腔内元件对激光陀螺光波传输特性的影响

基于光线传输矩阵理论,结合高斯光束特征参数,研究了球面镜曲率半径和腔体长度变化对环形腔子午面和孤矢面内束腰半径的影响.结果表明:两束腰半径均随曲率半径和腔体长度的增大而增大.在此基础上,分析了这种变化对环形腔内光强分布、多横模耦合和光波传输等相位面大小的影响.     

高斯光束驱动的腔镜透射率不等的环形腔双稳系统

在单横模及平均场近似下,给出了定态方程及线性稳定性分析,指出了高斯光束驱动与平面波近似双稳系统的差别。本文还把其它文献发表的许多重要结论作为一定条件下的特殊情况包括在文内。     

含负折射率平板介质中艾里高斯光束的传输特性

基于光学传输矩阵,结合柯林斯光学衍射公式,研究了艾里高斯光束在无损和有损含负折射率平板介质中传输时,其侧面光强分布图景演化特征。结果表明,当右手材料和双负材料折射率值恰好相反,并且左、右两侧右手单元长度之和等于双负单元长度时,可以实现输出面光强的完美还原;当双负材料折射率绝对值增大时,实现光强还原所需中间双负单元长度也越长,反之,绝对值减小时,长度越短;对于有损介质,电、磁振荡因子越小,输出光波性能越良好。进一步探究了ζ因子和指数截断因子a对这类光波传输特性的影响,其中,ζ因子不会影响艾里高斯光束的固有性质,但ζ越小,自弯曲特性越明显,并且主、旁瓣的径向尺寸都随ζ的减小而成倍减小;a因子可以调控光波的传输轮廓,使其在a<0.2时为艾里光束,而当a逐渐增大到0.7时,光波的外形轮廓已和高斯光束无异。     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd:YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题，采用Nd：YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面，研究了利用KTP晶体对Nd：YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W，采用声光调Q技术，频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下，实验中光—光转换效率约为31．4％。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较，并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95％。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸，可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸，展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。     

含各向异性特异材料的一维光子晶体的传输特性

利用传输矩阵方法研究了含各向异性特异材料的一维光子晶体的电磁传输性质.结果表明,光子晶体具有全向的零平均折射率带隙.这种全向带隙几乎不受晶格尺度、波的极化方向和入射角的影响.当一缺陷引入到光子晶体中时,会有电磁缺陷模出现.零平均折射率带隙中的缺陷模与普通Bragg带隙中的缺陷模不同,几乎不受晶格尺度、波的极化方向和入射角的影响.这一性质将在全向反射镜或滤波器中具有潜在的应用价值.     

空心高斯光束通过圆环形硬边光阑的传输特性

通过把环形光阑函数展开为复高斯函数的方法,推导出了空心高斯光束(HGBs)通过环形光阑的传输近似解析公式,并对空心高斯光束通过圆环形硬边光阑的传输特性进行了研究,分析了不同内外半径下的光阑对输出光束的影响.分析结果表明,衍射特性与空心高斯光束的阶数、光阑宽度、光阑内径等因素有关.     

激光的光纤传输特性研究

本文从理论上计算了高期光束经透镜及光纤的传输特性，指出了当胺的参数ｚ０≤ｆ时，高斯光束经透镜后的模斑位置严重偏离透镜的焦点。文中还指出了保证光纤弯曲时子光线不漏出，对光纤的数值孔径有一定的要求。     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd∶YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题,采用Nd∶YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面,研究了利用KTP晶体对Nd∶YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W,采用声光调Q技术,频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下,实验中光光转换效率约为314%。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较,并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95%。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸,可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸,展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。     

艾里高斯涡旋光束正负交变介质中的光波演变

利用光学传输矩阵,结合广义惠更斯-菲涅耳光学衍射公式,研究了艾里高斯涡旋光束在正负折射率交替变化周期平板介质中传输时,其输出横截面光强分布规律和侧面传输光强的演变图景。结论显示:当右手材料折射率nr和双负材料折射率nl绝对值正好相等,并且右手单元长度R:双负单元长度L=1:1时,可以实现输出面光强的完美还原;当双负材料折射率绝对值abs（nl）nr,但R=L时,两类周期介质输出表面的光束质量都很差,此时,若要实现输出光强的完美还原,较大的abs（nl）需要较长的双负单元长度L来进行补偿,反之则反;进一步探究了准周期平板介质中双负材料单元长度和负折射率的定量关系。期望相关结论可以对含特异材质周期和准周期结构中艾里高斯涡旋光束的调控和通信传输提供重要的参考价值。     

