调频微片Nd:YAG激光器光回馈特性的研究

研究了调频微片Nd：YAG激光器的光回馈特性.在没有光回馈的情况下,激光频率每改变一个纵模间隔,激光器输出功率变化一个条纹.有光回馈时,同时改变激光频率和外腔相位,激光器输出功率波动频率正比于内、外腔长度之比.基于三镜腔等效模型的理论分析和实验结果相符合.并且讨论了这一现象在精密测量领域的潜在应用.     

激光回馈引起的微片Nd:YAG激光器频差调制

微片激光器由于自身的内应力会输出频率分裂的正交偏振的两个模式.研究了回馈对微片激光器频差的影响.研究发现:在回馈的作用下微片激光器的频差大小呈现出以初始频差为中心的类正弦的频差调制,周期为λ/2;频差调制曲线的幅度与回馈水平成正比,但是当回馈水平过强时会出现偏振态跳变,从而使频差消失;在一定的回馈外腔范围内,频差调制曲线的幅度与初始频差亦成正比.并利用复合腔模型和激光器的自洽理论进行了理论分析和模拟,所得结果与实验结果相符.此调制现象在精密测量领域有潜在应用.     

光回馈Nd:YAG激光器中的多模跳变现象

研究了Nd:YAG激光器中光回馈引起的多模跳变现象.光回馈调制了激光器不同纵模的阈值增益,阈值增益最低的纵模获得振荡.在外腔调谐过程中,当振荡模式的阈值增益高于相邻模式的阈值增益时产生模跳变,光强调制曲线出现相应的波动.各跳变纵模在增益曲线上的位置不同,导致模跳变点位置不同,相应的光强调制曲线也不同.越靠近中心频率的纵模,其光强信号峰值越大,该纵模持续振荡时间也就越长.当两跳变纵模关于中心频率对称时,其光强信号峰值相等,纵模持续振荡时间也相等.关键词：自混合干涉模跳变光回馈阈值增益     

LD泵浦Nd:YAG微片激光器

ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器结构简单紧凑，与半导体激光器相比，前者具有激光线宽窄、光束质量好、相干长度长等优点，因此在一些测量领域有着较好的应用前景。目前对ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的实验工作主要是获得单频、单模连续输出和线性频率调制特性研究。本文综述了近几年来ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的研究方向、成果及应用，主要介绍了各国对ＬＤ泵浦Ｎｄ：ＹＡＧ微片激光器的调频特性的研究状况     

LD泵浦Nd∶YAG微片激光器异常强度噪声研究

针对实验中发现LD泵浦Nd∶YAG微片激光器的三类异常强度噪声,其强度波动幅度达20%~30%,严重影响了系统的稳定性,从理论和实验上对这三类强度噪声的特性进行了研究,包括外部光回馈引入的功率波动,LD异常噪声向固体激光器的传递,端泵浦偏离引起的模式耦合等。就各类噪声来源分别提出了相应的消除方法,抑制了微片Nd∶YAG激光器输出功率噪声,改善了激光输出特性,满足了频差精密测量的需要。     

20W腔外倍频全固态Nd：YAG绿光激光器

研制了一台高光束质量的全固态Nd:YAG激光器,采用KTP腔外倍频,获得了大于20 W准连续绿光输出,峰功率可达1.15×10 5 W,光束质量因子M2值约为4。     

20 W腔外倍频全固态Nd∶YAG绿光激光器

研制了一台高光束质量的全固态Nd∶YAG激光器 ,采用KTP腔外倍频 ,获得了大于 2 0W准连续绿光输出 ,峰功率可达 1.15× 10 5W ,光束质量因子M2 值约为 4。     

基于非准直外腔的单频激光高阶回馈效应研究

对基于非准直外腔的单频激光高阶回馈现象及产生机理进行了研究,获得了调制幅度不均匀的高分辨率多重高阶回馈条纹,分析了多重高阶回馈条纹的特点及产生机制。提出采用基于光路阻挡的实验方法,在回馈镜反射率大于90%的强回馈中,发现了单重高阶回馈效应,获得了调制幅度均匀、无大包络的高分辨率单重高阶回馈条纹,其分辨率达到/10,而且还有进一步提高的潜力。单重高阶回馈条纹不但具有多重高阶回馈时高分辨率的优点,还具有传统弱回馈时调制幅度均匀、类正弦等特性,对进一步研制高精度回馈测量系统具有重要意义。     

