基于达曼光栅的动态光耦合器

提出了一种基于达曼光栅的动态光耦合器,通过控制装置中达曼光栅位移参量,可实现入射光束的分束或合束以及两者之间的动态转换。适当选择达曼光栅类型可实现任意N×M的动态光耦合。实验中以1550 nm光波长为例,对1×8达曼动态光耦合器进行测量,测得其实现光开关功能时插入损耗为0.43 dB,实现光分束功能时均匀性达到0.03,单路插入损耗均值为10.5 dB。该实验装置易于调节、体积小、能耗低,且关键元件达曼光栅制作工艺成熟,易于批量化生产。特别是在实现中大规模光交换阵列时,该方案就具有更明显的优越性,有实用意

掺铒磷酸盐玻璃离子交换波导表面保护的研究

对离子交换波导制备过程中掺铒磷酸盐玻璃表面的侵蚀问题进行了研究，分析了产生侵蚀的原因，提出镀K9玻璃薄膜的方法，对掺铒磷酸盐玻璃表面进行保护．采用光学显微镜和原子力显微镜对波导表面特性进行了表征。同时对平板波导的光学特性进行了测试．研究表明K9玻璃薄膜不仅能够对掺铒磷酸盐玻璃起到保护作用，同时允许交换离子透过进入磷酸盐玻璃形成波导层．

K9玻璃薄膜对离子交换磷酸盐玻璃波导表面保护的优化研究

采用镀K9玻璃薄膜方法来解决离子交换掺铒磷酸盐玻璃波导表面的侵蚀问题,对K9玻璃薄膜的厚度进行了优化研究。测量分析了样品的荧光光谱和荧光寿命,采用光学显微镜和棱镜耦合技术对不同K9玻璃薄膜厚度下制备波导的表面形貌和导光特性进行了表征和测试。结果表明,与掺铒磷酸盐玻璃原材料相比,镀K9玻璃薄膜后荧光光谱保持不变,荧光寿命稍有下降(约0.2 ms);K9玻璃薄膜的厚度在60~80 nm的范围内保护效果最佳。为下一步制备掺铒有源玻璃光波导器件奠定了良好的实验基础。

基于电光材料的光学相控阵技术研究进展

综述了基于电光材料的光学相控阵(OPA)的研究进展。介绍了光学相控阵技术的基本原理以及不同电光材料(铌酸锂电光晶体,AlGaAs光波导,液晶和掺镧锆钛酸铅(PLZT)电光陶瓷)光学相控阵技术的基本构想和涉及的关键技术;着重介绍近年来基于PLZT电光陶瓷材料光学相控阵技术的发展情况以及在这方面的最新研究成果,包括单级相控阵、级联相控阵、不同电极结构(表面电极和上下电极结构)相控阵技术等;最后简要介绍了光学相控阵技术在激光雷达等军事领域中的应用。

Approximate analytical description for fundamental-mode fields of graded-index fibers: Beyond the Gaussian approximation

An approximate analytical description for fundamental-mode fields of graded-index fibers is explicitly presented by use of the power-series expansion method, the maximum-value condition at the fiber axis, the decay properties of fundamental-mode fields at large distance from the fiber axis, and the approximate modal parameters U obtained from the Gaussian approximation. This analytical description is much more accurate than the Gaussian approximation and at the same time keep the simplicity of the latter. As two special examples, we present the approximate analytical formulas for the fundamental-mode fields of a step profile fiber and a Gaussian profile fiber, and we find that they are both highly accurate in the single-mode range by comparing them with the corresponding exact solutions.

基于光纤环形镜的全光脉冲整形器

提出了一种基于光纤环形镜的全光脉冲整形器。该全光脉冲整形器利用波分复用器将控制光脉冲引入光纤环形镜中，控制光脉冲由于交叉相位调制在信号光上产生了非线性附加相移。信号光在耦合器中发生干涉，经过整形的信号光脉冲从脉冲整形器的出射端出射，信号脉冲的波形由非线性附加相移的波形决定。实验中．利用对控制脉冲光谱整形和啁啾展宽的方法来对控制脉冲进行时间脉冲的整形，该全光脉冲整形器实现了对单纵模激光的脉冲整形，同时实现了飞秒脉冲和单纵模整形脉冲的精确同步。在理论上数值计算了该全光脉冲整形器的输出特性，理论计算结果和实验结

Field and dispersion properties of subwavelength-diameter hollow optical fiber

We have investigated the basic properties of subwavelength-diameter hollow optical fiber with exact solutions of Maxwell's equations. The characteristics of modal field and waveguide dispersion have been studied. It shows that the subwavelength-diameter hollow optical fibers have interesting properties, such as enhanced evanescent field, local enhanced intensity in the hollow core and large waveguide dispersion that are very promising for many miniaturized high performance and novel photonic devices. (C) 2007 Optical Society of America.

