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。     

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.     

各向异性外腔微片Nd:YAG激光器调频回馈研究

研究了在各向异性外腔下微片Nd:YAG激光器调频回馈特性.作为对比,首先给出了在各向同性外腔下调频回馈结果,激光器输出功率的半波条纹数正比于外、内腔长度之比.在回馈外腔中内置一个四分之一波片,激光偏振态发生规律性跳变,每个纵模带宽内的偏振跳变次数正比于外、内腔长之比,相同外腔长下,回馈条纹再次倍频.进行了基于法布里-珀罗腔等效模型的理论分析,结果和实验相符合.此现象在精密测量领域有潜在应用. 关键词： 光回馈 调频回馈 各向异性外腔 半波条纹数     

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.     

双频激光回馈位移测量研究

提出了一种基于双频激光回馈效应的位移测量系统，并在理论和实验两方面进行了研究.实验中对激光器输出功率变化进行了探测，同时对两正交偏振光的光强变化进行了探测.研究发现当被测物体移动时，激光器输出功率受到调制，物体每移动半个光波长时，回馈信号为调制深度相等的两峰，系统分辨率提高了一倍，达到四分之一光波长.当物体运动方向改变时，两正交偏振光的光强变化顺序也随之改变，可以实现物体位移方向的判断.理论分析及模拟结果与实验结果相符合.研究表明该位移传感系统具有结构简单、分辨率高、可判向、测量范围大、可工作于强回馈区等优点. 关键词： 激光回馈 位移传感 自混合干涉 双频激光器     

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     

具有位移和绝对距离测量能力的回馈干涉系统

提出一种基于半导体激光器泵浦Nd∶YAG微片激光器的回馈干涉系统，适合于非配合目标的位移和绝对距离测量。该测量系统包括移频回馈干涉光学系统，基于泵浦调制的微片激光器调频系统和相敏检波信号处理系统3部分。介绍了移频回馈干涉的原理，给出了位移测量和绝对距离测量应用的原理和测量方法，分析了测量的分辨率。实际测量了发黑工件表面的位移和绝对距离。实验结果表明，该回馈干涉系统灵敏度高，对被测表面反射率的要求很低，兼有对非配合目标的高分辨率位移测量和绝对距离测量的能力。     

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     

腔调谐过程中激光器中两垂直偏振光的回馈特性

腔调谐过程中同时对HeNe激光器进行光回馈，设定回馈镜驱动信号的周期远小于腔调谐信号的周期，此时便获得腔调谐过程中谐振腔中两垂直偏振光的回馈信号. 回馈的形式分为仅垂直光回馈、仅平行光回馈以及两光同时回馈三种情况. 当两光同时回馈时，两模式间的模竞争较弱，两光回馈曲线有一定的相位差，该相位差小于180°，两光总体波动幅度变化趋势相反. 当仅单偏振光回馈时，两模式间的模竞争较强，两光回馈曲线始终反相，而且两光波动幅度变化趋势相同，此时可以将两光强度信号相减以实现成倍提高回馈信号幅度，从而提高系统灵敏度. 尤其仅垂直光回馈时，两光各自光强波动幅值都较大，并且在较大的增益曲线范围内保持光强波动幅值无明显变化，该特性可用于提高回馈系统的抗干扰能力，减少因激光功率漂移而引起的错误计数. 关键词： 自混合干涉 光回馈 模竞争 位移测量     

高阶效应对自相似抛物线脉冲相互作用的影响

讨论高阶效应对自相似抛物线脉冲传输中相互作用的影响.数值研究结果证明高阶效应使得自相似抛物线脉冲形状畸变非常严重,并加剧脉冲间的相互作用.我们分析了不同的高阶效应对脉冲间相互作用的具体影响.而且我们可通过幅度调制和脉冲压缩技术,获得较高质量的自相似抛物线脉冲串传输.这些结果对进一步研究高质量的自相似抛物线脉冲在高功率超短脉冲光纤放大器、激光器和传输系统中的应用有重要的意义.     

Single high-order round-trip feedback effects in orthogonally polarized dual frequency laser

We present the effects of single high-order round-trip feedback in orthogonally polarized dual frequency laser. The high quality intensity fringes of two orthogonally polarized lights are obtained, which are cosine-like. The fringe frequency of a single high-order round-trip feedback is five times that of the conventional optical feedback. Even higher frequencies are possible with this setup. Particularly, there is a phase difference between two orthogonal polarized lights in single high-order round-trip feedback and the phase difference is determined by the feedback order, the length of the external cavity, and the frequency difference of the two orthogonal polarized lights. A theoretical analysis based on a compound cavity model of a dual frequency laser agrees well with the experimental results. These results provide a potential application in precision measurement with both directional discrimination and high optical resolution.     

