超短脉冲染料放大器中的参数研究

对超短脉冲染料放大器(DLA)中放大的自发辐射(ASE)随泵浦强度变化的关系进行了实验研究,为了求得具有高储能、低自发辐射背景噪声的染料激光放大器的泵浦强度,我们用速率方程对实验结果进行了解析分析,获得了染料激光放大器的泵浦强度与染料参数(浓度、增益长度等)的近似关系式,以及相应条件下染料激光放大器储能和小信号增益的表达式,并与实验进行了比较.二者符合较好,从而为染料激光放大器的设计提供了参考.     

组合式钕玻璃片状激光放大器增益性能的动态模拟

用随时间变化的氙灯辐射光谱模型,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟,可用于片状激光放大器的优化设计.研究了:1)放大器在不同的抽运条件下水平方向的增益均匀性,当氙灯爆炸系数比较高时,自发辐射放大优先使片的边缘产生消抽运作用,增益分布变得不均匀,通光口径的中央处增益较大;2)片厚度和掺杂浓度对增益性能的影响,在相同的抽运条件下,储能通量由片厚度与掺杂浓度的乘积决定,给出了储能通量和小信号增益随片厚度与掺杂浓度的乘积的变化关系 关键词： 钕玻璃激光放大器 储能密度 增益特性     

组合式片状激光放大器钕玻璃片参数的优化设计

运用随时间变化的氙灯辐射光谱模型,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟。研究了钕玻璃片的两个重要参数厚度和掺杂浓度对增益性能的影响。在相同的泵浦强度下,储能通量由片厚度与掺杂浓度的乘积N0D决定,在N0D相同时得到相同的小信号增益。当N0D比较小时,N0D增加1倍时储能通量增加1.25倍,相应的单片放大器增益提高5.5%,对于7片长的放大器链,总的小信号增益将提高45%;当N0D比较大时,储能通量趋于饱和。     

新型阵列式片状放大器全口径增益实验研究

利用行波法对一台闪光灯泵浦、通光口径为29cm×29cm的新型高功率固体激光阵列式片状放大器的全口径平均增益进行了实验测试,在充电电压为23kV、泵浦能密度为10J/cm3的条件下,新型4×2×3阵列式片状放大器端部模块全口径平均增益为4.925%cm-1,内部模块全口径平均增益为5.519%cm-1。     

多段式钕玻璃板条激光放大器小信号增益系数和储能效率的实验研究

用阈值法和行波放大法对我们自行设计、加工的新型多段式钕玻璃板条激光放大器的小信号增益系数和储能效率作了测量，结果表明，放大器储能效率可达３．８４％，比常规放大器更高；此外，还具有向高功率。     

多段式钕玻璃板条激光放大器小信号增益系数和储能效率的实验研究

用阈值法和行波放大法对我们自行设计、加工的新型多段式钕玻璃板条激光放大器的小信号增益系数和储能效率作了测量,结果表明,放大器储能效率可达3.84%,比常规放大器更高;此外,还具有向高功率、高光束质量发展的潜在优点。     

板条激光放大器中寄生振荡的研究

寄生振荡的存在使得放大器在信号光到达之前消耗了大量的反转粒子数,降低了放大器的激光增益和储能效率,严重地影响了激光放大器的性能,尤其对高功率激光放大器。在理论分析和实验研究的基础上,以Nd∶YAG晶体板条为例,用8条半导体激光阵列对晶体进行双侧抽运,研究了高功率激光放大器的寄生振荡现象,分析了板条晶体寄生振荡产生的原因,并详细比较了晶体在不同的抽运功率和表面处理下的放大效果,得到了2倍的单程放大,当输入能量为140 mJ时,获得了278 mJ的激光输出。     

多段式钕玻璃板条激光放大器小信号增益系数和储能效率的实验研究

 用阈值法和行波放大法对我们自行设计、加工的新型多段式钕玻璃板条激光放大器的小信号增益系数和储能效率作了测量，结果表明，放大器储能效率可达3.84%，比常规放大器更高；此外，还具有向高功率、高光束质量发展的潜在优点。     

