相对论返波管驱动的两腔大间隙速调管放大器

在大型功率合成阵列中,为解决现有种子源输出功率不足的问题,提出了利用相对论返波振荡器作为种子源锁定大间隙速调管放大器频率和相位的思路,并进行了由一个相对论返波管驱动一个高功率注入两腔大间隙速调管放大器的理论和初步实验研究。实验结果表明:大间隙速调管的频率被相对论返波管锁定,两个微波源的实时相位差在单脉冲内锁定在16之内,多脉冲间的相对相位差锁定在11之内,锁相时间约40 ns;在注入功率约22 MW时,大间隙速调管的输出功率约230 MW,增益约10 dB。     

相对论返波管驱动的两腔大间隙速调管放大器

在大型功率合成阵列中,为解决现有种子源输出功率不足的问题,提出了利用相对论返波振荡器作为种子源锁定大间隙速调管放大器频率和相位的思路,并进行了由一个相对论返波管驱动一个高功率注入两腔大间隙速调管放大器的理论和初步实验研究。实验结果表明：大间隙速调管的频率被相对论返波管锁定,两个微波源的实时相位差在单脉冲内锁定在16之内,多脉冲间的相对相位差锁定在11之内,锁相时间约40 ns;在注入功率约22 MW时,大间隙速调管的输出功率约230 MW,增益约10 dB。     

谱线和耦合系数对光纤激光器相互注入锁定的影响

相互注入锁定是相干合成技术中最具发展前景的方案之一. 在两个光纤激光器相互注入锁定的基础上,利用可调节光纤光栅改变其中一个激光器的中心谱线和利用不同的分束器改变两个激光器间的耦合系数,同时监测两个激光器的远场光斑和谱线,判断激光器谱线和耦合系数对相互注入锁定的影响. 通过理论和实验得到：提高耦合系数可以提高锁定的频率差;两个激光器的谱线越接近锁定的效果越好,当激光器的谱线超过一定范围时,两个激光器将不能被锁定. 关键词： 光纤激光器 相干合成 相位锁定     

热噪声对串联约瑟夫森结阵列相位锁定的影响研究

相位锁定对于约瑟夫森结阵列的应用具有重要意义,采用数值仿真的方法研究了热噪声对约瑟夫森结阵列相位锁定的影响。采用电阻电容并联约瑟夫森结模型,利用公共并联电阻实现阵列的相位锁定,取不同的热噪声水平研究系统存在相位锁定的参数范围。结果包括不同热噪声情况下,约瑟夫森结临界电流的不一致性、McCumber参数对实现相位锁定的参数范围的影响,得到了热噪声对相位锁定的影响规律。     

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。     

用于激光冷却的半导体激光器大频差边模注入锁定的理论及实验研究

利用注入锁定技术实现了与自由运转频率相差1300?GHz的大功率半导体激光器的边模注入 锁定.实验上利用饱和吸收谱和光学外差拍方法详细研究了锁定后主从激光器之间的相干转 移特性,并测量了注入光功率与锁频范围的关系和注入锁定模式建立过程,与利用带注入项 的多模速率方程得到的边模注入锁定的范围相吻合.理论上计算了实现边模注入锁定所满足 的注入光阈值条件,并作了实验验证. 关键词：     

利用全光纤耦合环实现三路光纤激光器的相位锁定

利用三个2×2的光纤耦合器按一定规则联接成一个全光纤耦合环,该耦合环将三个独立的掺铒光纤激光器连成一个锁相阵列. 由于耦合环的引入,锁相阵列的整体损耗减小,且三个单元激光器之间可以进行有效的能量相互注入耦合,进而实现阵列的锁相输出. 实验中观察到的远场干涉图样和锁相前后的输出光谱均表明三路光纤激光器实现了相位锁定,当三路抽运源的功率均为100 mW时,获得了92 mW的稳定相干输出. 关键词： 光纤激光器 相干合成 光纤耦合器 相位锁定     

并联电阻对串联约瑟夫森结阵列相位锁定的影响研究

利用约瑟夫森结阵列制作毫米/亚毫米微波源的一个重要问题是阵列中约瑟夫森结的相位锁定.本文采用仿真的方法研究了约瑟夫森结RCSJ模型存在并联电阻时的相位锁定问题.研究结果包括约瑟夫森结临界电流的不一致性、McCumber参数和结的个数对能够实现相位锁定的参数范围的影响.结果对于约瑟夫森结阵列作为太赫兹产生和检测应用具有重要意义.     

