光泵亚毫米波激光的理论模型及计算方法(Ⅰ)

该作者曾对光泵亚毫米波激光作过系统深入地的研究。重点论述在小型光泵亚毫米波激光的理论研究中所应用的量子系统的半经典密度矩阵理论。     

光泵亚毫米波激光的理论模型及计算方法(Ⅱ)--多能级分子系统的激光增益系数

为了便于对光泵亚毫米波激光进行理论计算,从量子系统的密度矩阵方程出发,分别详细推导了三能级和四能级分子系统的激光增益系数表达方式以及多组独立三能级系统的增益迭加原理.     

激光、激光技术 激光物理

TN241 2005020917 参与光泵亚毫米波激光过程的介质三能级组的选取= Choice of three-energy-level groups on optically pumped sub-millimeter wave laser medium[刊,中]／保延翔(中山大 学电子与通信工程系。广东,广州(510275)),黄晓…//光 电子·激光,-2004,15(11)．-1320-1323 采用求解密度矩阵方程和增益迭加方程的原理,处理 光泵亚毫米波(SMMW)的三能级近似系统时,在偏离共振 的情况下,只有满足Raman辐射条件的三能级组,才能产     

光泵亚毫米波激光器双光场双稳特性分析

本文用三能级均匀加宽的双光场激光半经典方程,研究了光泵亚毫米波激光器的泵浦场和发射场的光学双稳特性.双稳行为受选择介质的弛豫速率参数的变化影响较大.泵浦光的吸收系数,发射光的增益系数和腔损耗系数的大小也直接影响到双稳能否出现.     

光泵腔式NH3分子远红外激光的最佳工作气压研究

通过求解量子系统的密度矩阵方程，采用迭代法计算了光泵腔式ＮＨ３分子远红外激光的输出功率密度。在此基础上，对光泵腔式远红外激光的工作气压进行了理论研究。结果表明最佳工作气压与腔的功率反射系数、样品管的长度以及泵功率密度等工作参数之间是相互制约的，同时与参与激光过程的能级有关。在实验上采用电感性金属栅网作为反射器，设计制作出长度分别为１００ｃｍ、２０ｃｍ和１０ｃｍ的Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ腔式远红外激光器，然后和ＴＥＡ－ＣＯ２激光器作泵浦源，成功地获得光泵ＮＨ３分子远红外激光，测量结果表明理论计算与实验数据相符。     

四能级系统中的双光子过程

光泵远红外激光一般只能提供分立的频谱.这一特点使它的应用受到一定的限制。1977年以来,不少学者对如何进行光泵远红外激光的频率调谐做了许多工作。由于分子的远红外激射跃迁过程是在多能级系统中进行的,所以理论计算相当繁琐,不容易得到比较精确的结果。我们应用图论方法研究了四能级系统的双光子过程。结果表明,通过连续地改变泵的频率,有可能对远红外激光频率进行调谐。频率调谐范围约等于两对远红外跃迁频率之差。本文给出了调谐曲线以及增益系数与泵频率失谐量之间的关系曲线.     

超辐射式和腔式光泵氨分子 远红外激光特性比较

在对超辐射式和腔式光泵NH3分子远红外激光(NH3-OPFIRL)进行系统 深入地理论和实验研究的基础上,对这两类激光器的结构、特点、频谱特性及最佳工作参数 的差异进行了分析和比较,并给出了一系列有重要参考价值的理论结果和实验数据。     

单模激光系统中信噪比对净增益的随机共振

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振.当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时,该曲线一直同时出现共振和抑制,但共振峰和抑制谷有很大的变化.     

毫米波/亚毫米波准光馈电系统设计

准光馈电系统是毫米波/亚毫米波传感器的关键组成部分。阐述了毫米波/亚毫米波准光系统的基本设计理论与方法;归纳分析了常用准光无源器件的种类、作用及设计流程等相关问题。并以此为基础,构造出三类能够实现双极化接收功能、双模复合工作的准光馈电系统,并详细描述其工作原理。最终,通过仿真优化设计出与馈电系统相对应的毫米波频段双反射面天线,并采用固定副面、主面机械扫描的形式实现了传感器波束10的空域覆盖。收稿日期:; 修订日期:     

激光器件 气体激光器

TN248．2 2005042532 缓冲气体对光泵远红外激光器能量交换的影响=Effects of buffer gas on the energy exchange of optically pumped NH3 far-in-frared laser[刊,中]／张萍(中山大学电子与通信工程系,广东,广州(510275)),蒋爱军…／／光电子·激光,-2004,15(12),-1400-1404 基于分子振动弛豫的理论,完善了缓冲气体的作用模型。利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论,研究了缓冲气体对光泵远红外激光(FIR)激光过程的作用机理,计     

光泵NH3分子远红外激光研究

运用量子系统的密度矩阵理论，采用迭代法计算了光泵ＮＨ３分子远红外超辐射和腔式激光的频谱特性和相应的最佳工作气压。理论计算表明相对于超辐射方式，光泵腔式ＮＨ３分子远红外激光具有宽带辐射以及纵向调谐特性，且总的输出光强在一定条件下得到提高，最佳工作气压也较低。在实验上对ＴＥＡＣＯ２－１０Ｒ（８）和９Ｒ（１６）泵浦的Ｎ 红外超辐射和腔式激光器产生的远红外辐射进行了测量。结果表明理论计算与实验结果相符。     

