在周期性极化铌酸锂波导中的波长转换与光谱分析

实验研究了在准相位匹配LiNbO₃波导中级联的倍频和差频波长转换,通过对转换频谱分析和波形对比分析,讨论了在脉冲泵浦情况下走离效应对光脉冲之间波长转换的影响：由于波导的色散性能,不同波长的光脉冲在波导中传播具有不同的群速度,处在0.8 μm光波段的倍频光脉冲比处在1.55 μm光波段的泵浦光脉冲的传播速度慢,导致了倍频光脉冲与泵浦光脉冲在传播的过程中发生走离;因此倍频脉冲在频域被压缩而在时域被展宽,并遗传给差频过程使得转换脉冲的谱宽变窄、脉宽增加、占空比变大,表明脉冲光泵浦波长转换对信号频谱及波形不是严格透明的转换。实验同时实现了一对多通道的波长转换,表明连续控制光的线宽对转换信号的信噪比有较大的影响。     

基于非线性偏振旋转效应的多波长光纤激光器

多波长光纤激光器是未来波分复用光通信系统的理想光源,提出和展示了一个基于非线性偏振旋转效应的多波长光纤激光器,非线性偏振旋转诱导的强度相关非均匀损耗能有效地抑制均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争,从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出,实验实现了最多18个波长的多波长输出.另外,此激光器没有使用传统的滤波器,而是在激光腔内插入一段保偏光纤,保偏光纤与偏振相关隔离器构成一等效Lyot双折射光纤周期性滤波器.利用这种在线型的双折射光纤滤波器简化了光纤激光器的结构,使它更易于集成.还实验研究了多波长输出随抽运功率的演化,发现抽运功率对多波长的均匀性影响很大.     

多波长啁啾叠栅的矩阵分析

在分析多波长啁啾叠栅特征的基础上,提出了多波长啁啾叠栅的矩阵分析模型,采用矩阵分析模型对4波长和8波长啁啾叠栅的反射谱特性进行了理论分析,数值分析结果与实验结果非常一致.还首次数值模拟了波长间隔0.8 nm的16波长啁啾叠栅.此方法对多波长啁啾叠栅的设计和制作具有参考价值.     

角度调谐滤光片特性分析及膜系设计

对窄带滤光片的倾斜入射特性作了分析.斜入射时其透射通带和峰值会向短波方向移动,透射曲线的稳定性跟滤光片的间隔层结构相关,多腔间使用相同的间隔层可以保证斜入射时有稳定的峰值透射率和带宽,利用该特点可以制备角度调谐窄带滤光片.透射光S和P偏振分量的中心波长随入射角度的增大出现分离现象,产生较大的偏振相关损耗.通过搭配不同厚度的高低折射率材料作为间隔层,改变其有效折射率,使其两个偏振分量的中心波长实现重合.设计了符合密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)系统要求的低偏振相关损耗四腔窄带角度调谐滤光片膜系,其可调谐范围达20 nm以上,并评估了所设计角度调谐滤光片的调谐性能.     

GeⅩⅪ-SeⅩⅩⅢ离子n=3,Δn=0跃迁谱线和振子强度的计算

用HFR方法对CaⅨ-KrⅩⅩⅤ离子3s2,3s3p,3s3d,3p2组态能级结构进行了理论计算.在已有实验研究的基础上,通过分析离子能级沿等电子序列的变化规律,运用最小二乘拟合方法预言计算了GeⅩⅪ-SeⅩⅩⅢ离子3s2,3s3p,3s3d,3p2组态14条精细结构能级值.在此基础上,进一步计算了GeⅩⅪ-SeⅩⅩⅢ离子3s2-3s3p,3s3p-3s3d和3s3p-3p2跃迁的23条谱线波长和相应的振子强度.计算结果与已有的实验值十分吻合,波长的最大不确定度为0.008 nm.     

类钠CrⅩⅣ-FmXC离子3s2S1/2-3p2P1/2,3/2的跃迁计算

用多组态HFR方法系统地计算了高剥离类钠CrⅩⅣ-FmXC离子(Z=24～100)单电子组态的能级,相应谱线的跃迁波长,跃迁概率和振子强度.在已有实验的基础上,用自编的Fortran程序对HFR计算的3p2P1/2,3/2能级结果进行了最小二乘拟合计算.从而预测计算了CrⅩⅣ-FmXC离子3s2S1/2-3p2P1/2,3/2跃迁的谱线波长.计算结果与已有的实验值均符合得很好,尤其是与最近测量的实验值相当一致;而与其他理论预测值也基本吻合.     

双波长敏感的光致聚合物全息存储材料

介绍了一种以聚乙烯醇为粘结剂,丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺作为单体,赤藓红和亚甲基蓝作为光引发剂,三乙醇胺作为共引发剂的光致聚合物材料。材料能同时对红光和绿光敏感,用红光和绿光分别对材料曝光,测得的两种衍射效率分别不低于30％,灵敏度不低于25cm^2／J。该材料对红光的最大响应空间频率为2274 lp／mm,相应的衍射效率为27．73％,响应范围为1600∽2800lp／mm;对绿光的最大响应空间频率为2350 lp／mm．相应的衍射效率为25、72％,响应范围为1700∽3000 lp／mm。在材料的同一点上进行红光和绿光的波长复用全息存储,当用红光或绿光再现时单幅图像清晰,信噪比高,两幅图像之间无任何干扰,该材料适合双波长全息存储。     

Low-Threshold Mid-Infrared Optical Parametric Oscillator Using Periodically Poled LiNbO33

We report the generation of tunable mid-infrared optical pulses using all-solid-state pumped optical parametri coscillator in a periodically poled lithium niobate. Several ways were used to lower the threshold, resulting in a mean threshold as low as 6.5mW and an achievement of wavelength conversion in the 2.77-4.04μm spectral range. Continuous tuning range from 2.97 to 3.25μm was achieved. The maximum idler output power of 466mW at the wavelength of 3.41μm was obtained, which represents an optical-to-optical conversion efficiency of 19% from incident pump power to the idler output.     

Multiband Terahertz Photonic Band Gaps of Subwavelength Planar Fractals

Optical transmission properties of subwavelength planar fractals in terahertz （THz） frequency regime are studied by means of time-domain spectroscopy. The transmission spectra with multiple pass bands and stop bands are observed. The tunable photonic band gaps are realized by changing the angle between the principle axis of planar fractal and the polarization of THz wave. The possible application of the subwavelength optical component is discussed. We attribute the detected transmittance from subwavelength fractals to localized resonances.     

A Two-Dimensional Photonic Crystal Slab Mirror with Silicon on Insulator for Wavelength 1.3μm

A concrete two-dimensional photonic crystal slab with triangular lattice used as a mirror for the light at wavelength 1.3μm with a silicon-on-insulator （SOI） substrate is designed by the three-dimensional plane wave expansion method. For TE-like modes, the bandgap in the Г-K direction is from 1087nm to 1559nm. The central wavelength in the bandgap is about 1.3μm, hence the incident light at wavelength 1.3μm will be strongly reflected. Experimentally, such a photonic crystal slab is fabricated on an SOI substrate by the combination of EBL and ICP etching. The measurement of its transmission characteristics shows the bandgap edge in a longer wavelength is about 1540 nm. The little discrepancy between the experimental data and the theoretical values is mainly due to the size discrepancy of the fabricated air holes.