“之”形光路与直通光路板条放大器的比较

 对磷酸盐钕玻璃“之”形光路与直通光路板条放大系统进行了详细的数值计算和实验研究,比较了它们的储能效率、增益、荧光分布、能量放大率和光束质量,证实了“之”形光路板条放大系统的优点。     

Evolutions of perturbations with special frequencies in lossless optical fibers

Expressing the perturbation optical field in terms of module and phase, using the linearized nonlinear Schrdinger equation governing the evolution of perturbations, we have deduced the analytical expressions of the modules, phases, and gain coefficients of the perturbations with zero or cut-off frequency, and studied the evolutions of the two perturbations travelling along lossless optical fibers in the negative dispersion regime. The results indicate that the phase of the perturbation with zero (or cut-off) frequency increases (or decreases) with the propagation distance monotonously and tends to its asymptotic value nπ+π/2 (or nπ) eventually. The evolution rates of the phases are closely related to the initial phase values. Although the asymptotic values of the field gain coefficients of the above mentioned two perturbations are equal to zero, and the increasing fashion of the modules is different from the familiar exponential type, it still suggests that the perturbations have a divergent nature w     

基于Fe2+∶ZnSe粉末的4.45 μm中红外随机激光

利用Fe2+∶ZnSe微米粉末产生了4.45 μm的中红外随机激光。通过气相热扩散法制备了Fe2+离子掺杂的ZnSe多晶块体,将制得的块体研磨成尺寸在10~50 μm的微米粉末。X射线衍射(XRD)结果表明这些Fe2+∶ZnSe粉末具有与ZnSe块体相同的立方闪锌矿结构,Fe2+离子的引入没有改变ZnSe的晶体结构。在2.94 μm的脉冲激光泵浦下,研究了室温下Fe2+∶ZnSe粉末的光致发光特性和发光脉冲的时间特性。随着泵浦能量增加,光谱发光强度发生跃变,光谱线宽从500 nm减小到50 nm,脉冲时间从270 ns减小到50 ns。当泵浦能量高于2 mJ/pulse的阈值时,观察到中心波长4.45 μm的中红外随机激光。这种中红外随机激光器在红外标记、光通信、分子光谱测量等领域有很好的应用前景。     

飞秒激光辅助制备熔石英表面的网格状微流体

报道了一种利用飞秒激光直写后再用化学腐蚀熔石英表面制备得到网格状微流体沟道,然后在其表面覆盖一层PDMS薄膜制备网格状半密闭微流体通道的方法。微流体沟道的形成机制可以定义为飞秒激光辐照导致基底材料改性,而改性区域对HF水溶液的溶解度增强。使用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)表征了网格状微流体通道的形貌。此外,为了测试该微流体结构的流动特性,进行了液体注入实验。     

飞秒激光流动烧蚀制备ZnSe有机复合量子点

采用飞秒激光流动烧蚀法制备了聚乙烯亚胺(PEI)包覆的ZnSe量子点水相分散液。水相分散液外观呈现亮黄色透明液体状。多个ZnSe有机复合量子点在水中聚集形成球形胶束,通过扫描电子显微镜(SEM)检测发现,胶束粒径为40~100 nm。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)研究ZnSe晶体学特性变化,结果表明制得的ZnSe量子点保持了块体ZnSe的立方闪锌矿晶型。该ZnSe有机复合量子点的水分散液在365 nm紫外光照射下显示出明亮的绿色荧光,荧光中心波长约在500 nm处。采用光致发光光谱和紫外可见吸收光谱研究了该有机复合量子点的pH值响应特性,结果表明随着分散液中pH值由9降低到4,光致发光光谱显示出蓝移特性,波长最大蓝移量为25 nm。讨论了绿色荧光的来源与荧光波长调谐的可能机理。     

基于空间和频谱分辨的光纤模式测量方法

基于空间和频谱分辨测量法研究了光纤中的激发模式。利用光纤中激发模式的群时延表达式,理论上推导了基模与高阶模以及高阶模之间的群时延差异导致的光谱干涉公式,进行了相应的模拟计算与分析。对标准通信单模光纤和大模场双包层光纤进行模式测量实验研究,利用单模光纤探针与光谱分析仪扫描探测光谱干涉信号,通过傅里叶变换得到频谱分布,分析得到光纤中激发模式的横向分布和相对功率成分。结果表明,采用空间和频谱分辨测量法可以得到光纤中激发模式的横向分布和相对功率水平,当高阶模相对基模的功率较小时,可以忽略高阶模间的干涉。     

Kerr效应对超高斯光束聚焦特性的影响

利用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式,对一维超高斯光束通过克尔介质的聚焦特性进行了研究.在相位延迟为-2 rad~2 rad的范围内进行了计算.模拟结果表明,正Kerr效应将提高聚焦强度、增大相对焦移量和降低几何焦平面的峰值光强;而负Kerr效应,则会降低聚焦强度、增大相对焦移量和降低几何焦平面的峰值光强.可以将这两种的情况联合起来进行讨论,并可以通过增大光束的菲涅耳数来降低Kerr效应对其聚焦特性的影响.     

有限束宽下超高斯光束经光栅对压缩的研究

利用有限束宽下入射脉冲通过光栅对压缩的理论模型,从脉冲光束的傅里叶角谱入手,分析了脉冲超高斯光束单次及两次通过光栅对时的变换特性,以及高阶色散对脉冲压缩的影响。结果表明,脉冲超高斯光束单次通过光栅对压缩器时,横向谱移动使得出射光束产生时间相关的空间移动而两次通过压缩器时则会消除此种影响。高阶色散不仅影响输出脉冲的时间特性同时还影响其空间特性,导致输出脉冲波形扭曲,产生时空畸变。     

等离子体电极普克尔盒的并联驱动

高功率大型惯性约束聚变(ICF)激光驱动器大多采用等离子体电极普克尔盒(PEPC)抑制多程放大器的自激振荡和隔离反激光。采用并联驱动技术有利于实现等离子体电极普克尔盒电光开关小型化和降低成本，并可提高激光系统可靠性和稳定性。等离子体电极普克尔盒的并联驱动包括等离子体电极的并联驱动和普克尔盒充电的并联驱动。分析了等离子体电极电光开关并联驱动的途径和问题，通过采用电阻隔离和二极管退耦措施实现了预电离并联驱动，进而实现了等离子体电极的同步驱动；通过调节开关脉冲发生器输出波形及传输电缆长度，可实现普克尔盒充电的并联驱动，并给出了实验结果。     

重复脉冲泵浦管状固体激光器的介质温升

 对重复脉冲泵浦的管状YAG激光器的3维温度分布进行了深入研究,计算模拟了管状介质在不同时刻的3维动态温升分布。计算结果表明,泵浦初始阶段,介质中各点的瞬态温升均随泵浦脉冲个数呈锯齿形增长,最大温升点的位置由介质内壁随时间逐渐向介质内部移动;经过大约490个脉冲泵浦后,介质内的瞬态温升最终随时间呈重复周期性变化,最大温升点将不再移动。当温升分布呈重复周期性变化后,激光管中心部分的温升较大,内外壁的温升较小,且外壁温升低于内壁温升。