单模CO2激光器的腔长调制效应

本文从速率方程出发,讨论了单模激光的稳态解及其解的稳定性问题.在此基础上,着重分析了腔长的小讯号调制效率以及它对“B类”激光器的动力学研究的意义,并报道了一个在单模CO_2激光器上所做的腔长调制效应的实验结果.     

反馈相位随机调制消除混沌半导体激光器的外腔长信息

提出并数值证实利用反馈相位的随机调制可消除外腔半导体激光器反馈引起的时延结构. 研究发现:当反馈相位随机调制信号的速率处在0.1—1 Gbit/s范围,随机调制信号的切换幅值个数达到5时,在半导体激光器偏置电流(1.2—2.8I_th)和反馈速率(8—26 GHz)构成的参数空间中,反馈时延结构对应的外腔长信息可被有效地消除. 关键词： 半导体激光器 外腔长 反馈相位 随机信号调制     

小型TEA CO2激光器的复合腔注入锁定技术

提出了一种新的小型ＴＥＡ ＣＯ２激光锁定技术－复合腔注入锁定技术，并介绍了它的原理。从理论上分析了复合腔注入锁定激光器的频率特性。给出了复合腔注入锁定试验研究的初步结果。     

射频激励双通道不等长电极波导CO2激光器的外频率调制研究

报道了采用不等长电极结构的射频激励双通道波导ＣＯ２激光器,通过调节射频电源功率的方法可以调谐双通道输出激光的外差频率,其调谐率约为０．１ＭＨｚ／Ｗ。在未采取任何措施时,其短期外差频率稳定性可达１０＾－１０。还在理论上分析了射频功率调谐外差频率的原理。     

光纤光栅外腔半导体激光器的高频调制特性

报道了光纤光栅外腔激光器瞬态特性的理论分析,引入了一个适用于外腔情况的等效光子寿命,模拟计算表明,要获得高于2．5GHz的调制速率,光纤光栅外腔的长度必须短于4cm范围,对所研制的光纤光栅外腔激光器进行了高频调制测量,得到了在1GHz下的单模激光输出,边模抑制比在40dB以上,3dB动态线宽为0．1nm左右,20dB动态线宽为0．3nm。     

射频激励双通道不等长电极波导CO2激光器的外差频率调制研究

报道了采用不等长电极结构的射频激励双通道波导CO₂激光器,通过调节射频电源功率的方法可以调谐双通道输出激光的外差频率,其调谐率约为0.1 MHz/W。在未采取任何稳频措施时,其短期外差频率稳定性可达10-10。还在理论上分析了射频功率调谐外差频率的原理。     

微腔半导体激光器的两种新调制方法

本文提出微腔半导体激光器的两种新调制方法:自发发射寿命调制和光子寿命调制。小信号近似分析的数值模拟结果表明,这两种调制方法的调制带宽大于同参数下的电流调制的带宽。     

高速调制响应垂直腔面发射激光器中的微腔效应

应用微腔物理和量子阱物理，计算了量子阱垂直腔面发射激光器的自发发射谱和自发发射寿命，通过对半导体激光器传输函数的研究，发现缩短自发发射寿命是垂直腔面发射激光器实现高速调制响应的主要原因.     

大功率CO2激光器窗口及减反射膜

描述了评价窗口材料的标准,并对Ge,GaAs,ZnSe和KCl四种材料作了比较,发现KCl具有最佳的光学特性,并设计制备了性能优良的减反射膜,测量了它们的吸收和激光损伤阈值.     

外腔半导体激光器随机数熵源的腔长分析

利用光反馈半导体激光器产生的混沌激光作为随机数熵源,详细研究了混沌源外腔长度对500Mbit/s随机数特性的影响.研究表明:在单路混沌源情况下,外腔反馈引起的谐振会使产生的随机序列具有弱周期性,且当外腔反馈时间与采样时间的比值为整数时,产生序列的随机性最差,仅能通过NIST统计测试2,3项;在两路混沌源情况下,当混沌源的外腔长不相等且不成比例时,通过两路异或处理可消除由外腔反馈引起的弱周期性,产生的随机序列能够通过NIST的全部统计测试项.     