任意两束非相干光的相位锁定技术

本刊讯目前，相位锁定技术可以广泛应用于不同的光通信系统，比如毫米波产生系统、微波产生系统以及THz波产生系统。利用光纤环激光器，光注入锁定等方法可以实现两个不相干波的相位同步。但是，光注入锁定系统结构复杂，成本高，并且光纤环激光器具有模式跳变，多模振荡，模式竞争以及增益竞争等特点，这样就使得整个系统不是很稳定。     

注入锁定改善大口径稳定腔CuBr激光器的输出特性

报道了在稳定腔中采用注入锁定技术，钭自锁模ＣｕＢｒ激光脉冲成功地进行了注入锁定放大，得到了高平均功率的锁模铜激光脉冲，并且通过这种注入锁定，首次在稳定腔中得到了在２０ｍｍ光斑内空间高度相干的高功率铜激光辐射。     

基于半导体激光器注入锁定的全光时钟提取EI北大核心CSCD

提出并分析验证了一种基于半导体激光器注入锁定实现的全光时钟提取方案。方案中,借助半导体激光器的注入锁定过程,可以将光归零(RZ)码信号中的载波和一个时钟分量依次锁定两个半导体激光器获得光场的锁相输出,通过输出分量的叠加,得到所需的同步时钟信号。实验中,采用两个分布反馈(DFB)型半导体激光器,成功地获得了10 Gb/s光RZ码信号的时钟信号。这一方案在注入功率的动态范围、可调谐性、信号波长稳定性要求等方面都表现出了很好的灵活性,并具有可集成潜力,是一种实用性很强的新方法。     

32路光纤激光相干阵列的相位锁定

报道了32路光纤激光相干阵列的相位锁定实验研究。搭建了32路光纤激光相干阵列实验系统,基于现场可编程逻辑阵列（FPGA）设计制作了高速高精度相位控制器。当相位控制器执行随机并行梯度下降（SPGD）算法对各路激光的相位进行锁定时,相干阵列输出的激光功率与不进行相位锁定时相比提高了约26倍。     

基于组合模理论设计的激光二极管阵列外腔

针对激光二极管阵列提出了“组合模”慨念,计算了组合模的远场分布,每个组合模在远场的空间分布呈双瓣结构,基于激光二极管阵列组合模的远场分布特征,设计了离轴外腔反馈的激光二极管阵列,运用此装置所获得激光二极管阵列的远场分布有了明显变化,与自由运转的激光二极管阵列相比,离轴外腔反馈的激光二极管阵列远场宽度减少了4.3倍,在抽运电流为16 A时,测得输出激光的功率1.82W,这相当于相同电流下自由运转激光器输出功率的79％.组合模理论不仅可以用来指导设计一维离轴外腔反馈激光二极管阵列,而且也可以用于设计二维离轴外腔反馈激光二极管阵列.二维离轴外腔反馈激光二极管阵列可以产生高功率,高光束质量输出的激光.     

电子束泵浦注入锁定XeCl准分子激光理论模拟

模拟了强流电子束泵浦下,激光腔内的反应动力学过程,及不同注入时间、不同注入强度下注入锁定的激光生成、放大和输运过程。对实际非稳腔使用了一维伸展近似,并采用了预估—校正方法对光子输运方程进行求解。模拟结果表明,激光生成阶段,注入种子光源后,激光输出质量明显改善,使自发辐射部分受到了明显的抑制。得到了在不同注入强度、注入时间以及放大倍数下的激光输出的光谱特性,能量及各种效率的关系。发现锁定效果最佳时的注入时间出现在小信号增益峰值处。     

基于组合模理论设计的激光二极管阵列外腔

针对激光二极管阵列提出了"组合模"概念,计算了组合模的远场分布.每个组合模在远场的空间分布呈双瓣结构.基于激光二极管阵列组合模的远场分布特征,设计了离轴外腔反馈的激光二极管阵列.运用此装置所获得激光二极管阵列的远场分布有了明显变化.与自由运转的激光二极管阵列相比,离轴外腔反馈的激光二极管阵列远场宽度减少了4.3倍.在抽运电流为16 A时,测得输出激光的功率1.82 W,这相当于相同电流下自由运转激光器输出功率的79%.组合模理论不仅可以用来指导设计一维离轴外腔反馈激光二极管阵列,而且也可以用于设计二维离轴外腔反馈激光二极管阵列.二维离轴外腔反馈激光二极管阵列可以产生高功率,高光束质量输出的激光.     

