用于量子传感的窄线宽无磁垂直腔面发射激光器

为了研制出表面微透镜集成外腔的垂直腔面发射激光器（VCSEL）,实现窄线宽无磁激光输出,满足原子磁强计等量子传感器应用要求,本文设计并生长了适合于表面集成微透镜的VCSEL外延结构,完成了表面微透镜集成外腔VCSEL器件制备,在电极材料方面选取无磁材料以满足应用要求。实验结果表明：研制的VCSEL器件工作温度达到90°C,激光波长为896.3 nm,功率为1.52 mW,边模抑制比为36.3 dB,激光线宽为38 MHz,封装为模组后的磁场强度低于0.03 nT。结果表明本文研制的窄线宽无磁VCSEL满足量子传感的应用需求。     

适用于受激布里渊散射激光器时起始腔研究

在用受激布里渊散射相位共轭腔的固体激光器中,起始腔对输出光束质量有较大影响。本文利用模体积与g因子间的关系分析了处于临界稳定区的凹凸腔特性,从而实现该种起始腔参数的优化。对于YAG激光棒,通过采用该种起始腔,在抽运能量为27J,重复频率为10Hz时,得到稳定输出的能量为54.5mJ、M2为1.2的高质量激光。     

互注入VCSEL非线性及同步特性的理论研究

考虑到瓦注入耦合特有的非线性效应,建立了互注入式垂直腔面发射激光器（VCSEL）的理论模型,推导了系统注入锁定范围的解析表达式,理论研究了互注入的同步类型以及注入延时对系统非线性行为的影响。结果表明：在激光器参数相同的理想情况下,系统能实现完全同步,此时注入延时会影响VCSEL的运行状态;当存在参数偏差或噪声时,系统能实现延时同步,此时注入延时对同步质量的影响呈阶梯状。仿真结果验证了所推导的锁定范围表达式的正确性,发现注入锁定范围与注入量的平方根成难比。     

NCl(α)/I全气相碘激光与氧碘化学激光能量提取的分析比较

利用连续流光腔动力学模型,对氧碘化学激光(COIL)和基于NCl(α)-I传能的全气相碘激光(AGIL)的能量提取进行了分析和公式推导,得到了连续流光腔的光子通量解析表达式以及氧碘化学激光光子通量沿流动方向的分布和输出功率的简化计算公式.AGIL的体系较为复杂,不能得到光子通量沿流动方向分布和输出功率的简化计算公式.从能量提取和体积重量效率角度,对氧碘化学激光和基于NCl(α)-I传能的全气相碘激光进行了对比评价.     

可调外腔半导体激光器的绝对距离测量

提出了一种新型的可用于绝对距离测量的波长扫描光纤干涉仪。采用可连续调谐的外腔半导体激光器作为波长扫描光源。     

主动锁模Nd：YAG激光器热稳腔的优化设计

本文首先讨论热稳谐振腔概念及其相应的热稳条件,提出了“综合热稳”的概念,并在各种假设的优化范围内,借助计算机选出了Nd:YAG主动锁模激光器对应的最优腔。实验结果与理论分析基本吻合。     

大功率半导体激光器的腔面钝化

大功率半导体激光器的腔面退化是影响其寿命和可靠性的重要因素,长期以来一直是人们关注和研究的重点。本文利用离子铣结合腔面钝化还原层的方法对大功率半导体激光器的腔面进行处理。结果显示,离子铣腔面钝化能够在一定程度上减少半导体激光器的功率退化,168h加速老化后退化幅度降低4.5%;同时该技术对老化过程中COD阈值降低有明显的抑制作用,可有效减少使用中的突然失效。结果表明,该技术能够改善半导体激光器的腔面特性,器件的可靠性和使用寿命可望得到提高。     

一种新型薄腔法-珀干涉测速系统研究

本文所关注的激光干涉测速技术主要用于测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程,介绍了基于光学谐振腔的选频特性利用薄腔法-珀干涉仪直接测量高速飞片所引起的多普勒频移从而获得其速度信息的设想,并根据此设想构建薄腔法-珀干涉测速系统的技术路线。最后描述了利用该项测试技术实际测量金属箔电爆炸驱动的Kapton膜飞片速度的实验并对实验结果进行了分析。与其它激光测速装置相比,该干涉仪具有体积小、结构简单紧凑和成本低的特点。     

电控宽带连续调谐外腔半导体激光器

介绍了一种电控调谐的外腔半导体激光器，并对其连续调谐特性进行了理论和实验分析。压电陶瓷（ＰＺＴ）（双晶片）的电扫描角度可达１°，采用适当的外腔结构，靠ＰＺＴ可同时改变外腔腔长和光栅衍射角，实现输出波长的调谐。该器件调谐范围最大可达１５ｎｍ，连续调谐范围（无跳模）为５０ＧＨｚ     

折叠腔He-Ne激光器中角锥棱镜直角误差分析

首次研究了应用空心角锥棱镜的折叠腔免调试He-Ne激光器系统.根据矩阵光学理论分析了角锥棱镜的直角误差对其光路反射特性的影响,并应用于折叠腔免调试He-Ne激光器系统,定量给出了返回光线偏角误差与棱镜直角误差的线性关系,计算了免调试激光器系统中角锥棱镜直角误差的临界值.这一结果对控制折叠腔免调试激光器中的角锥棱镜加工误差具有指导意义.