高功率激光装置前端系统激光脉冲的时间整形及修正技术

针对激光惯性约束聚变实验研究对高功率激光驱动器前端系统复杂时间形状种子激光脉冲的需求, 应用孔径耦合带状线集成波导整形系统设计了满足需要的前端整形激光脉冲。用一种新方法精确计算了孔径耦合带状线电脉冲整形器的耦合系数和孔径宽度的数值关系, 并针对高衬比度整形激光脉冲的需求, 提出了高衬比度双极型集成波导整形系统方案。由该系统可以得到100 ps脉冲前沿、1～3 ns脉冲宽度可调、高衬比度(大于100∶1)、光滑无纹波调制、可精确满足神光II八路及第九路装置需求的前端整形激光脉冲。

基于电光调制的激光光谱整形技术

提出了一种新型的基于电光调制的激光光谱整形方案，该整形技术可以减轻啁啾脉冲放大系统中的增益窄化效应。傅立叶变换限的宽带种子激光脉冲通过光学展宽器线性展宽后，耦合到加载有整形电脉冲的集成波导调制器中进行整形，整形电脉冲由孔径耦合带状线电脉冲发生器产生。由于线性啁啾脉冲时间-频率的直接对应关系，在时域内对宽带种子激光脉冲整形，其光谱也得到了同样形状的整形。模拟了整形光谱形状，相应的整形电脉冲波形，分析了该整形技术的光谱整形分辨率，以及整形过程中引入的相位畸变。

Electromagnetic fields and transmission properties in tapered hollow metallic waveguides

We analyze the electromagnetic spatital distributions and address an important issue of the transmission properties of spherical transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) eigenmodes within a tapered hollow metallic waveguide in detail. Explicit analytical expressions for the spatital distributions of electromagnetic field components, attenuation constant, phase constant and wave impedance are derived. Accurate eigenvalues obtained numerically are used to study the dependences of the transmission properties on the taper angle, the mode as well as the length of the waveguide. It is shown that all modes run continuously from a propagating through a transition to an evanescent region and the value of the attenuation increases as the distance from the cone vertex and the cone angle decrease. A strict distinction between pure propagating and pure evanescent modes cannot be achieved. One mode after the other reaches cutoff in the tapered hollow metallic waveguide as the distance from the cone vertex desreases. (C) 2008 Optical Society of America

Yb:YAG/YAG复合陶瓷薄片连续和调Q输出特性

采用面泵浦的CAMIL结构，我们研究了970 nm泵浦的Yb:YAG/YAG复合陶瓷薄片激光器，获得了连续和调Q的激光输出。在连续运转情况下，获得了最高1.05 W的激光输出，中心波长为1031 nm，后腔输出镜透射率为2％。我们同时获得了声光调Q的脉冲输出，重复频率从1 kHz到30 kHz，脉宽分别从166 ns到700 ns。

改善高功率激光二极管阵列光束质量的一种新方法

根据波导模理论,推导了高功率激光二极管阵列的远场分布,根据其分布特点,设计了一种离轴外腔.运用这种外腔,在工作电流为17A时,光束的束宽积从自由运转时的1100mm.mrad减小到128mm.mrad,二极管阵列的光束质量提高了8.5倍左右,输出功率约为自由运转时的75%.

Yb：Y2O3透明陶瓷的光学性能研究

介绍了一种基于纳米粉末真空烧结技术的新型固体激光材料——Yb：Y2O3多晶陶瓷的制备工艺、物理化学特性、能级结构和光谱特性，并与Yb：YAG单晶进行了对比．采用紧凑型有源镜激光器（CAMIL）的抽运方式，验证了Yb：Y2O3透明陶瓷的激光输出性能．在35W的最大抽运功率下，得到波长1078nm，功率10．5w的连续激光输出，斜率效率达到37．5％．实验中还观察到激光输出波长随抽运功率增加而红移以及随输出耦合镜变化而漂移的现象．Yb：Y2O3多晶陶瓷是一种理想的激光材料，不仅具有与Yb：YAG单晶同样优秀的

侧面抽运国产Nd∶YAG陶瓷棒的激光特性

实验研究了激光二极管阵列(LDA)侧向抽运国产Nd∶YAG陶瓷棒的准连续及被动调Q激光输出特性。该陶瓷激光器采用LDA侧面紧密环绕均匀排布的抽运结构,陶瓷棒抽运区域长度为20 mm,其总尺寸为3 mm×35 mm,掺杂原子数分数为~1%。在千赫兹准连续运转条件下,当平-平谐振腔的输出耦合镜透过率为47.3%时,获得最大平均功率23 W的1064 nm激光输出,光束发散角为4.5 mrad,斜率效率达12%。在谐振腔内插入Cr4+∶YAG晶体作为被动调Q开关,成功地实现了陶瓷激光器千赫兹重复频率调Q激光脉冲输出,当Cr4+∶YAG晶体初始透过率为60%时,输出激光脉冲宽度(半峰全宽)可窄至14.5 ns,调Q动静比约为40%。

双包层光纤侧面耦合器

研究了一种侧面抽运双包层光纤的方法，从被剥除了外包层、端面为350μm×400μm的D型双包层光纤内包层上切下长度为3mm的一段柱体，并胶合在相同的双包层光纤内包层的侧面上，构成了柱体-光纤侧面耦合器。半导体激光器的抽运光从该柱体的一端入射并通过它耦合进入双包层光纤的内包层，实验测得耦合器最大耦合效率为85％。该方法适用于输出功率为数瓦的光纤激光器和放大器的侧面抽运。