基于压电陶瓷闭环控制的线性可调谐环形腔光纤激光器

提出了一种基于压电陶瓷闭环控制的线性可调谐环形腔光纤激光器。光纤激光器环形腔结构中光纤光栅固定在压电陶瓷上,通过控制压电陶瓷改变光纤光栅波长,从而改变环形腔光纤激光器的波长,构成基于压电陶瓷的可调谐环形腔光纤激光器。应变传感器贴附在压电陶瓷上,实时监测压电陶瓷的步长变化,通过惠斯顿桥式电路反馈给驱动控制系统,并补偿和修正压电陶瓷固有的磁滞和蠕变特性,形成压电陶瓷闭环控制系统。实验结果表明基于压电陶瓷闭环控制的可调谐环形腔光纤激光器调谐线性度好,波长调谐范围可达0.9 nm,线宽为4 k Hz,波长稳定性为±0.01 nm,功率稳定性为±0.3 d B。     

F-P腔不同扫频段透射谱锁频精度实验

针对窄线宽激光器输出谱线窄,难以被锁定的情况,利用F-P腔特有极窄线宽、高精细度特性对激光器谱线线宽实施压窄及频率锁定。通过设计实验方案并搭建锁频测试平台,利用F-P腔外部光反馈将窄线宽半导体激光器线宽压窄来提高锁频精度。通过监测正弦波调制下F-P腔对于4种不同直流电压下激光PZT扫频段的透射谱线,并对其分别进行解调和锁频精度测试,得到直流高压放大器电压为73 V时对窄线宽激光器进行扫频,激光器反馈锁频精度最高可达1.5 MHz。     

内腔自适应光学系统校正激光器畸变

固体激光器中,增益介质由于热沉积产生的热畸变严重影响了激光器的稳定性、输出功率和光束质量。研究了一种内腔自适应光学系统校正激光器腔内畸变的方法,利用微机电变形反射镜作为固体激光器的内腔全反射镜,通过控制变形镜的面型改善激光器输出光束的模式及功率。从腔外引入的一束信标光通过激光器内腔后反射出腔外,用波前探测器可测得激光器工作时腔内畸变对此信标光的影响,并通过搭建的自适应光学系统平台可闭环校正此畸变。实验结果表明,闭环校正后,激光器的输出功率提高了近3倍,且激光光束质量得到了明显的改善。     

超宽带可调谐全固态单频激光器的方法研究

对目前实现超宽带(数十到数百纳米)可调谐全固态单频激光器的常用方法进行了综述,介绍了棱镜色散腔、闪耀光栅色散腔、体布拉格光栅衍射腔、双折射滤光片干涉腔、声光调谐光学滤波器衍射腔和电光调谐光学滤波器干涉腔调谐选频的原理及实现方式。对以上方案的优缺点、实现的难易程度及可操作性进行了对比分析,分析表明超宽带可调谐全固态单频激光器可通过不同调谐方法结合谐振腔型设计或频率精选器件(如FP标准具等)实现。     

分布反馈光纤激光器阵列中外腔反馈特性研究

以半导体激光器中的复合腔模型和实测的分布反馈光纤激光器的外腔端面反射率为基础,对不同反射率条件下分布反馈光纤激光器的输出功率进行了仿真,同时搭建了二基元分布反馈光纤激光器阵列实验平台,对仿真结果进行了验证.仿真与实验结果表明:外腔反馈光重新注入分布反馈光纤激光器会增加激光器的输出功率,降低了阵列的输出功率平坦性.并且外腔端面反射率越大,这种平坦性降低的效果越明显.在构建分布反馈光纤激光器阵列时,应考虑外腔反馈对阵列输出功率平坦性造成的影响,尽量选择外腔端面反射率较小的激光器进行组阵.     

