宽度激光同步的一般方法，而且也证明了通过和频、差频两束不同激光产生新波长超短脉冲激光的一种全新技术方案. 关键词： 主动同步 超短脉冲 和频 差频     

飞秒脉冲制作啁啾光纤光栅的理论研究

提出了利用一束啁啾飞秒脉冲与另一束非啁啾飞秒脉冲相干制作啁啾光纤光栅的新方法, 并分析了其反射特性, 以及光栅结构与啁啾系数的关系, 讨论了其作为展宽器的应用, 为设计小型展宽器提供了理论基础.     

7×1中红外光纤合束器的设计、制备与性能

中红外光纤合束器可将多个低功率的中红外激光器进行合束，从而实现较高的功率输出。本工作研制了一种7×1硫系玻璃光纤合束器(未熔接输出光纤)，评估了其中红外传输特性。该光纤合束器由As₄₀S₆₀/As₃₈S₆₂光纤组束熔融拉锥而成，初始光纤的纤芯直径和包层直径分别为200μm和250μm，数值孔径为0.38～0.35(@2～6μm)，拉锥比例R为3和4，锥形过渡区长度为2 cm。测试结果表明：当R=3时，制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>90%和>87%；当R=4时，制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>88%和>85%；光纤合束器输出端的光纤单丝之间未发生明显串扰。     

啁啾超短脉冲光波照射下光栅Talbot效应的研究

应用傅里叶频谱分析法，给出了光栅在啁啾超短脉冲光波照射下菲涅耳衍射方程并分析了其Talbot效应. 数值计算表明，在Talbot距离处的衍射光强不仅与照射的超短脉冲光波的宽度有关，而且与脉冲光波的啁啾有关. 根据光栅在Talbot距离处衍射光强的变化，给出了一种检验超短脉冲光波是否含有啁啾的简单方法. 关键词： 光栅 菲涅耳衍射 Talbot效应 啁啾超短脉冲激光     

高频CO2激光脉冲写入超长周期光纤光栅特性研究

分析了高频CO₂激光脉冲写入的周期达数毫米的超长周期光纤光栅(ULPFG)的模式耦合特性，并在此基础上，简单分析了这种折射率变化主要在光纤包层，且沿光纤横截面呈非对称分布的ULPFG所具有的温度、应变、扭曲及环境折射率响应特性，并在文末做了实验验证，实验结果表明该ULPFG不同谐振峰具有不同的特性响应灵敏度，这与理论分析符合得较好.这些独特的光学特性将使得这种光纤光栅在光纤通信和光纤传感中具有应用价值. 关键词： 光纤传感 光纤光栅 2激光')" href="#">CO₂激光 超长周期光纤光栅     

基于AZ5214光致保护层的As2S3硫系脊型波导制备

实验研究发现AZ5214光刻胶在一定曝光剂量下显影后会留存一定厚度的底膜，该底膜可以在干法刻蚀过程中避免As-S薄膜与碱性显影液直接接触，减轻薄膜表面损伤，起到保护作用。基于此，采用该底膜作为保护层制备As₂S₃脊型波导，研究结果表明，在AZ5214光刻胶匀胶厚度为2.1μm、紫外曝光剂量为200 mJ/cm²、显影时间为45 s的条件下会留存约为220 nm厚的光致保护层，该条件下保护层均匀性较好，且在刻蚀阶段可以完全去除。实验表明利用此保护层制备的As₂S₃脊型波导具有良好的形貌特征，波导脊宽约为3μm、脊高约为800 nm的As₂S₃脊型波导的传输损耗约为0.74 dB/cm@1 550 nm。     

