倍频YAG激光器——一种新型光源及其应用

我系姚建铨教授小组不久前研制出一台高功率倍频YAG激光器。这台激光器输出光波长为0.532μm,是绿光,目前可工作在连续和准连续(声光调Q实现高重复频率连续运转)两种状态。其中连续工作时输出功率可达30w。准连续工作时,光脉冲频率为1—10kHz可调,脉宽小于0.1μs,单个脉冲能量与工作频率有关,当频率为1kHz     

光纤激光器直接输出的高功率贝塞尔超短脉冲

构建了一种能够直接输出高功率贝塞尔超短脉冲的光纤激光放大器. 该方案基于在光纤端面特殊设计和制备的微型负轴锥镜, 针对常规超短脉冲光纤激光放大系统所设计, 不需要引入其他分立整形器件, 避免了目前基于轴锥透镜产生贝塞尔光束的通用方法所带来的额外烦琐准直工作, 极大简化了产生贝塞尔光束的方法. 其中的微型负轴锥镜由聚焦粒子束刻蚀法在一段掺镱大模场光子晶体光纤的端面制备, 它和光纤激光系统中的固有准直透镜构成了集成化的光束整形器件. 基于数值模拟结果成功搭建的系统与理论设计一致, 直接输出了在米量级具有高度准直无衍射特性的啁啾皮秒贝塞尔超短脉冲波包, 平均功率高达10.1 W, 对应脉冲能量178 nJ, 经过光栅对压缩后脉冲宽度可达140 fs. 关键词： 衍射 超短脉冲产生 光纤器件 光纤激光器     

基于正向投影面积法的层析粒子图像测速权重系数计算方法

三维重建是层析粒子图像测速(PIV)中重要的一步,重建过程中的权重系数计算通常较为繁琐。基于此,提出一种层析PIV快速权重计算方法——正向投影面积(FPA)法,即将离散体素投影在相应像元上的面积作为权重系数计算的方法。首先,基于针孔相机模型构建三维空间内粒子多视角投影成像仿真程序,生成仿真图片用于方法分析与验证;其次,将FPA方法结合目前主流重建算法开展三维重建精度和耗时分析。结果表明,当用于本研究所述测量区域重建时,相比于传统后向方法与亚网格法权重系数计算方法,FPA法的权重矩阵元素个数分别降低了大约3个和1个数量级,计算时间分别减少了97%与85%,相应地降低了计算机的内存占用,且FPA法与传统后向方法所计算的权重矩阵的平均相似度高于0.9974。在常用实验粒子数分数(p_ppp=0.05)下,该方法结合目前主流重建算法的重建精度可达0.8以上。同时基于仿真图片分析了相机最佳采集角度以及实验相机噪声对重建结果的影响,结果表明,在实验噪声条件下重建结果仍然满足三维流场重建的要求。     

Pseudo-Hydrodynamic Approximation for Transient Computation of Energy-Transport Models in Semiconductors

We propose a pseudo-hydrodynamic （PHD） model that has hyperbolic principal part. It formally converges to the corresponding energy-transport model in the limit of zero momentum relaxation time. Numerical examples have demonstrated the regularization effects of the PHD model.     

BAW滤波器声-电磁协同仿真中的共地电感效应

针对体声波(BAW)滤波器声-电磁协同仿真结果中滤波器的左传输零点向左偏移的现象,验证仿真中共地电感效应的存在并分析其对滤波器性能的影响。通过分别改变BAW滤波器原始布局中的并联薄膜体声波谐振器(FBAR) P1和P4引线到地的位置,即将并联FBAR P1和P4引线到地的路径分别变短后进行声-电磁协同仿真。结果对比表明:声-电磁协同仿真中并联FBAR引线到地与输入、输出端口之间存在共地电感效应。将并联FBAR引线到地的路径变短,滤波器在声-电磁协同仿真中形成的共地电感效应减小,带外抑制性能变好。共地电感效应对于并联FBAR谐振区面积越小的支路影响越大。故在BAW滤波器声-电磁协同仿真中需考虑共地电感效应对滤波器左传输零点和左带外抑制性能的影响。     

光纤光栅对的参数匹配与激光输出特性

高功率光纤激光器的激光输出特性优化,对进一步提高光纤激光器的输出功率以及实际应用中的切割、加工质量具有重要意义.斜率效率、背向漏光以及受激拉曼散射是高功率光纤激光器设计中较为关心的输出特性参数.作为核心器件,光纤光栅对的参数设计与匹配,会直接影响到整个激光系统的性能.本文旨在探究光纤光栅对的参数匹配对激光输出特性的影响,先是通过理论分析分别阐述了斜率效率、背向漏光以及受激拉曼散射的来源与相互关系;然后通过实验设计,采取了两组不同参数光纤光栅对组合,从实验上分别探究了低反光纤光栅的光谱带宽以及反射率对激光输出特性的影响.最后得出了光纤光栅对的优化参数与匹配原则,为提高连续光纤激光器的激光输出特性提供了理论支持与参考价值.     

纳米铝/金对纳米二,五-二苯基噁唑薄膜荧光特性的调制

以直流溅射方法和真空蒸镀方法结合制备了单组份纳米铝薄膜、纳米金薄膜、纳米二,五-二苯基噁唑(DPO)薄膜和双组份纳米Al/DPO、Au/DPO复合叠层薄膜。利用双势垒伏安特性曲线模拟计算、荧光分光光度计和扫描电子显微镜(SEM)表征了薄膜样品的电学性质、荧光性质和表面形貌。固态荧光光谱观察到500nm膜厚的Au/DPO、Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品的荧光主峰发生了明显红移。Au/DPO叠层结构复合薄膜样品与单组份DPO纳米薄膜样品的荧光发射光谱相比较,叠层薄膜内相互作用较弱,而Al/DPO叠层结构复合纳米薄膜样品相互作用较强、谱线峰型变化较大,Al的谱线的半高全宽明显增大,推测颗粒内部存在离散的能级结构。     

准连续泵浦内腔倍频钇铝石榴石激光器

1.本项发明的意义 本项发明属于激光器件技术领域.人们利用它可以获得高平均功率的绿色激光(0.532μm).该器件应用准连续泵浦方式于内腔倍频激光器中,使在输入相同的电功率情况下,绿光输出功率较连续泵浦时提高2—3倍,且激光棒的热焦距加长,从而使激光束发散角比连续泵浦时减小1/3。脉冲宽度变窄一倍。获得较好的光束质量;采用了带有定向装置水冷系统的KTP倍频器,对激光谐振腔结构及参数进行了最佳化设计,获得了34.2W的绿光输出,居世界领先水平.这种器件对于许多应用具有极大的意义.在泵浦染料激光器、海洋开发、激光医疗、激光微加工、激…     

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.     

脉冲电流冲击力对电极间距的影响

利用时变场理论和瞬态动力学方程建立了电极及其支撑结构的瞬态耦合模型,分析了瞬态电磁场各参数的分布特点,并求解了电极及其支撑结构的动态响应状态参数。计算结果表明:玻璃钢支撑结构对于脉冲电流形成的冲击力载荷具有很好的缓冲作用;低弹性模量支撑材料在脉冲上升沿和峰值阶段均会产生波动性形变,但该波动性形变对电极间距不会造成太大的影响。