基于激光平面镜反射的长度测量仪的理论设计

给出了利用小型激光器和平面镜测量长度的基本原理,测量长度及其不确定度与平面镜转动角之间的关系,并例举了有关理论计算和分析．讨论了设计长度测量仪的注意事项．该长度测量仪可用于大学、中学物理实验教学和一般的长度测量．     

LBO腔内和频593 nm激光器

报道了LD纵向泵浦NdYVO4晶体,经腔内和频得到593 nm激光输出的实验研究.采用一个线性平凹腔实现了1 064 nm和1 342 nm双波长连续波振荡,利用LBO腔内和频产生593 nm激光输出.在泵浦功率为1.4 W时得到593 nm的输出功率为70 mW.593 nm光束远场发散角小于1 mrad,光斑椭圆度为0.999,且具有低噪声输出特性.实验结果表明,该结构激光器是获得衍射极限全固体黄激光器的实用方法.     

光纤复合环形腔单模激光器的研究

单模光纤激光器在光通讯和光传感中具有广阔的应用前景。分析了复合腔光纤激光器的构成及单模的实现特点,提出了一种新颖的光纤复合环形腔激光器结构,并对其进行了实验研究。该激光器使用了波长为980nm的半导体激光器作为泵浦源。三个腔长均为2m,彼此之间的腔长差为1～2mm的光纤环形滤波器与主谐振腔构成复合腔。此激光器在波长为1562nm处得到了线宽小于0.1nm的单模激光输出,输出的光功率可达到1mW。该激光器的阈值为5mW,斜率效率为4%。     

光阴极RF腔注入器

 光阴极RF腔注入器是一种强流、窄脉冲(ps量级)、低发射度的电子束源。文章给出了CAEP光阴极RF腔注入器的结构和实验结果,结构主要包括驱动激光器、Cs₂Te阴极制备室、2.5个RF腔、高功率微波源和测量仪器等,其中驱动激光器的参数是影响注入器电子束质量的重要因素;实验上,该光阴极RF腔注入器可稳定输出能量2MeV、流强70A、发射度～4mm.mrad的高亮度电子束流。     

单片集成微环反射器可调谐半导体环形激光器理论和数值模型(英)

设计了一种新颖的快速可调谐激光器。这种激光器在恒定电流泵浦的有源微环组成的半导体环形激光器腔外部集成一个可调谐的无源微环反射器,其结构将决定激光器激射腔模的有源腔和无源可调谐部分分离,有助于提高调谐速度。与光栅结构的激光器相比,该激光器结构简单,具有强烈的选模功能,不需要相位匹配部分,输出波长不受调谐部分热效应的影响。基于多模速率方程建立了激光器的理论和数值模型,数值仿真结果表明该激光器能在选取的15个腔模范围内完成数字调谐,且具有40 mA的较低阈值电流和适中的边模抑制比。     

半内腔He-Ne激光器的调整技巧

介绍了半内腔式He-Ne激光器的结构及调整的技巧,测量了在不同放电电流以及不同腔长条件下激光器的输出功率,得到了最佳的放电电流. 半内腔式He-Ne激光器的应用,有助于学生了解激光器的工作物质、谐振腔等主要组成部分,也促进了学生对激光理论的进一步理解.     

无源光学谐振腔的设计加工及其在稳频激光器中的应用

设计和研制了两台自由光谱区为750 MHz,精细度300的高精度控温无源光学谐振腔,分别用于监测自制的双10 W级相位关联连续波1 064/532nm双波长激光器的单频特性和作为稳频系统的参考腔,通过将双波长激光器的频率锁定到参考腔,进一步提升双波长激光器的输出频率和功率稳定性。单频1 064nm激光器1 min的频率漂移量以及4h内功率波动性分别由未锁定状态的21.82 MHz和±0.97%降低到锁定条件下的9.84 MHz和±0.32%。     

氧碘化学激光器故障诊断技术

为了解决氧碘化学激光器通过常规诊断故障定位困难的问题,采用建立的氧碘化学激光器功率失常故障树模型,结合氧碘化学激光器常用的8个监测参数:碘腔压力、碘文氏管压力、p-t曲线、主氦压力、氯气压力、氧发生器压力、上游压力和光腔压力,提出采用故障树和在线监测参数相结合的办法,基于3σ法则的判断标准对氧碘化学激光器进行故障诊断,故障诊断正确率达到94.5%,并对出现的故障提出了改进措施。     

一种控制环形激光器光学腔长的新方法

提出了一种控制环形激光器光学腔长的新方法.该方法是利用压电陶瓷电控环形激光器毛细管内干燥空气的折射率,实现对环形激光器光学腔长的控制.这种控制方法对环形激光器性能影响很小,具有响应速度快、灵敏度高、功耗低等优点,可用于全反射棱镜式环形激光器、反射镜式环形激光器的稳频系统.对于激光陀螺、激光计量等应用具有重要意义.     

