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调制光栅Y分支激光器波长准连续调谐方法

光子学报 2022年第6期51卷 315-323页

作者：任帅庄炜董明利王永千闫光吴越北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

针对调制光栅Y分支(Modulated Grating Y-branch,MG-Y)激光器难以实现特定波长稳定准连续调谐问题,提出一种基于K近邻模型的MG-Y激光器波长查找表构建方法。该方法基于K近邻模型,快速分类得到左、右光栅准连续调谐区域,依据MG-Y激光器... 详细信息

针对调制光栅Y分支(Modulated Grating Y-branch,MG-Y)激光器难以实现特定波长稳定准连续调谐问题,提出一种基于K近邻模型的MG-Y激光器波长查找表构建方法。该方法基于K近邻模型,快速分类得到左、右光栅准连续调谐区域,依据MG-Y激光器相位调谐特性,采用牛顿非均匀插值方法实现了MG-Y激光器波长精细调谐。实验结果表明,按照该表控制激光器的输出光波长准确度为2 pm,稳定性为0.7 pm,F-P标准具解调波长稳定性为1.73 pm,FBG解调波长稳定性为1.75 pm,FBG解调波长相关系数R大于0.9525。该方法可控制MG-Y激光器实现稳定的波长准连续调谐,满足光纤传感解调应用需求。

关键词： MG-Y激光器波长控制 K近邻查找表连续调谐

连续可调谐OPO及其在Cs_2分子频率调制光谱中的应用

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物理学报 2002年第5期51卷 1011-1016页

作者：王海波翟泽辉马艳王少凯郜江瑞谢常德彭堃墀山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006

采用边带锁频技术 ,在II类相位匹配半整体光学参量振荡器 (OPO)中实现双谐振OPO稳定单频运转 ,通过调谐抽运光频实现OPO输出连续可调谐 ,最大连续调谐范围 2 .8GHz,将其应用于Cs2 分子的频率调制光谱 ,观测到室温附近Cs2 分子气室样品在... 详细信息

采用边带锁频技术 ,在II类相位匹配半整体光学参量振荡器 (OPO)中实现双谐振OPO稳定单频运转 ,通过调谐抽运光频实现OPO输出连续可调谐 ,最大连续调谐范围 2 .8GHz,将其应用于Cs2 分子的频率调制光谱 ,观测到室温附近Cs2 分子气室样品在 10 41.5 0

关键词：连续OPO 单频运行连续调谐调制吸收光谱边带锁频 Cs2分子光学参量振荡器铯分子

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45 nm宽带可连续调谐半导体薄片激光器

物理学报 2021年第22期70卷 99-106页

作者：毛琳张晓健李春玲朱仁江汪丽杰宋晏蓉王涛张鹏重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室长春130033 北京工业大学应用数理学院北京100124

本文报道了一种宽带可连续调谐的半导体薄片激光器.增益芯片的有源区由满足谐振周期增益结构的InGaAs多量子阱构成,其荧光峰值波长位于965 nm附近.利用增益芯片量子阱的宽带特性,结合由高反射率外腔镜所构成的直线谐振腔,可保障激光器... 详细信息

本文报道了一种宽带可连续调谐的半导体薄片激光器.增益芯片的有源区由满足谐振周期增益结构的InGaAs多量子阱构成,其荧光峰值波长位于965 nm附近.利用增益芯片量子阱的宽带特性,结合由高反射率外腔镜所构成的直线谐振腔,可保障激光器较低的损耗和较宽的调谐范围.在腔内插入不同厚度的双折射滤波片,可获得连续可调谐的激光波长输出.当双折射滤波片厚度为2 mm时,激光器的波长调谐范围为45 nm,最大输出功率为122 mW,X和Y方向的光束质量M^(2)因子分别为1.00和1.02.文章还对增益芯片面发射谱的温度特性和双折射滤波片对激光线宽的压窄作用进行了讨论.

