3种非线性光学晶体光参量放大相位匹配特性的比较研究

利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO)和β-BaB2O4(BBO) 产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析.分别讨论了放大共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.研究结果表明对于这3种晶体,都能够产生宽频带的飞秒脉冲激光.增大非共线角,相位匹配带宽增加.在相同的条件下,CLBO晶体具有最宽的波长可调谐范围,CLBO晶体相位匹配特性优于KABO晶体,KABO晶体优于BBO晶体.这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义.     

ZnGeP2 OPO产生4.3 μm波段窄线宽激光实验研究

为了设计4. 3μm波段大功率窄线宽中红外激光器,开展了2. 7μm激光抽运ZnGeP_2晶体光参量振荡(Optical Parametric Oscillation,OPO)技术产生4. 3μm波段窄线宽激光实验研究,对实验结果开展了详细的分析。抽运源为1064 nm抽运的KTiOPO_4OPO激光器输出的2. 7μm波段参量激光,KTiOPO_4OPO采用单谐振结构,将两块相同的KTiOPO_4晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTiOPO_4晶体按Ф=0°、θ=62°切割以获得波长2. 7μm波段激光输出,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。ZnGeP_2OPO采用单谐振结构,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以获得窄线宽输出,ZnGeP_2晶体按Ф=0°、θ=68°切割以获得波长4. 3μm波段激光输出。在抽运光波长2. 7μm,脉冲能量为7. 5 m J,脉宽8. 6 ns的条件下,获得脉冲能量2. 12 m J,线宽30 nm,脉宽8. 7 ns的4. 26μm激光输出,光-光转换效率约为28. 3%,斜效率约为32. 6%,水平和垂直方向的光束质量M~2分别为6. 2和13. 5。     

布拉格衍射型冷原子干涉重力仪关键实验条件研究

文章介绍了一种基于n阶布拉格衍射的新型冷原子干涉重力仪,可以进一步提高现有拉曼跃迁型原子干涉重力仪的测量灵敏度和稳定度。在介绍布拉格衍射型原子干涉重力仪基本原理的基础上,建立了原子平行驻波入射的时间型布拉格衍射冷原子干涉重力仪理论模型,分析了实验所需的关键条件,包括原子团纵向温度,布拉格激光直径、曲率半径、频率、强度以及时序等。与已有实验数据的对比结果表明,本文所建模型合理,所得结论能够为实际构造一台布拉格衍射型冷原子干涉重力仪提供有意义的指导。     

布拉格衍射型冷原子干涉重力仪关键实验条件分析

介绍了一种基于n阶布拉格衍射的新型冷原子干涉重力仪,可以进一步提高现有拉曼跃迁型原子干涉重力仪的测量灵敏度和稳定度。在介绍布拉格衍射型原子干涉重力仪基本原理的基础上,建立了原子平行驻波入射的时间型布拉格衍射冷原子干涉重力仪理论模型,分析了实验所需的关键条件,包括原子团纵向温度、布拉格激光直径、曲率半径、频率、强度以及时序等。与已有实验数据的对比结果表明:所建模型合理,所得结论能够为实际构造一台布拉格衍射型冷原子干涉重力仪提供有意义的指导。     

非线性晶体CsLiB6O10与K2Al2B2O7混频光学特性分析

对光学晶体CsLiB6O10(CLBO)和K2Al2B2O7(KABO)在Ⅱ类相位匹配下的混频光学特性进行了理论计算和分析,研究了混频相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角、允许角和允许波长等参量随波长变化的关系.结果对于两种优质晶体选择最佳条件用于产生紫外激光的实验研究提供了重要的理论依据.     

CsLiB6O10晶体Ⅰ型光参量过程中角度调谐研究

根据三波耦合过程中的能量动量守恒,基于非线性晶体的相位匹配理论,利用CsLiB6O10(CLBO)晶体的Sellmeier方程,详细分析了Ⅰ型共线及非共线参变过程中CLBO晶体的角度调谐特性.这对于激光脉冲的激光参量过程的优化具有重要的意义.     

光学波导中原子干涉的加速度测量

提出一种水平方向、光学波导中原子干涉的加速度测量方案。详细介绍了光路结构、原子团制备以及光学波导的绝热装载等。通过实验手段对测量方案进行验证,首先将~(87)Rb原子团冷却至50 nK的玻色爱因斯坦凝聚态,随后对超冷原子团施加布拉格光进行分束、合束,完成原子干涉过程。实验结果显示,所提干涉测量系统能够实现单轴加速度测量,对未来高精度多轴加速度测量系统的研制具有指导借鉴意义。     