轻微非共面腔的输出片应力作用研究

 建立了计算轻微非共面腔输出光椭圆度的数学模型,分析了R. H. Moore专利中的理论计算错误,计算分析了输出片的应力作用对输出光椭圆度的影响,发现：输出镜片的应力作用对环形激光器顺时针方向和逆时针方向输出光椭圆度的非对称有影响。通过实验验证了理论计算的正确性。得出R. H. Moore, S. W. Hammons等人在专利中提出的调腔方法存在错误,它不能有效地消除环形激光器中由腔体轻微异面所引起的磁效应。     

角抽运Nd:YAG复合板条946 nm连续运转激光器

报道了一种适合中小功率输出的全固态激光器的角抽运方法, 抽运光从板条激光器中板条晶体的角部入射, 可获得较高的抽运效率和较好的抽运均匀性.采用单角抽运方式, 首次进行了角抽运Nd:YAG复合板条946 nm连续运转激光器的实验研究. 激光腔采用紧凑型平凹直腔结构, 腔长仅为20 mm. 当注入抽运功率为50 W时, 946 nm激光连续输出功率最高达5.29 W, 光光转换效率为10.6%, 斜效率为12%. 整台激光器结构紧凑, 调谐简单, 成本低, 具有广阔的应用前景. 关键词： 角抽运 Nd:YAG晶体 连续波 946 nm激光     

基于外腔面发射激光器的激光原理与技术实验研究

本文通过构建包括泵浦光源、准直聚焦系统、增益芯片、耦合输出镜、倍频晶体和标准具等在内的积木式实验器件,建立了基于外腔面发射激光器的激光原理与技术的综合实验,实现了激光基本原理、频率变化技术、波长调谐技术等实验内容.本实验综合了激光技术的相关原理,将先进的科研理论知识与实验实践相结合,并提供了多种设计性实验内容,提升学生学习自主性,达到推进实验教学工作的目的.     

表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性

液晶与垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)阵列结合可实现波长可调谐、偏振精确控制等,同时液晶的引入也会改变垂直腔面发射半导体激光器阵列的热特性,本文设计了表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列结构,并开展了阵列的热特性实验研究.对比分析了向列相液晶层对VCSEL阵列热特性的影响,实验结果表明,1×1,2×2,3×3三种表面液晶-VCSEL阵列的阈值电流温度变化率最高可降低23.6%,热阻降低26.75%;同时,激光器阵列各发光单元之间的温度均匀性显著提高,出光孔与周围温差小于0.5℃.综上所述,VCSEL阵列中液晶层的引入不仅大大加速激光器阵列单元热量扩散,而且降低了有源区结温,提高了VCSELs激光器阵列热特性,为实现高光束质量的单偏振波长可控VCSEL激光器阵列打下了良好的理论和实验基础.     

用于提高种子注入Nd：YAG激光器性能的一种光学补偿方法的设计计算

分析了利用干涉法实现腔模锁定的种子激光器的工作原理，在此基础上提出了偏转检测器法补偿由于信号处理可引起的滞后，为种子注入激光器的腔模锁定技术的提供了新的改进方法，可方便而有效地控制从振荡器的输出光质。     

掺Yb双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性研究

实验观测了掺Yb3+双包层光纤激光器的时域特性和光谱特性. 研究了抽运功率、腔损耗对激光器工作特性的影响. 研究发现, 利用单镜腔结构的光纤激光器, 可产生自脉动、受激布里渊散射和受激喇曼散射等非线性效应; 而采用双镜腔结构可有效抑制自脉动特性, 提高激光器工作的稳定性, 并对实验现象进行了定性的分析.