新型阵列式片状放大器全口径增益分布均匀性实验研究

利用CCD增益测试系统对一台闪光灯抽运、通光口径为 2 9cm× 2 9cm的新型高功率固体激光阵列式片状放大器的增益分布进行了实验测试 ,在充电电压为 2 3kV、抽运能密度为 11J/cm3 的条件下 ,新型 4× 2× 3阵列式片状放大器全口径范围内的小信号增益系数的峰值与平均值之比为 1.10∶1。     

组合式片状激光放大器钕玻璃片参数的优化设计

 运用随时间变化的氙灯辐射光谱模型,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟。研究了钕玻璃片的两个重要参数厚度和掺杂浓度对增益性能的影响。在相同的泵浦强度下,储能通量由片厚度与掺杂浓度的乘积N₀D决定,在N₀D相同时得到相同的小信号增益。当N₀D比较小时,N₀D增加1倍时储能通量增加1.25倍,相应的单片放大器增益提高5.5%,对于7片长的放大器链,总的小信号增益将提高45%;当N₀D比较大时,储能通量趋于饱和。     

波分复用系统中的四波混频估算和非线性仿真

在叔分复用（ＷＤＭ）光纤通信系统中,群速度色散（ＧＶＤ）、自相位调制（ＳＰＭ）、互相位调制（ＸＰＭ）以及四波混频（ＦＷＭ）等非线性效应能明显降低系统性能,给出了在系统中四波混频效应的简单估算公式,以及在采用单信道方法仿真波分复用系统的非线性效应时,为保证计算精度所需的步长的选取公式,提出了一种基于求解多信道耦合波方程组的群速度色散／自位位调制／互相位调制／四波混频仿真算法,可大大减少计算工作量,这     

Complete pulse characterization at 1.5 mum by cross-phase modulation in optical fibers

Cross-phase modulation in optical fibers has been used for complete characterization of ultrashort pulses by a modified frequency-resolved optical gating (FROG) measurement technique. This technique has been used for characterization of picosecond pulses at 1.5mum with energy as low as 24 pJ, and the results are in excellent agreement with second-harmonic generation (SHG)-FROG characterization. The use of an optical waveguide gives measurement sensitivity comparable with that of SHG-FROG but without any temporal ambiguity in the retrieved pulse.     

高功率梯度折射率分别限制异质结构InGaAs/AlGaAs应变双量子阱激光器

采用金属有机化合物气相淀积（ Ｍ Ｏ Ｃ Ｖ Ｄ）方法成功地研制了具有两对梯度折射率（ Ｇ Ｒ Ｉ Ｎ）异质结结构的 Ｉｎ Ｇａ Ａｓ／ Ａｌ Ｇａ Ａｓ 应变双量子阱激光器。该激光器的波长为 ９７０～９８２ ｎｍ ,室温连续工作阈值电流密度为１４０ Ａ／ｃｍ ２, 工作在０．９ Ａ 时单面连续输出光功率为５２０ ｍ Ｗ , 工作在２．０ Ａ 时, 连续输出光功率为 １．４９ Ｗ , 最高功率可达 ２．４ Ｗ 。微分量子效率高达０．８３ Ｗ ／ Ａ。     

KrF准分子激光空间相干性测量

设计制作了一套反转剪切干涉仪,测量了ＫｒＦ准分子激光的空间相干性。用这种方法能够一次测量激光的空间相干度,并且在不同条纹相机的条件下能够实时测量相干度随时间的变化过程,在有注入、无注入锁定及百非稳腔中经过不同路程条件下对激光的空间相干性进行测量,并且和利用变换矩阵分析了相干度在非稳腔中的传播及其演变过程,计算了激光在不同往返次数的相干带宽度。     

高功率激光片状放大器中自发辐射放大研究

采用理论模拟和实验研究相结合的方法,研究了高功率激光片状放大器中的自发辐射放大(ASE)效应。建立了一套较完整的包含空间和时间的3维ASE模型,分析了不同电压、不同储能分布和不同泵浦时刻、不同增益长度积条件下ASE效应对放大器储能效率和小信号增益系数的影响。对4×2×3组合式放大器的计算结果表明：随着泵浦电压升高,ASE效应明显加强;23kV泵浦电压下,ASE效应造成的平均储能下降210%,小信号增益系数损耗为16.62%,增益不均匀性为7.44%;增益长度积可以作为判断ASE效应的依据,其值越大,ASE效应越强。     

