窄线宽掺Yb3+双包层光纤激光器研究

与通常的双包层光纤激光器不同,光纤前端面与二色镜拉开一个小的距离,构成了Fabry-Perot滤波器。理论分析了Fabry-Perot滤波器效应。通过调节光纤前端面与二色镜之间的距离,实现了掺Yb3+双包层光纤激光器的窄线宽激光输出,中心波长为1 082.79 nm,谱线宽度为0.14 nm,斜率效率为20%,最大输出功率为0.62 W。     

国产25/400μm掺镱双包层光纤实现2.2kW窄线宽单模激光输出

基于自主研制的均匀掺杂低热光系数25/400μm掺镱双包层光纤,开展了全光纤高功率窄线宽光纤激光放大实验。激光系统实现了中心波长为1060.3 nm、线宽为25 GHz、最高功率为2.2 kW的单模激光输出,其斜率效率达78%,光束质量因子M~2≈1.2,其功率是目前报道的基于国产25/400μm掺镱双包层光纤窄线宽放大器单模激光输出的最高功率。     

C Ⅱ离子1s内壳层激发态的结构和衰变特性的理论研究

在相对论多组态Dirac-Fock理论方法基础上,通过系统考虑电子关联效应、弛豫效应以及相对论高阶修正,详细研究了C Ⅱ离子1s-2p光激发形成的内壳层电子激发态（1s2s²2p²和1s2s2p³）、辐射和Auger末态的能级结构以及各种可能的衰变过程.计算了C Ⅱ离子1s内壳层光激发能量、辐射和Auger衰变率及其线宽,进一步由不确定关系推出了这些激发态的能级寿命,并与最新的实验结果和已有的理论结果进行了比较. 关键词： 内壳层激发态 线宽 寿命 多组态Dirac-Fock方法     

H_2(v=1)与CO_2碰撞中CO_2的振动和转动激发

利用高分辨率瞬时激光光谱技术,研究了H2(1,1)与CO2碰撞中的能量转移。受激拉曼泵浦把H2(0,1)激发到H2(1,1)能级,H2(1,1)与CO2碰撞,使CO2的振转态得到布居,通过泛频吸收得到CO2(0000)和(0001)的转动态分布,测量H2(0,1)和H2(1,1)的CARS(相干反斯托克斯拉曼散射)谱,得到这二个能级布居数密度之比,而H2(0,1)密度通过在池温300K下H2(v=0)的转动Boltzmann分布得到。碰撞转移速率系数由一个速率方程得到,对于CO2(0000)J=48~76,速率系数ktr从(3.9±0.8)×10-11单调递增到(1.4±0.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1,而对于(0001)J=5~33,速率系数均在(4.3±0.9)×10-12cm3·molecule-1·s-1附近。随H2(1,1)的激发,在0.5μs内测量CO2(0000)和(0001)原生态的转动布居,得到玻尔兹曼转动温度Trot,对于(0000)态,有Trot=1 100K,对于(0001)态有Trot=310K,与池温接近。利用泛频吸收线的多普勒增宽测量,得到CO2各转动态的实验室平移温度Ttran和质心平移温度Trel,对于(0000)J=48和76,Trel分别为454和1 532K,平动能平均变化在231~1 848cm-1之间,而对于(0001)J=5~33,平均平动能基本无变化。     

一种新的二进制偏移载波调制信号无模糊度捕获算法

二进制偏移载波(BOC,Binary Offset Carrier)调制有效地解决了导航信号间的相互干扰,实现了频谱资源的有效利用。针对BOC信号的自相关函数在±1码片内存在多个正负峰,易造成误捕旁峰和漏捕信号的风险,通过分析了BOC信号中单个码片内调制的矩形脉冲之间的周期延拓关系,确定一个基准单元,将BOC信号可分离成基准单元和基准单元经一系列周期延拓后相加,基于此实现BOC信号自相关函数的分离。根据对称性,可重构一个峰值较低单峰,基于产生的单峰与BOC信号自相关函数相乘即可消除多峰并提高中心主峰峰值。BOCs(2,1)、BOCs(3,2)和BOCc(2,1)信号仿真结果表明,该方法能完全消除信号的旁峰,适用于任意阶数的正弦或余弦相位BOC信号的捕获,而且保留了BOC信号窄相关峰特性,峰宽度为1/k个码片。     

脉冲微波激发氢原子Ramsey干涉研究

该文开展利用Ramsey干涉现象设计被动型氢原子钟的可行性研究. 该方案的核心是用脉冲微波激励氢原子发生共振跃迁. 通过理论计算确定了关键参数,研制了脉冲微波发生电路. 利用现有的被动型氢原子钟的物理部分,成功观察到氢原子共振跃迁的Ramsey干涉,将原子跃迁谱线宽度从原来的3 Hz压缩至1.2 Hz. 这为进一步提高被动型氢原子钟的稳定度指标提供了一种新思路.     

用于铷蒸气激光泵浦的窄线宽阵列半导体激光器

在激光二极管LD泵浦铷蒸气激光器中,窄线宽半导体激光是实现铷蒸气激光高效率输出的关键技术之一。基于体布拉格光栅（VBG）外腔技术,实现了40 W功率0.14 nm线宽的780 nm激光输出。采用半导体制冷片（TEC）控制VBG温度,使得该激光器空气中波长可从779.35 nm调谐至780.10 nm,可用于铷蒸气激光的高效泵浦。     

体布拉格光栅外腔半导体激光器的光栅旋转角度容差

采用步进电机控制光栅角度,对200 m和600 m圆柱透镜准直的体布拉格光栅（VBG）外腔单管C封装半导体激光器进行了系统研究。实验结果表明:激光二极管（LD）驱动电流越大,准直效果越好,VBG的角度调整容差越小;快轴方向的准直效果越好,慢轴方向的光栅调节角度容差越大;对于衍射效率28%、厚1.4 mm的光栅,LD快轴发散角为7.3 mrad时,快轴方向的角度容差不大于3.2 mrad,慢轴方向的角度容差较快轴大约一个数量级。     

Phase noise characteristics of narrow-linewidth fiber laser and laser diode in unbalanced interferometers

The phase noises of two narrow-linewidth fiber laser and laser diode are measured by using unbalanced Michelson interferometers with various optical path differences (OPDs). The measured results indicate that the phase noises of the two lasers do not change linearly with the OPD over the range from 1 to 100 m. The laser diode exhibits phase noise levels higher than that of the fiber laser at OPDs longer than 10 m. However, the laser diode outperforms the fiber laser at OPDs shorter than 10 m. The results obtained can assess laser performance and determine the suitable laser for use in a particular application.