Evaluation of Slow Light Periodic Signals Considering the Distortion in EDF

Based on the fundamental harmonic phase delay, a new definition of fundamental harmonic fractional delay （FHFD） is proposed to evaluate slow light with the consideration of signal distortion, to eliminate the dependence on the choice of the reference point. By solving the rate equation of erbium-doped fiber （EDF）, it is shown that the slow light always accompanies the signal distortion when the periodic signal propagates in EDF, and FHFD depends on the signal distortion, as well as the average input power, the modulation depth and the length of EDF. The results of simulations and experiments indicate that the definition of FHFD is reasonable and effective to evaluate the slow light of periodic signals.     

半导体泵浦铯蒸汽激光器工作特性分析

基于端面泵浦碱金属蒸汽激光器的速率方程模型,研究了半导体激光泵浦铯蒸汽激光器的工作特性。通过改变泵浦参数和蒸汽池参数,分析了各参数对激光器的泵浦吸收特性和激光输出特性的影响。结果表明:铯蒸汽吸收的功率和激光器的输出功率会随泵浦功率、乙烷压强的增大而出现饱和现象,随泵浦光中心波长对铯原子吸收波长的偏离而呈类高斯型的变化趋势,随氦气压强的增大而先增强后减弱。此外,还存在临界泵浦光线宽和温度范围使激光器保持正常运转。结果与已报道的实验现象有较好的符合,可为进一步的实验探索提供借鉴和参考。     

Yb3+/Er3+共掺BaGd2ZnO5上转换发光动力学过程的研究

BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+是目前报道的上转换效率最高的发光材料,有广泛的应用前景,但到目前为止还没有关于该基质材料中Er3+发光动力学过程研究的报道。采用溶胶凝胶法制备BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+上转换发光材料,测量不同激发密度下上转换光发射功率及上转换效率。数据表明:当激发密度较低时,绿色光发射强度与激发光功率的二次方成正比;激发密度较高时,与激发光功率的一次方成正比;上转换能量效率先增大后减小,具有一个极大值。通过建立不同激发密度下,Er3+离子4 S3/2能级上转换光发射速率方程模型,阐述了产生这一现象的动力学过程和绿色光发射产生的机理。在弱激发条件下,用方波调制的971nm LD激光激发BaGd2ZnO5∶Yb3+,Er3+样品,测量上转换绿光的上升和衰减过程,用Er3+离子4 S3/2能级的速率方程拟合绿光的上升和衰减过程确定相关参数,证实Er3+离子4 S3/2能级粒子布居主要来自于Yb3+→Er3+的能量传递。     

单片集成微环反射器可调谐半导体环形激光器理论和数值模型(英)

设计了一种新颖的快速可调谐激光器。这种激光器在恒定电流泵浦的有源微环组成的半导体环形激光器腔外部集成一个可调谐的无源微环反射器,其结构将决定激光器激射腔模的有源腔和无源可调谐部分分离,有助于提高调谐速度。与光栅结构的激光器相比,该激光器结构简单,具有强烈的选模功能,不需要相位匹配部分,输出波长不受调谐部分热效应的影响。基于多模速率方程建立了激光器的理论和数值模型,数值仿真结果表明该激光器能在选取的15个腔模范围内完成数字调谐,且具有40 mA的较低阈值电流和适中的边模抑制比。     

飞秒激光作用下硅载流子浓度的超快变化过程数值模拟

根据硅材料的各参数和载流子浓度的速率方程,对超短脉冲激光辐照硅后栽流子浓度随时间的变化过程进行了数值计算。从硅载流子浓度驰豫速率方程出发,在单一载流子温度假设的基础上,推导出简化后的硅载流子浓度驰豫速率方程,并在Matlab平台上用4阶龙格-库塔法对微分方程进行了数值计算。数值计算和实验结果相似性较好。     

镱原子激光冷却的动力学分析

从原子能级演化的速率方程出发,以镱(Yb)原子为研究对象,通过求解Yb原子在各能级演化的动力学行为,得到了Yb原子体系的冷却循环跃迁的存在能级,即单态跃迁~1s_0→~1p_1和单态到三态跃迁~1s_0→~3p_1,该结果与目前的实验完全符合.在不考虑相关碰撞的情况下,该方法从理论上分析了目前研究比较成熟的Yb原子,从而试图寻找一种能够方便找到复杂原子能级结构中冷却循环跃迁的普适方法并且用于指导实验,推动超冷原子物理研究的进程.     

碰撞对钠分子梯形能级系统高位能级布居的影响

以氩气为缓冲气体,在实验上研究了碰撞过程对钠分子梯形能级系统高位能级两种布居过程的影响。对于双光子激发过程,由于消相碰撞,无多普勒加宽的洛伦兹尖峰随缓冲气体压力的增大而很快消失,加入少量缓冲气体时,碰撞激发过程对以多普勒宽度为特征的信号有一定的增强作用,但加入过量缓冲气体会由于消布居作用使信号减弱,对于主要通过碰撞实现高位能级布居的过程,加入缓冲气体对高位能级布居起关键作用,在速率方程近似下解释了上述结果。     

三相移分布反馈激光器的静态及动态特性分析

提出了一种新的分布反馈 (DFB)激光器的传输矩阵 (TMM)分析方法──向量法 ,并建立了一个新的小信号分析模型。利用向量法及小信号分析模型 ,考虑了空间烧孔 (SHB)及非线性增益的因素 ,分析了三相移分布反馈激光器 (3PS DFB)的静态及动态特性 ,得出不同电流注入情况下的载流子密度及光子密度的轴向分布。此分析方法亦可用于其他DFB结构的分析     

单量子阱激光器的温度特性分析

本文从时域和频域模拟分析了单量子阱半导体激光器的温度特性,给出了建模方案以及各种模拟分析。结果表明它具有较好的温度特性和较大调制带宽。当温度从250K变化至350K时,调制带宽仅从25．00GHz减至21．72GHz。