CO2激光写入长周期光纤光栅的折变理论及实验研究

理论分析了利用高频CO₂激光脉冲在不同类型光纤中写入长周期光纤光栅（LPFG）时光纤包层和纤芯发生折射率改变的机理和计算方法.结果表明,残余应力释放、快速固化、光纤致密化和熔融变形是高频CO₂激光能成栅的主要原因,但采用不同的写入方法、不同的激光写入能量在不同的光纤类型上制作光栅时各种机理的重要性不同.利用长周期光纤光栅对构成的M-Z干涉仪实验测量了高频CO₂激光以不同辐射能量在光纤不同作用位置所引起的光纤纤芯或包层的折射率平均变化量,并通过实际制作光栅的过程来初步验证光纤折射率的变化情况.CO₂激光与光纤相互作用机理的分析和实验研究为利用这种方法制作折变型全光纤器件提供了实验制作的基础和完善工艺的方法. 关键词： 光纤器件 长周期光纤光栅 2激光脉冲')" href="#">CO₂激光脉冲 折变     

基于超长周期光纤光栅的高灵敏度扭曲传感器

利用高频CO₂激光脉冲写入的周期达数毫米的超长周期光纤光栅(ULPFG)，实验研究了这种新型ULPFG的扭曲特性，发现它的某些高阶谐振波长漂移与扭曲率之间具有良好的线性关系和方向相关性，其灵敏度可达0.2244nm/(rad/m)，是高频CO₂激光脉冲写入法写入的普通LPFG扭曲灵敏度的4倍.初步的理论分析表明，新型ULPFG横截面折变的非对称性以及导模与高阶包层模之间发生的耦合使得扭曲具有方向相关性和很高的灵敏度.基于这种ULPFG独特的扭曲特性，设计了一种可 关键词： 光纤传感 光纤光栅 2激光')" href="#">CO₂激光 扭曲测量 双折射     

An analysis of As_2S_3 chirped fiber grating formed by two-photon absorption effect

When femtosecond laser pulses interfere with chirped femtosecond laser pulses in As2S3 fiber, a chirped fiber grating is formed. An analytical expression is given to describe the chirped grating, and its Bragg reflectivity is calculated. Because of the high photosensitive effect of As2S3 material, the chirped fiber grating has a wide Bragg reflective spectrum and high reflectivity by choosing proper parameters. This indicates that the chirped fiber grating can be used as a stretcher in the femtosecond chirped pulse amplification (CPA) system.     

Grating formation in Fe:LiNbO<Subscript>3</Subscript> photorefractive crystal by chirped 800-nm femtosecond laser pulses operated at 1 kHz

We demonstrate an extension of forming a photorefractive volume grating in an Fe:LiNbO₃ crystal by chirped intense femtosecond laser pulses generated from a Ti:Al₂O₃ regenerative amplifier at 1 kHz. We confirm that one-photon absorption is still dominant in the Fe:LiNbO₃ crystal up to 70 GW/cm². To generate a photorefractive grating at such a low laser repetition rate within a practical writing time, the laser pulse intensity is increased to >30 GW/cm². Furthermore, we demonstrate the amplification of femtosecond laser pulses by the chirped volume grating that is written in the Fe:LiNbO₃ by two-wave mixing.     

To measure chirped ultrashort laser pulse by the Talbot effect of a grating

We study the Fresnel diffraction of a phase grating under the illumination of a chirped femtosecond laser pulse. Using spatial spectrum theory, first we extract the central wavelength signal from the diffraction wave of the chirped pulse through a diaphragm. Then the central wavelength waves are directed to interfere in remote regions by two reflectors. The interference stripes at different distance will be exactly the same in interference region. Since the intensity distribution of the stripes is related to the chirp parameter of the femtosecond pulse, through measuring the stripe intensity distribution, we can indirectly detect the chirp parameter of the femtosecond pulse.     