关键词：半导体薄片激光器连续调谐双折射滤波片窄线宽

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连续调谐太赫兹回旋管非稳定振荡状态研究

强激光与粒子束 2021年第9期33卷 84-91页

作者：赵其祥冯进军吕游郑树泉张天钟桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004 北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室北京100015 电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

太赫兹回旋管可实现高功率输出,并具有一定的频率调谐范围,是核磁共振波谱系统理想的高功率太赫兹辐射源。设计了263 GHz,TE5,2基波连续调谐回旋管,通过磁场调节实现频率调谐范围为1.39 GHz,利用时域多模多频自洽非线性理论对设计的连... 详细信息

太赫兹回旋管可实现高功率输出,并具有一定的频率调谐范围,是核磁共振波谱系统理想的高功率太赫兹辐射源。设计了263 GHz,TE5,2基波连续调谐回旋管,通过磁场调节实现频率调谐范围为1.39 GHz,利用时域多模多频自洽非线性理论对设计的连续调谐回旋管非稳定振荡状态进行了研究。结果表明,在低次纵向谐波模式工作磁场范围内,当工作电流大于起振电流时,连续调谐回旋管先进入稳定状态,高次纵向谐波模式被抑制,工作模式TE5,2的输出功率随时间不变;当电流增大,纵向谐波模式间的竞争引起回旋管由稳定状态进入到非稳定振荡状态,工作模式TE5,2的输出功率随时间呈振荡变化且互作用效率大大降低;随着电流的进一步增大,回旋管又回到与低电流不同的稳定状态,互作用效率进一步降低。同时发现非稳定振荡状态的起始电流随着磁场增加而增大。本研究对需工作于稳定状态的面向DNP-NMR应用的连续调谐太赫兹回旋管的研制具有一定指导意义。

关键词：太赫兹回旋管非稳定工作状态连续调谐

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一种可连续调谐空间光学衰减器的研究

红外与激光工程 2015年第2期44卷 673-676页

作者：徐圣奇辛玉军韩文杰王治中张文平邬双阳董光焰李卫森中国电子科技集团公司第二十七研究所河南郑州450007

可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理,创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器,该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料,结合温度控制系统,... 详细信息

可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理,创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器,该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料,结合温度控制系统,实现光功率的调谐。采用Nd:YAG激光器作为光源,对该衰减器的性能进行测量,其调谐范围可以达到3 d B。理论分析表明,相对于热膨胀系数,硒化锌材料的热光系数是决定衰减器性能的关键参量。此外,通过在硒化锌光学平板前后表面镀高反膜,可进一步提高调谐范围。

关键词：光学衰减连续调谐法布里-珀罗干涉热光系数

全固态单频连续波可调谐1080/540 nm激光器的研究

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全固态单频连续波可调谐1080/540 nm激光器的研究

作者：崔艺山西大学

学位级别：硕士

由半导体激光二极管(LD,Laser Diode)泵浦的全固态高功率单频连续波激光器,因其结构简单、体积紧凑、输出光束质量优异、噪声低等优点已经被广泛地应用于原子物理、精密光谱、量子信息等领域,尤其是波长为1080 nm的激光及其倍频光540 n... 详细信息

由半导体激光二极管(LD,Laser Diode)泵浦的全固态高功率单频连续波激光器,因其结构简单、体积紧凑、输出光束质量优异、噪声低等优点已经被广泛地应用于原子物理、精密光谱、量子信息等领域,尤其是波长为1080 nm的激光及其倍频光540 nm激光可用于制备多组份连续变量纠缠态光场用于量子信息及量子计算研究。目前,产生1080 nm激光最常用的激光晶体是掺钕铝酸钇(Nd:YAP)晶体,由Nd:YAP激光晶体和倍频三硼酸锂(LBO)晶体构成的单向行波运转的内腔倍频全固态激光器可实现高功率单频连续波1080/540 nm双波长激光输出。然而,在高功率Nd:YAP/LBO激光器中,由于激光晶体严重的热效应、激烈的模式竞争以及环境扰动(如环境温度波动以及气流扰动)等因素,导致激光器在长期运转过程中极易引发多模振荡及模式跳变现象,从而影响后续实验系统的稳定性。为了实现可长期稳定单纵模运转的1080/540 nm双波长激光输出,本论文设计了一种基于非线性损耗与腔内锁定标准具技术相结合的高功率全固态单频连续波可调谐Nd:YAP/LBO激光器。具体工作如下:1.从固体激光器的选模原理出发,介绍了固体激光领域常用的几种选模技术与调谐技术,并在此基础上,详细分析了联合腔内锁定标准具及引入非线性损耗有效扩展全固态单频连续波连续调谐范围并实现超宽范围连续可调谐单频激光输出的基本原理。2.设计并实现了一种基于非线性损耗与腔内锁定标准具技术相结合的全固态单频连续波可调谐Nd:YAP/LBO激光器。通过优化设计所使用的标准具,最终实现了输出功率分别为2.39 W和4.18 W的1080 nm和540 nm双波长激光输出。在稳定锁定标准具的基础上,连续扫描激光谐振腔的腔长,实现了连续调谐范围达314.03GHz(@540 nm)的可调谐激光输出。因为激光器在314.03 GHz(@540 nm)范围内能够进行连续无跳模调谐,所以在长期运转过程中很难出现多模振荡或模式跳变。在实验室环境下,激光器可以在24小时内实现稳定的单纵模运转。