多孔硅光致发光的非线性光学特性

采用电化学腐蚀法制备多孔硅（ＰＳ）,测量了多孔硅在近红外光（８００ｎｍ）激光下的光致发光（ＰＬ）谱和光致发光激光（ＰＬＥ）谱;结果表明多孔硅具有良好的上转换荧光特性光学特性并存存放时间 长,在一定期内峰值强度有明显的增。这种非线性光学响应的增强,被认为与空间量子限制效应作用下局域束缚关,光致发光谱的多峰结构表明多孔硅中存在多种发光中心。用量子限制／发光中心模型可以解释本实验结果。     

[(Fe/Pt/Fe)/Ag]n多层膜低温合成分离的L10相FePt纳米颗粒

制备了［（Fe/Pt/Fe）/Ag］n多层膜,研究了不同温度退火后的微结构和磁特性.实验结果表明温度高于400℃退火后,样品开始形成L10相的FePt纳米颗粒与Ag基体的复合结构.ΔM曲线的测量表明FePt颗粒之间不存在交换作用,非常清楚地说明非磁基体Ag有效地隔离了FePt磁性颗粒.有序相的低温合成可能和多层膜结构所造成的界面扩散以及Ag层引入的界面缺陷有关,同时,Ag原子较强的迁移性以及FePt与Ag之间表面自由能的显著差异,使FePt纳米颗粒被Ag隔离. 关键词： L10相 FePt 交换作用     

Non-ideal effects of MOS capacitor in a switched capacitor waveform recorder ASIC

SCAs(Switched Capacitor Arrays) have a wide range of uses, especially in high energy physics, nuclear science and astrophysics experiments. This paper presents a method of using a MOS capacitor as a sampling capacitor to gain larger capacitance with small capacitor area in SCA design. It studies the non-ideal effects of the MOS capacitor and comes up with ways to reduce these adverse effects. A prototype SCA ASIC which uses a MOS capacitor to store the samples has been designed and tested to verify this method. The SCA integrates 32 channels and each has 64 cells and a readout amplifier. The stored voltage is converted to a pair of differential currents( 4m A max) and multiplexed to the output. All the functionalities have been verified. The power consumption is less than 2 m W/ch. The INL of all the cells in one channel are better than 0.39%. The equivalent input noise of the SCA has been tested to be 2.2 m V with 625 k Hz full-scale sine wave as input, sampling at 40 MSPS(Mega-samples per Second) and reading out at 5 MHz. The effective resolution is 8.8 bits considering 1 V dynamic range. The maximum sampling rate reaches up to 50 MSPS and readout rate of 15 MHz to keep noise smaller than 2.5 m V. The test results validate the feasibility of the MOS capacitor.     

两束脉冲激光在级联的三能级系统中的传播

利用密度矩阵方程和麦克斯韦传播方程的耦合考虑激光脉冲的横向效应,在柱对称的条件下,研究了两束脉冲在级联系统中的共振传播,考察了脉冲在光学厚介质中的时空演化过程。数值计算中考虑了两个能级的自发辐射速度,给出了脉能量的空间演化及电熟粒子在空间的分布。     

板条增益介质波前畸变诊断方法

对波前重构算法中的区域法进行了改进,使其能够应用于板条增益介质的波前畸变诊断。利用该方法对47块Nd: YAG板条增益介质沿厚度方向波前畸变进行测量,指出镀膜和加工等环节对增益介质的波前畸变可能造成的影响。按照波前畸变峰谷（PV）值对测量结果进行了统计,结果表明:增益介质造成的静态波前畸变参差不齐,测量样本中静态畸变PV值最多可达5 m以上,且仅有4.1%的增益介质静态畸变PV值小于1 m。通过选取某些增益介质使之级联,测量其组合波前畸变,发现在系统中使用两块波面互补的增益介质有助于减小系统的静态波前畸变。