国产啁啾布拉格光纤光栅在飞秒激光系统中的应用

利用自行研制的啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)刻写系统完成CFBG样品制作,成功应用于光纤锁模振荡器和啁啾脉冲放大(CPA)系统中。振荡器可输出19.4 nm带宽、18 mW平均功率激光,并可压缩至143 fs,经时域展宽、功率放大、时域压缩后,脉冲宽度可至264 fs。实验结果初步证明了国产CFBG在飞秒激光系统应用的可行性。     

Diffraction characteristics of chirped femtosecond laser pulse by rectangle reflection grating

The spectral and temporal intensity distribution expression for the chirped femtosecond laser pulse diffracted by a rectangle reflection grating is derived. The effects of the chirped coefficient on the spatiotemporal and spectral characteristics are theoretically investigated in detail, and a criterion for judging whether or not the diffraction pulse is just split into two independent pulses in the temporal domain is obtained. The results show that the envelope curve of spectral intensity on the diffraction axis is more blue-shift, and its full width at e^? 1 maximum is wider for bigger chirped coefficient. The principal maximum on the temporal axis can split into two independent principal maximums for enough height from the upper and the nether reflection surface of the grating. Each principal maximum splits into two smooth pulses, namely one principal pulse and one secondary pulse, and the secondary pulse gradually increases with the increasing of the chirped coefficient; the duration of two principal pulses increases with the increasing of the height of the upper and the nether reflection surface of the grating.     

反射式棱栅对展宽器用于啁啾脉冲放大激光的研究

在啁啾脉冲放大(CPA)系统中, 脉冲的展宽是实现安全有效放大的重要保证. 本文介绍了一种新型的由色散棱镜与光栅组合而成的反射式棱栅对展宽器. 并利用光线追迹法对色散进行了数值模拟, 测量实验结果验证了理论计算的正确性. 在此基础上, 分析了以棱栅对为展宽器和ZF7玻璃材料为压缩器的下啁啾(down-chirped)脉冲放大系统中的色散比较传统的上啁啾脉冲放大系统, 结果表明棱栅对可以同时提供负的二阶色散和三阶色散, 这样能更好地补偿放大器中材料的高阶色散, 从而获得近傅里叶变换极限的压缩脉冲. 此外以块材料作为压缩器不仅提高了传输效率, 而且简化了实验装置, 增强了系统的稳定性. 这样的展宽压缩组合在高重复频率的飞秒啁啾脉冲放大系统中具有明显优势. 关键词： 反射式棱栅对 啁啾脉冲放大 色散 飞秒脉冲     

采用光谱展宽技术的钛宝石飞秒激光放大器

报道了飞秒激光啁啾脉冲放大器中的激光脉冲光谱展宽技术，实验中使用了几种光谱展宽元件，结果表明使用激光光谱展宽元件能有效地将飞秒激光脉冲 光谱展宽，抑制了飞秒激光放大器中常见的激光脉冲光谱增益窄化现象，从飞秒放大系统的振荡级输出28fs种子脉冲，放大后得到了重复频率为10Hz、峰值功率为1．6TW、脉冲宽度37．5fs的超短强飞秒激光脉冲 。     

基于非线性偏振旋转锁模的高功率光子晶体光纤飞秒激光振荡器

为了探索大模场面积光子晶体光纤锁模激光器在全正色散锁模域内的耗散孤子锁模机理, 以获得更大的单脉冲能量和更高的峰值功率, 本文搭建了以掺镱大模场面积光子晶体光纤作为增益介质的耗散孤子锁模激光器. 激光器使用环形腔结构, 利用非线性偏振旋转以及滤光片提供的耗散作用实现了稳定的锁模运转. 实验中, 从激光器振荡级直接获得了平均功率10 W, 重复频率49.09 MHz(对应202 nJ的单脉冲能量), 脉冲宽度为1.03 ps的稳定锁模脉冲输出, 经过腔外色散补偿得到的脉冲宽度为95.5 fs.     

Possibility of X‐ray pulse compression using an asymmetric or inclined double‐crystal monochromator

It is shown theoretically that the asymmetric or inclined double‐crystal X‐ray monochromator may be used for X‐ray pulse compression if the pulse is properly chirped. By adjusting the mutual distance of the two asymmetric or inclined crystals it should be possible to achieve even a sub‐femtosecond compression of a chirped free‐electron laser pulse. The small d‐spacing of the crystal enables a more compact scheme compared with the currently used grating compression scheme. The asymmetric cut of the crystal enables the acceptance of a larger bandwidth. The inclined cut has larger tunability.