基于双折射双频激光器中的调频回馈位移测量研究

提出了一种基于双折射双频激光器中的调频回馈效应的位移测量系统,并在实验和理论两方面进行了研究.实验中保持回馈外腔长度不变,将一四分之一波片置于激光器内腔中,调制内腔长度,激光器的中心频率发生改变,激光器输出强度将发生周期性的变化.研究发现激光强度曲线的波动频率正比于回馈外腔长度与内腔长度之比.当该位移测量系统的外腔长度是内腔长度的6倍时,被测物体每移动半个光波长,激光强度波动12次,系统分辨率可以达到二十四分之一光波长.理论分析与实验结果相符合.研究表明该位移测量系统具有高分辨率、大测量范围、可工作于任意回馈水平等特点.关键词：调频回馈位移测量双折射双频激光器强度波动频率     

半外腔Nd:YAG和Nd:YVO4微片固体激光器的腔调谐特性研究

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO₄微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片固体激光器的腔调谐特性,包括腔长与光功率的关系,激光纵模扫过出光带宽过程的光功率和单、双纵模变化的规律。实验结果表明：腔调谐过程中单、双纵模交替出现,腔长和泵浦电流共同影响激光器的输出模式和光功率。     

Intensity modulation in single-mode microchip Nd：YAG lasers with asymmetric external cavity

Intensity modulation induced by the asymmetric external cavity insingle-mode microchip Nd:YAG lasers is presented. Two kinds of experimentalresults are discussed based on multiple feedback effects. In one case, theintensity modulation curve is a normal sine wave, whose fringe frequency isfour times higher than that of a conventional optical feedback system,caused by multiple feedback effects. In the other case, the intensity modulationcurve is the overlapping of the above quadruple-frequency signal andconventional optical feedback signal, which is determined by the additionalphase difference induced by the asymmetric external cavity. The theoreticalanalyses are in good agreement with the experimental results. Thequadruple-frequency modulation of the laser output intensity can greatlyincrease the resolution of displacement measurement of an optical feedbacksystem.     

基于频率失谐的光混沌同步开关的特性研究

针对实验报道的光混沌同步开关现象,建立了基于半导体激光器的光混沌同步开关的理论模型.利用该模型,数值模拟了不同外腔反馈强度和注入强度下的光混沌同步开关特性.结果表明：固定外腔反馈强度,不同注入强度下的混沌同步开关的对比度和宽度均不同;当注入强度与外腔反馈强度相同时,开关的对比度达到最大值;进一步地,当外腔反馈强度和注入强度同步增强时,混沌同步开关的对比度和宽度均单调增大.关键词：光混沌同步开关半导体激光器频率失谐外腔反馈     

The optimal design for weak optical feedback semiconductor laser with frequency modulation

In this paper the frequency modulation characteristics the semiconductor laserwith weak optical feedback are presented,considering both the frequency deviation and thespurious intensity modulation.The frequency modulation can be realized without spurious in-tensity modulation under proper feedback conditions.There is an optimal feedback intensity tomaximize the frequency deviation.     

A Tunable External Cavity Laser Diode Possessing a Stable Wavelength

In this work we describe a simple external-cavity laser diode equipped with a feedback control system, in which a high-resolution position-sensitive detector detects the slight misalignment of the light within the cavity. Our system not only provides a stable wavelength that can be tuned within a maximum scanning range of 1.87 nm, but also allows for faster scanning, through precise control of the reflection angle within the cavity. The simultaneous controls on the rotation-angle of the external mirror and the injection current enabled us to realize continuous wavelength-tuning.     

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。     

基于光线追迹的单频激光多重回馈效应研究

提出一种基于非准直平凹回馈腔的单频激光多重回馈光线追迹模型,采用该模型阐明了单频激光多重回馈效应的产生机理,分析了多重回馈高分辨率条纹的特性,明确了影响多重回馈条纹形状的主要因素,包括回馈镜的倾角、曲率半径、反射率以及回馈外腔长等,获得了回馈镜在不同倾角时的有效回馈阶次及其耦合系数。光线追迹分析与实验结果表明:当回馈镜倾斜角为1.7时,多重回馈效应会产生调制幅度均匀、没有大包络的高分辨率回馈条纹,每个条纹的分辨率可达/50。     

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     

双反馈半导体激光器的混沌特性研究

实验利用双反馈半导体激光器获得了关联维数为3.8的高维混沌光.同时对比分析了双反馈与单反馈两种不同模式产生混沌的区别.结果表明：在反馈强度均为-26 dB时,双反馈产生混沌的关联维数高于单反馈产生混沌的关联维数2.6;双反馈可获得带宽为11 GHz的混沌光,为单反馈产生混沌带宽5.5 GHz的两倍.当双反馈的两个外腔长度不相等时,混沌的自相关曲线能很好的隐藏外腔长度信息,可提高混沌通信的保密性.关键词：双反馈半导体激光器混沌带宽