放射状三水碳酸镁晶体合成及生长机理研究

以NH4HCO3与MgSO4·7H2O为反应物料,采用低温液相法合成了放射状三水碳酸镁晶体,采用XRD,SEM、FHR对合成的试样进行了测试表征,重点讨论了NH4HCO3反应初始浓度及不同反应时间对晶体结晶形貌的影响.研究结果表明:当NH4HCO3的反应初始浓度为0.2 ～ 0.5 mol/L,反应初始浓度越小,越有利于放射状晶体的结晶生长.反应体系中Mg(NH3)y2+络合物的形成成为放射状晶体形成的主要原因.在此基础上,探讨了放射状晶体的结晶生长机理.     

Theoretical study of power amplification in tapered fiber with multi-seed parallel injection

We proposed the concept of parallel injection power amplification.A tapered fiber amplifier with multi-seed sources by the way of parallel injection was studied.The lower-order modes are excited and more than 90%of the input signal power remains in the fiber core if optimal injection and taper design are set.The power in the doped-core is amplified with high optical-optical efficiency.When light is propagating along the fiber,the higher-order modes are filtered which results in the high output beam quality.Incoherent combination of multi-seed lights launched through the wide end gives rise to the output power of several kW.     

国产光纤实现同带抽运3000W激光输出

同带抽运是目前实现高功率光纤激光器的有效手段.本文基于同带抽运方式,以国产25/250μm掺镱双包层光纤为增益光纤,构建了全光纤化的主控振荡器功率放大器.实验中采用的国产光纤是中国电子科技集团公司第四十六研究所采用化学气相沉积结合气相-液相复合掺杂工艺制备的,其Yb~(3+)离子的分布更均匀,吸收截面更大,吸收系数更高.实验中,在种子光功率为67.8 W、抽运总功率为3511 W的条件下,实现了3079 W的激光输出,斜效率为85.9%,光束质量M~2约为2.14,3dB带宽为1.4nm,这是目前基于国产光纤同带抽运方式实现的最高功率.理论和实验结果表明国产光纤制备技术不断成熟,已经具备承受高功率输出的能力.继续提高抽运功率,优化增益光纤长度,改良散热方式,国产光纤有望实现更高功率的激光输出.     

Multi-coupler side-pumped Yb-doped double-clad fiber laser

The side-coupler of angle polished method, using angle-polished multimode fiber and optical adhesive, is used to efficiently pump an Yb-doped double-clad fiber laser. The maximum coupling efficiency of 78.6% is achieved by the side-coupler for a multimode fiber with a circular core of 200 μm and a double-clad fiber with a 350/400 μm D-shaped inner cladding. While laser diodes (LDs) with three side-couplers are simultaneously used as pump sources, maximum output power of 1.38 W and slope efficiency of 48.9% are demonstrated in the fiber laser system.     

高功率脉冲光隔离器非线性及热效应分析

从理论上分析了脉冲情况下,磁光晶体横向温度梯度引起的光弹效应、消光比以及克尔效应对光隔离器隔离度的影响,并与连续入射情况进行了对比。结果表明：在平均功率相同的情况下,脉冲光束入射比连续光束入射情况隔离度更低;当平均功率较小时,消光比对隔离度的影响较大;当平均功率较大时,消光比对隔离度的影响有限,主要表现出光弹效应对隔离度的影响;当峰值功率密度较大时,克尔效应将显著降低隔离度,并且峰值功率密度越大,对隔离度的降低程度越大。     

高功率脉冲光隔离器非线性及热效应分析

从理论上分析了脉冲情况下,磁光晶体横向温度梯度引起的光弹效应、消光比以及克尔效应对光隔离器隔离度的影响,并与连续入射情况进行了对比。结果表明:在平均功率相同的情况下,脉冲光束入射比连续光束入射情况隔离度更低;当平均功率较小时,消光比对隔离度的影响较大;当平均功率较大时,消光比对隔离度的影响有限,主要表现出光弹效应对隔离度的影响;当峰值功率密度较大时,克尔效应将显著降低隔离度,并且峰值功率密度越大,对隔离度的降低程度越大。     

高密度光盘循轨伺服中盘片径向倾斜的影响分析

基于标量衍射理论,根据实际光盘的参数,对数字多用途光盘(DVD光盘)的循轨行为进行了分析。在此基础上,针对盘片产生径向倾斜的情况引入了倾斜参数,对盘片模型进行了补充。对光盘的径向倾斜误差和系统循轨伺服的交叉影响进行了分析和讨论。     

被动调QNd:YAG/Cr:YAG微晶片激光器的优化设计与实验

用数值求解速率方程的方法对被动调Q微晶片激光器进行了优化设计,并在实验中验证了这一优化效果。首先对速率方程进行数值求解,从数值求解的结果中得出了几个关键性参数,例如可饱和吸收体的初始透过率、输出镜反射率、激光器腔长、激光器腔内损耗、抽运激光光斑大小等,给出了关键性的参数对被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG激光器的影响;然后基于数值求解的结果对微晶片激光器进行了优化设计,例如缩短激光腔长度,减小腔内损耗,选择合适的输出镜反射率、初始透过率和抽运激光光斑大小等;最后完成了两种不同参数的微晶片被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG微晶片激光器的制作。     

二维定心激光扫描器及其摆角测量系统的研制

简要介绍了一种二维定心偏转激光扫描器的工作原理和结构设计。对二维摆角的两种不同测量方式的优劣进行了比较,并详细介绍了采用光电位置传感器(PSD)实现摆角测量的系统,包括它的测量原理、光学系统构造和PSD后续信号处理电路。结果表明,所研制的二维定心激光扫描器摆角测量系统可以实现±7.5°的二维摆角和30°圆锥角的大范围扫描,其重复精度为0 05°,分辨率为0 01°。具有快速灵巧、实时性强、工作稳定、抗环境干扰能力强等优点。     

国产光纤实现直接抽运全光纤化3000 W级激光输出

基于国产光纤构建了直接抽运全光纤化主控振荡器功率放大器结构光纤激光器, 放大级分别采用武汉烽火锐光科技有限公司和中国电子科技集团公司第四十六研究所提供的国产20/400 μm掺镱双包层光纤作为增益光纤, 通过全国产化放大级实现了3050和3092 W的1080 nm激光输出. 放大级提取效率分别为67.3%和68.2%, 光-光效率分别为63.0%和63.9%. 据可查询资料, 这是公开报道的直接抽运全光纤激光输出的最高水平, 同时由于采用了国产光纤作为放大级增益光纤, 表明国产光纤具备了3 kW级光纤激光器输出能力. 通过国产光纤横截端面以及光纤熔接显微镜图像实验分析知, 光纤制造工艺的不足是导致国产光纤激光器效率低的主要原因. 继续改进光纤工艺, 提升抽运功率, 优化光纤长度, 有望实现更高功率的全国产化光纤激光器输出.