相控阵探测器对地目标快速聚焦定位策略研究

针对机载相控阵探测器对地目标定位精度不高的问题,提出一种基于波束控制的快速聚焦定位策略。该策略利用相控阵天线辐射波束角度可调的特点,对目标区域依次进行扫描;并通过改变相控阵发射波束参数,缩小目标探测区域;同时利用加权算法、探测模型共同解算得到目标的二维坐标。该策略能够快速缩小探测区域,最终实现波束聚焦以及目标定位。实验室测试验证了该策略的可行性,定位误差能够控制在2 m以内。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(一) 第2讲 光纤布拉格光栅的仿真方法与设计

文中介绍了光纤布拉格光栅的原理;根据耦合模方程,介绍了几种光栅的仿真方法;分别以光纤布拉格光栅滤波器、色散补偿器、相移光栅和采样光栅为例说明了光纤光栅的设计方法。     

光学晶体K2Al2B2O7相位匹配参量放大研究

对K2Al2B2O7（KABO）晶体的相位匹配飞秒激光参量放大（OPA）特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了Ⅰ型、Ⅱ型参量放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于一定波长的抽运光，存在一定的非共线入射角对应一定波长的信号光。在KABOⅠ型参变条件下，非共线角的引入使相位匹配角增大。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。     

光纤光栅压力传感器封装增敏技术

介绍了封装对光纤光栅纤内谐振腔的光学特性的影响、基于压力增敏的光纤光栅封装的物理机制及其研究进展,综述了解决应变和温度交叉敏感问题的方法,提出了一种基于压力传感增敏效果好的多层封装结构,同时还利用2种聚合物不同的力学特性,设计了一种解决应变和温度交叉敏感的封装方法,讨论了封装材料对增敏效果的影响.     

高功率光纤激光相干合成关键技术

光纤激光的相干合成是获得高功率和高光束质量激光的重要途径,也是当前激光领域的研究热点之一.文章针对基于MOPA方案的光纤放大器相干合成系统,对抖动法相位锁定技术、光束拼接技术和压电陶瓷相位调制器等关键技术和器件进行了详细介绍,为高能光纤激光相干合成的进一步发展提供参考.     

基于主动相位控制的脉冲激光相干合成技术

提出并验证了基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的主动相位控制脉冲激光相干合成方案.利用低通滤波器滤除脉冲激光光强变化导致的性能评价函数起伏,提取出相位噪声导致的性能评价函数变化,然后将这个低通滤波后的性能评价函数用于SPGD算法的极值寻优过程,从而实现脉冲激光的锁相.对该方案进行了理论分析和数值模拟,并进行了两路脉冲激光相干合成实验.实验结果表明,当系统从闭环到开环时,系统性能评价函数均值提高到开环的1.6倍,干涉条纹长曝光对比度从0提高到0.43.在该方案中,通过增加合成脉冲激光路数,并在各路脉冲激光中引入多级功率放大器,能够得到更高的合成功率输出.     

L波段掺铒光纤放大器增益钳制及提高特性研究

报道了一种新型980 nm激光二极管(LD)泵浦高增益的掺铒光纤放大器(EDFA).通过加入中心波长为1 550 nm光纤光栅(FBG)可以明显提高增益,并分析了增益钳制的原理.实验得到其增益比无FBG结构EDFA提高8 dB,并得到了小信号输入时增益25 dB的有效钳制.     

多波长主动式相干合成中光程差对合成效果的影响

为了对多波长激光主动式相干合成做出初步的理论描述,揭示影响合成效果的关键因素,根据相干合成的基本原理,建立了计算模型.并以9波长7路相干合成系统为实例,仿真计算了光程差取不同值的情况下,各频率成分的合成效果和总体合成效果.当各路间存在较大的光程差时,只有中心频率成分实现了相干相长,其他频率成分处于"混乱"状态,总体合成...     

基于参数化直方图的三路互相交连接选择性估计

估计空间算子的选择性是设计空间查询优化器的关键技术之一。选择性估计不仅能以非常小的代价给出空间算子结果集大小的近似估计,而且也可以直接用于某些仅需要近似结果的空间查询和空间分析(如数据集间的相关性评价等)处理。互相交连接是一类常见而且具有特殊性质的多路空间连接。基于对命题"两两相交的多个矩形一定有一个公共的相交区域,而且这个区域也是矩形"的证明,提出了一种可以用于三路互相交连接选择性估计的参数化直方图方法,还通过多组比较实验证明了该方法的有效性和适应性。     

两路相互注入锁定Nd:YAG激光器

通过锁定多模块输出激光相位实现激光功率扩展的相干合成技术是获得高能高光束质量光源的有效途径.本文分析了相互注入锁定相干合成的机理及其对激光器相干性的影响,利用偏振元件将两路独立的Nd:YAG激光器关联起来,解决了耦合过程中的损耗问题,实现了两路激光器的相互注入锁定,获得了总功率4.4W的部分相干激光输出,长曝光结果表明远场光斑峰值功率密度提高了1.4倍,对利用相干合成技术实现高能固体激光器技术进行了初步探索.