零折射率超材料加载 WGM 介质环的传输特性

本文对零折射率超材料中加载WGM介质环的传输特性进行了理论分析。基于二维场问题,通过理论计算植入零折射率超材料中的介质环所产生的WGM的谐振频率,得出发生全反射的条件,并分析了特定模式下的传输特性。同时,讨论了磁导率μx→0的超材料中WGM对传输系数的影响,得到全透射的效果。通过用COMSOL对理论模型进行仿真,验证了其正确性。本文的结论在电磁传感器、聚能及其隐身等方面有着重要的应用价值。     

共面负折射指数波导的电容缺陷对传输特性的影响

在实际负折射指数漏波天线加工中经常出现误差.文章研究了负折射指数漏波天线的电容缺陷对传输特性的影响.利用缺陷负折射指数理论,得出当电容缺陷刚引入时,传输特性变化极其明显,而电容缺陷变大时,传输特性变化将很小,因为间距的变化破坏了负折射指数漏波天线整体对称性.     

超大环形激光陀螺仪谐振腔参数研究

大型激光陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性传感器.随着尺寸的增加,基模运转和增益成为重要参数.针对镜片匹配、放电电流大小及腔长等,计算了ABCD矩阵与高斯光束的特征参数,验证了不同边长下环形谐振腔腰斑位置及放电电流对光阑的影响.实验结果表明,出光阈值处光斑质量最优,光斑最为平整,比值接近于1且对称结构有利于高效读取信...     

超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器

提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器(BEFL),腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤(EDF)为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器(EDFA)增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高(>40dB),抽运阈值低(～20mW),输出功率大(>10mW),且布里渊抽运光不仅决定BEFL的输出波长,更对其抽运阈值和出光功率有重要影响。     

并联微环谐振器耦合诱导透明传输特性研究

通过对并联微环谐振器传输特性进行研究分析,针对结构参数影响耦合诱导透明效应的问题。文中采用微环传输矩阵理论得出传输函数表达式,利用Matlab软件仿真了各参数变化对透明效应的影响。研究结果表明,耦合系数k的增大,传播损耗系数a的减小或两环间距L的增大,均会使透明效应减弱;微环半径R的增大,透明效应无明显的变化,但谐振波长发生改变。     

一种新结构的硅基无源环形波导式谐振腔

提出了一种新结构的光学环形谐振腔。该谐振腔由四根直波导和四个拐弯角处集成的全反射镜围成一个方形环构成，这种结构免去了以前的波导式环形谐振腔中必需包含的弯曲波导。设计了谐振腔的输入和输出结构，并通过计算机辅助设计软件对该设计进行了优化。     

Anomalous Stability Zones of a Ring Cavity Ti: sapphire Laser

ＡｎｏｍａｌｏｕｓＳｔａｂｉｌｉｔｙＺｏｎｅｓｏｆａＲｉｎｇＣａｖｉｔｙＴｉ：ｓａｐｐｈｉｒｅＬａｓｅｒＺｈａｎｇＧｕｉｚｈｏｎｇＸｉａｎｇＷａｎｇｈｕａＨｕａｎｇＹｏｎｇｔｉｅ（ＣｏｌｅｇｅｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄＯｐｔｏｅ...     

Creation of Ghost Illusions Using Wave Dynamics in Metamaterials

The creation of wave‐dynamic illusion functionality is of great interest to various scientific communities because it can potentially transform an actual perception into the pre‐controlled perception, thus empowering unprecedented applications in the advanced‐material science, camouflage, cloaking, optical and/or microwave cognition, and defense security. By using the space transformation theory and engineering capability of metamaterials, a functional “ghost” illusion device, which is capable of creating multiple virtual ghost images of the original object's position under the illumination of electromagnetic waves, is proposed and realized. The scattering signature of the object is thus ghosted and perceived as multiple ghost targets with different geometries and compositions. The ghost‐illusion material, which is being inhomogeneous and anisotropic, is realized using thousands of varying unit cells working at non‐resonance. The experimental demonstration of the ghost illusion validates the theory of scattering metamorphosis and opens a novel avenue to the wave‐dynamic illusion, cognitive deception, manipulate strange light (or matter) behaviors, and design novel optical and microwave devices.     

利用SOA环形腔和NOLM对锁模脉冲进行压缩

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)环形腔和非线性光学环镜(NOLM)对锁模脉冲进行压缩的方案.数值计算的结果表明:对输入功率为1mW, 脉宽为20ps的锁模脉冲,脉冲压缩因子超过117,输出脉冲FWHM小于150fs,峰值功率达到6W且基本无基座.