光泵重水气体产生THz激光的半经典理论分析

从半经典密度矩阵理论出发，采用三能级系统模型对光泵重水气体产生太赫兹激光进行了理论分析，求解得到了脉冲光泵重水气体分子产生太赫兹激光过程中激光信号增益系数G_s和抽运光信号被吸收系数G_p的表达式，通过迭代法对太赫兹激光信号的输出光强进行了数值计算，理论计算得到的频谱特性曲线完全符合受激Raman辐射的频谱特性，即频谱宽度较大、输出光强随抽运失谐量的改变而变化明显等特征.在脉冲激光抽运受激Raman辐射过程中，工作介质D₂O气体分子的偶极矩由于受到抽运脉冲光场的扰动发生变化，在频谱特性曲线中表现为受激辐射THz信号的谱线发生了分裂.理论计算结果与已报道的实验结果能较好地相符.     

二极管泵浦固体激光器的新发展和新应用

第一台商品二极管泵浦固体(DPSS)激光器于1986年间世,近年来DPSS激光器技术取得门很大的进步. 早期DPSS激光系统的泵浦配置几乎都是端泵配置,起初采用Nd:YAG,最近也用Nd:YLF作激光介质.端泵系统容易获得单横模输出,但是几何的限制使它难以利用多个泵源,限制了总输出功率,cw输出功率一般不超过2W. 另一种泵浦配置是侧面泵浦,过去几年发展了多种侧泵技术.由于侧泵系统利用了二极管激光器列阵,因此功率较高,但它们的光学效率一般低于端泵系统,而且是多模输出.美国Spectra-Physics公司在1989年首先推出紧凑折叠式谐振腔(TFR)设计.在…     

半导体中相干亚毫米波的产生和传播

研究了超短光脉冲在ＧａＡｓ表面激发相干亚毫米波振幅随入射角变化的规律，前后向辐射比值随入射角度变化的规律，实验测量了ＧａＡｓ表面镀上极薄金属薄膜后产生的相干亚毫米波振幅对薄膜厚度的依赖关系，利用光生载子偶极辐射的理论模型成功地解释了实验得到的角度依赖关系和相干亚毫米波的偏振特性。     

气体激光的应用

自从Javan于1961年成功地制出了第一个气体激光器以后,各方面的进展极为迅速。在短短的四年内,已经在几十种混合气体或单纯气体的放电中观察到受激发射现象,波长范围从2678(?)的紫外经过可见光及红外一直到340μ的亚毫米波,共有500多种。大功率横场脉冲激光已有0.2兆瓦的输出,而強流的连续蓝色激光及分子振动能量转移的流动式连续红外激光的输出功率已达到几十瓦。     

一种新型流体激光器研制成功

中国科学院西安光学精密机械研究所彭波教授领导的课题组2005年提出了“流体激光”的新概念,这种新型“流体激光器”引起了学术界的广泛关注。经过三年多的理论研究和反复试验,2008年7月,他们采用波长为808nm,脉宽为200us,功率1．7kw的半导体阵列,对流体激光谐振腔（反射镜R1=100％,R2=90％）进行了激光侧泵发振,在实验室首次观察到激光动态输出。最大输出功率达1．59mJ,激光阈值为116mJ。     

积分腔的性质和应用—Ⅰ理论分析

本文研究了一种漫反射积分腔作为一种新型短脉冲激光放大器件.文中对积分腔特性进行了详细的理论分析和数值计算,并给出了与其它光泵方式(如Bethune棱镜和角锥反射器)的分析比较.     

激光脉冲放大器传输波的计算

研究了一个非线性激光脉冲放大器传输系统，利用广义泛函-变分迭代理论和方法，得到了相应系统的近似解.从而为设计激光脉冲放大器提供了便利. 关键词： 激光 放大器 非线性     

圆盘透明度在水下激光成像系统性能评估中的应用

水下激光主动成像系统的探测能力不仅与探测系统自身参数有关,还与水质等环境因素有关。为评估水质对水下激光成像系统探测能力的影响,根据圆盘透明度成像模型,研究了吸收系数、散射系数、漫射衰减系数等水体水质参数与圆盘透明度的关系,给出了圆盘透明度与水下激光主动成像系统最大探测深度的表达式。实验表明,ICCD距离选通水下激光主动成像系统最大探测深度值与理论计算值相对误差小于20%。基于成像理论的圆盘透明度模型反映了水下激光成像系统探测能力与水体水质参数的关系,可用圆盘透明深度来评估水下激光成像系统的探测能力。     

一种高灵敏度的量热式激光能量计

一、引 言 激光研究和应用中,为满足波长从亚毫米波到紫外,能量从10-8—103焦耳,功率从10-6—1012瓦这样宽范围测量的要求,研究发展了各种各样的检测系统.这些检测系统就其物理机制来说,可分为光电效应和光热效应两类.由于热探测系统容易实现吸收全部入射辐射能量,对宽广的波长范围有平坦的响应,还可用比较简单的系统完成相当高精度的测量,因而迄今量热法仍是最主要和常用的测量方法. 量热法主要缺点是灵敏度低.开始,有人认为卡计所测能量最低为十分之几焦耳.后来曾有人估计,当辐射功率低于一毫瓦时,进行量热测量是不大可能的.但进入八十年…