频率漂移对耦合激光器阵列锁相状态的影响

耦合激光器阵列可以通过激光器之间的倏逝波耦合实现相位锁定,是有望实现光束相干合成的方案之一。为了探究该阵列锁相状态的稳定性,分析了频率漂移对两路激光器阵列相位锁定状态的影响。通过对耦合激光器阵列动力学方程的数值研究发现,频率漂移将破坏激光器阵列的锁相状态,并引入相位噪声,导致输出远场光强分布不稳定; 研究还发现：倏逝波耦合能够对频率漂移的影响起到一定的抑制作用,但这种抑制只在频率漂移较弱时才有效,因此,如果将该阵列用于光束合成,加入相应的抗干扰措施还是很必要的。数值分析的结果还表明：频率漂移的低频成分对于阵列相位锁定状态的影响更为剧烈,因此,抗干扰措施应主要针对低频干扰来进行。     

注入锁定铜蒸气激光器的实验研究

使用两台相同的望远镜式非稳腔铜蒸气激光器,通过一块45°玻璃平板作腔的耦合组成匹配的注入锁定系统,研究了同步、注入信号功率和光束孔径大小等因素对输出功率和方向性的影响,实验结果清楚地表明,注入信号的作用在于抑制腔内高阶横模(包括被放大的自发发射)的竞争,使高增益介质的激光器既提高效率又改善方向性。注入锁定器件功率水平在5左右的情况下,其结果与单独非稳腔振荡相比,输出功率增加30～40％,方向性改善一倍以上。     

脉冲CO2激光器注入锁定特性的数值模拟

扩展了脉冲CO2激光器的多频动力学理论。将多频动力学模型中的光强方程用光场方程代替,建立了脉冲CO2激光器注入锁定的理论计算模型。采用四阶经典龙格库塔(Runge-Kutta)算法,计算了不同注入信号强度和失谐频率下的激光输出功率、瞬时频率和增益系数。研究了注入锁定宽调谐横向激励大气压(TEA)CO2激光器模式锁定的稳定性问题。研究结果表明,当频率偏离谱线中心600 MHz时,为了实现稳定的模式锁定所需要的注入信号强度应比在谱线中心处高出两个数量级。理论结果和已发表的实验数据符合得很好。研究进一步预示:当激光器气压增大至10倍大气压时,对于同样调谐范围所需的注入信号强度仅比在谱线中心处高出10%左右。     

嵌入到Fabry-Perot谐振腔的双晶约瑟夫森结阵列的阻抗匹配和相位锁定研究

在He等人所做的嵌入到Fabry-Perot谐振腔中约瑟夫森结阵列的微波辐照研究基础上,提出了同时实现约瑟夫森结阵列阻抗匹配和相位锁定的方法,进行了相关的电磁仿真和数值计算.双晶约瑟夫森结阵列被制作在YSZ双晶基片上,同时被嵌入到Fabry-Perot谐振腔内.通过在基片上制作与结阵列集成的串联馈电半波偶极天线阵,并对其结构进行优化实现了结与天线的匹配,数值计算表明结的辐射效率达到94%;利用天线阵辐射场的特征和对模型合理的设计,使Fabry-Perot谐振腔和基片同时谐振在合适的模式下,从而使结阵列与谐 关键词： 约瑟夫森结阵列 阻抗匹配 相位锁定 Fabry-Perot谐振腔     

一种高稳定的半导体二极管激光稳频方法

研究了一种高稳定的半导体激光二极管稳流与恒温控制电路 ,以及锁定于铷原子D2 线的稳频实验方法。使用该电路 ,半导体激光管的注入电流与工作温度稳定度可达 10 -5;锁定于原子谱线后 ,半导体二极管激光的频率稳定度在平均采样时间 10S内可达 10 -9。