在6个大气压下工作的电子束控制的CO_2激光器

本文报道在6个大气压下工作的电子束控制的CO_2激光器的性质,对激光器的放电特性与频率的可调性进行了研究。     

双频CO2激光器的输出特性分析及三频外差测量研究

本文从实验上研究了固定谱线CO_2激光器的双频输出特性,并对其产生双频输出的原因作了初步分析;利用该激光器,成功地进行了三频外差测量研究。     

反馈调谐CO2激光器的静态与动态行为

建立了反馈调谐CO_2激光器的物理数学模型.稳态分析结果表明,只有当反馈系数大于某一临界值之后,才能出现激光器泵浦速率与激光输出之间的光学双稳性.线性稳定性分析的结果表明,系统失稳的必要条件是失谐量的Debye弛豫速率(反馈系统的带宽)必须超过布居反转的衰减速率.只有当激光泵浦落在某一范围内时,才出现不稳性.数值分析的结果证明了系统输出倍的周期分岔混沌行为.线性稳定性分析预言的Hopf分岔频率与数值分析的结果符合得很好.     

非激光振转能级对CO_2激光器小信号调制响应的影响

本文以简化的多能级理论模型为出发点,讨论了具有均匀加宽介质的单模CO_2激光器的稳态特性,线性稳定性和小信号腔长调制响应,泵浦调制响应,增益或损耗调制响应,并将其结果与由简单的二能级理论所得的结果进行比较,着重分析了非激光振转能级对上述三种调制响应的影响.     

Nonlinear amplitude-tuning characteristic of a CO2 laser with pump-current modulation

The nonlinear amplitude-tuning characteristic of a CO₂ laser with discharge-current modulation was investigated by mean of numerical simulation. It is shown that in the general case the magnitude and shape of the laser response depend on the ratio between the frequency of the pump modulation and the fundamental resonance frequency of the laser. B. I. Stepanov Institute of Physics, National Academy of Sciences of Belarus, 68, F. Skorina Ave., Minsk, 220072, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 5, pp. 640–644, September–October, 1999.     

横流CWCO2激光器电子密度的研究

用Langmuir静电探针测量5kW横流CO_2激光器放电等离子体,根据P.R.Smy流动等离子体厚鞘理论进行分析,表明在工作气压力为42Torr、放电电流为10～20A的情况下,电子密度约为(1.7～3.1)x10~(11)cm~(-3)的范围内,并沿流向成非均匀分布,其极大值出现在距阳极板上游边沿3cm处.电子的连续性方程给实验结果以解释,理论与实验较好地符合.     

CO2激光外差探测系统灵敏度的研究

本文通过讨论探测器的信噪比和噪声等效功率的影响因素,研究了CO_2激光外差探测系统的灵敏度.     

CO2激光器高压脉冲触发系统的设计

为了稳定可靠地触发CO2激光器旋转火花开关,设计了一套高压脉冲触发系统并且提出了一种新型的绝缘栅双极晶体管（IGBT）驱动与保护方法。根据CO2激光器中旋转火花开关的触发结构,应用复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片EPM3512开发了可以输出100～500 Hz重频脉冲信号以及单次脉冲信号的触发信号源;应用光耦HCPL-3120设计了具有过流、过压保护功能兼有电磁兼容（EMC）设计的IGBT驱动电路;对高压脉冲变压器进行建模并通过PSPICE软件仿真;搭建了实验平台,进行了联机性能测试。实验结果表明：在500 Hz的重复频率下,高压脉冲触发系统可连续稳定地输出高于38 kV的高压重频脉冲,基本满足CO2激光器的旋转火花开关稳定可靠触发的要求。     

激光调制和激光通信原理的演示

给出了一种演示激光调制和激光通信原理的电路设计。