基于适度光反馈自混合干涉技术的振动测量

光反馈自混合干涉技术是一种新浮现的有别于传统双光束干涉的一类新的测试技术。为了在适度光反馈下进行振动的精密测量,提出了一种基于适度光反馈自混合干涉技术的振动测量方法。经对光反馈自混合干涉信号条纹分析,发现通过选定合适的光反馈水平及激光器线宽展宽因数,可以得到锯齿干涉条纹。这种干涉信号不仅包含振动幅度信息也包含振动方向信息。该振动测量方法利用锯齿干涉条纹的特点,首先通过条纹记数实现大范围振幅粗测,具有半波长位移分辨力;然后基于适度光反馈下小数条纹的特点,给出了小于半波长位移测量的线性表达式,从而实现位移的精测。仿真计算表明,该方法可以实现大量程高分辨力振动位移测量,在叠加20 dB的噪声下,振幅测量相对误差平均为0.5%。     

A distributed feedback dye laser based on higher order Bragg scattering

A distributed feedback dye laser based on second order Bragg scattering due to a sinusoidal susceptibility modulation is reported. Rhodamine 6G dye solution in three different solvents; methanol, ethanol and benzyl alcohol is pumped by interference fringes produced by two beams from the second harmonic of Nd:YAG laser. Output power is plotted as a function of the pump power. The spectrum of dye laser shows a new type of modulation.     

激光在湍流大气中的干涉仿真

通过研究激光在湍流大气中的传输情况，旨在为光学高分辨率干涉成像提供理论依据。采用相位屏的近似处理方法对激光通过大气湍流传输进行模拟，研究激光通过湍流大气的干涉情况。试验结果表明：孔径间距越大，干涉条纹越密；在传输距离为2km，大气湍流折射率结构常数C2n为10-14，即接近强湍流的情况下，可以形成比较好的干涉条纹。孔径间距较小时，干涉的明暗条纹清晰可见。在实际干涉成像中，可以选择适当的孔径间距来获得较好的干涉条纹，从而获得目标的高分辨率像。     

用于高分辨率光谱研究的窄线宽半导体激光器及其特性研究

报道了一种新型结构的弱反馈外腔半导体激光器，利用此结构将煌激光线宽压窄至５００ｋＨｚ以下。这种激光器可用于高分辨率激光光谱，磁光阱囚禁和原子和原子喷泉量子频标等方面。另外还从理论上研究了其线宽，电调率等物理参量间的关系，得出了有用的关系式，并通过实验对此作了验证。     

Spatial and Temporal Properties of a Nonlinear Optical Feedback System

We experimentally investigate the spatial and temporal properties of a nonlinear optical system composed of an optically addressed spatial light modulator and a two-dimensional optical feedback. The system property is examined using fringes with only one spatial wave vector. The fringes are spontaneously generated using a spatial frequency filter in the optical feedback. We also experimentally investigate the properties of the spatial light modulator in the system using ordinary interference fringes in order to compare with the system property. We demonstrate that the spatial frequency response of the nonlinear optical system is identical to that of the spatial light modulator. We also demonstrate the distinctive temporal behavior of diffraction lights from the fringes generated in the system.     

聚氨酯抛光片在透镜高效生产中的应用

本文对聚氨酯抛光片的性能、特点作了概要介绍，在透镜生产中应用聚氨酯抛光片单块加工及成盘加工的方法分别作了讨论，以及众多的工艺因素作了较为详细的分析，介绍了常出现的光圈异常现象的排除方法，从而达到稳定、高效的目的。     

Analyses of two-cavity gyroklystron with feedback

Making use of the linear kinetic theory and the perturbation approach, a gyroklystron with feedback, in which a low order (TE₀₁₁) mode is presented in the bunching cavity by the feedback of the output cavity, and the low order mode in the bunching cavity is coupled by the electron beam to a high order (TE₀₂₁) mode in the output cavity, has been investigated in detail. And electron beam to wave interaction in each cavity and electron bunching mechanism in the bunching cavity have been analysed. The formulas of electron beam to wave interaction power and starting current etc. have been derived. Then some calculations are carried out.     

Anisotropic optical feedback of single frequency intra-cavity He--Ne laser

This paper presents the anisotropic optical feedback of a single frequency intra-cavity He--Ne laser. A novel phenomenon was discovered that the laser output an elliptical polarized frequency instead of the initial linear polarized one. Two intensities with a phase difference were detected, both of which were modulated in the form of cosine wave and a fringe shift corresponds to a λ/2 movement of the feedback mirror. The phase difference can be continuously modulated by the wave plate in the external cavity. Frequency stabilization was used to stabilize the laser frequency so as to enlarge the measuring range and improve the measurement precision. This anisotropic optical feedback system offers a potential displacement measurement technology with the function of subdivision of λ/2 and in-time direction judgment. The three-mirror Fabry--Perot cavity model is used to present the experimental results. Given the lack of need of lasing adjustment, this full intra-cavity laser can significantly improve the simplicity and stability of the optical feedback system.