关键词：全固态单频连续波激光器连续调谐高功率稳定单频

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电控宽带连续调谐外腔半导体激光器

中国激光 1998年第6期25卷 485-489页

作者：潘仲琦杨今强董启明张汉一郭奕理周炳琨清华大学电子工程系

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... 详细信息

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。

关键词：外腔半导体激光器连续调谐压电陶瓷

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可连续调谐的复系数微波光子滤波器的研究

可连续调谐的复系数微波光子滤波器的研究

作者：李慧娟天津理工大学

学位级别：硕士

微波光子学研究内容主要包括光电器件以及微波信号控制处理单元,作为微波信号控制处理单元的重要组成部分,微波光子滤波器(MPF)结合了微波与光纤通信理论,利用光学器件和技术支持,实现对微波信号的调制和传输,在微波通信领域起着重要作... 详细信息

微波光子学研究内容主要包括光电器件以及微波信号控制处理单元,作为微波信号控制处理单元的重要组成部分,微波光子滤波器(MPF)结合了微波与光纤通信理论,利用光学器件和技术支持,实现对微波信号的调制和传输,在微波通信领域起着重要作用。本文主要对可连续调谐的复系数微波光子滤波器做了比较深入的研究,主要内容如下:一、分析了MPF的应用、分类、性能参数以及复系数MPF的发展和研究现状。二、系统研究了MPF不同抽头系数的定义和实现,分析了可连续调谐的复系数微波光子滤波器和可连续调谐的复系数平坦陷波MPF的理论。理论研究了如何实现复系数MPF,并对MPF的可调谐性能进行了分析,为第三章和第四章做了理论准备。三、提出一种基于宽带光源的可连续调谐的复系数微波光子滤波器。该结构利用可编程光学处理器(waveshaper)对宽带光源切割整形,实现了稳定的、可控的多波长光源。通过waveshaper编程控制多波长光源的抽头分布,可同时实现正系数MPF、负系数MPF及带通陷波可切换MPF;通过控制多波长光源的波长间隔和抽头数目,可分别实现带通、陷波MPF自由频谱范围和3dB带宽调谐;通过傅里叶域光处理器(FD-OP)引入附加相移,实现了复系数微波光子滤波器,并通过改变相移量大小,实现了带通、陷波MPF中心频率的连续调谐且形状未发生改变。四、提出一种可连续调谐的复系数平坦陷波微波光子滤波器。该结构的多波长光源由可调谐激光器和宽带光源两部分组成,分别称为第一抽头和次级抽头。设计抽头分布,当满足第一个抽头的功率等于次级抽头功率之和时,可实现平坦陷波微波光子滤波器,其通带波纹小于0.65dB。通过改变延迟时间和抽头数目,可分别实现自由频谱范围和3dB带宽调谐。通过调节第一抽头的幅值,实现了MPF陷波深度可调。利用FD-OP引入附加相移,实现复系数平坦陷波微波光子滤波器,并通过改变相移量的大小实现平坦陷波MPF中心频率的连续调谐,且频谱形状不变。

关键词：连续调谐复系数相位调制傅里叶域光处理器滤波器

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连续调谐的光泵氨分子12μm受激辐射

应用激光 1981年第2期 4-6页

作者：浦分中国科学院电子学研究所

本实验采用多个大气压下频率连续调谐的脉冲 CO激光器泵浦 NH分子,在12.81μm 附近大约11GHz 的范围内获得连续调谐的受激辐射。根据已有的 NH分子激光跃迁线的辨认,我们认为所得到的受激辐射是一组新的受激拉曼散射跃迁线。该实验得到... 详细信息

本实验采用多个大气压下频率连续调谐的脉冲 CO激光器泵浦 NH分子,在12.81μm 附近大约11GHz 的范围内获得连续调谐的受激辐射。根据已有的 NH分子激光跃迁线的辨认,我们认为所得到的受激辐射是一组新的受激拉曼散射跃迁线。该实验得到激光能量输出最大为58mj,光泵转换效率高达15%。

关键词：连续调谐氨分子激光气压 NH 光泵泵浦频率受激辐射