Fabrication of microelectrodes deeply embedded in LiNbO3 using a femtosecond laser

We present a novel technique to fabricate deeply embedded microelectrodes in LiNbO3 using femtosecond pulsed laser ablation and selective electroless plating. The fabrication process mainly consists of four steps, which are (1) micromachining of microgrooves on the surface of LiNbO3 by femtosecond laser ablation; (2) formation of AgNO3 films on substrates; (3) scanning the femtosecond laser beam in the fabricated microgrooves for modi. cation of the inner surfaces; and (4) electroless copper plating. The void-free electroless copper plating is obtained with appropriate cross section of microgrooves and uniform initiation of the autocatalytic deposition on the inner surface of grooves. The dimension and shape of the microelectrodes could be accurately controlled by changing the conditions of femtosecond laser ablation, which in turn can control the distribution of electric field inside LiNbO3 crystal for various applications, opening up a new approach to fabricate three-dimensional integrated electro-optic devices. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.

Compact parallel optical modified-signed-digit arithmetic-logic array processor with electron-trapping device

A compact two-step modified-signed-digit arithmetic-logic array processor is proposed. When the reference digits are programmed, both addition and subtraction can be performed by the same binary logic operations regardless of the sign of the input digits. The optical implementation and experimental demonstration with an electron-trapping device are shown. Each digit is encoded by a single pixel, and no polarization is included. Any combinational logic can be easily performed without optoelectronic and electro-optic conversions of the intermediate results. The system is compact, general purpose, simple to align, and has a high signal-to-noise ratio. (C) 1999 Optical Society of America.

Quantitative measurement of domain inversion in RuO2 : LiNbO3 crystal by digital holographic interferometry

We quantitatively study the domain inversion in a RuO2:LiNbO3 crystal wafer by the digital holographic interferometry. The crystal wafer is placed into one arm of a Mach-Zehnder-type interferometer to record a series of holograms. Making use of the angular spectrum backward propagation algorithm, we reconstruct the optical wave field in the crystal plane. The extracted phase difference from the reconstructed optical wave field is a well linear function of the applied external voltage. We deduce that the linear electro-optic coefficient of the detected RuO2:LiNbO3 crystal sample is 9.1x10(-12) m/V. An unexpected phase contrast at the antiparallel domain wall is observed and the influence of the applied external voltage on it is studied in detail. Also the built-in internal field is quantitatively measured as 0.72 kV/mm. (c) 2006 American Institute of Physics.

基于PLZT的电光偏转器的特性研究

采用具有高二次电光效应的掺镧锆钛酸铅陶瓷材料（PLZT），设计和制备了一种基于折射率随外加电压发生变化的电光偏转器。构建了测试系统，测得PLZT的电光系数是R33=2.1

单晶集成的1×N电光开关

为了使光学系统更加紧凑化和稳定化，本文提出了一种单晶集成的1×N电光开关：它有2个折射面，4个互相垂直的全内反射面，和N-1个电光调制器．还得到了该种1×N电光开关的构成条件：发生两相邻反射的反射面必须互相垂直．并对晶体的结构进行了优化，通过调整光束输出面与光轴的夹角来改变光束出射角，使得接收端易于接收输出的光信号．给出1×3电光开关的实例．

双中心全息记录的矢量分析与记录方向优化

对描述双掺杂晶体非挥发性全息记录动力学过程的Kukhtarev方程进行了矢量分析, 分析中考虑了体光生伏特效应和外加电场的作用。在小信号近似的基础上给出了双中心全息记录中记录与固定阶段空间电荷场的矢量解析解。在综合考虑空间电荷场的各向异性以及晶体有效电光系数的各向异性后, 给出了双中心全息记录的优化记录方向。结果表明, 对(Fe, Mn):LiNbO3晶体633 nm寻常光记录, 优化记录方向主要由有效电光系数决定, 光栅波矢与光轴夹角为22°, 方位角为30°;对(Fe, Mn):LiNbO3晶体633

单块晶体集成的N×N纵横开关网络及其控制算法

设计了一种单块晶体集成的n×n纵横开关(Crossbar)网络。通过综合考虑晶体的双折射和全内双反射现象,以及晶体的电光效应,将构成n×n纵横开关网络的所有单元器件都集成到一块具有电光效应的双折射晶体上。同时,给出了该网络的控制算法,通过对开关工作状态的控制,可以实现任意输入输出通道之间的无阻塞连接。这种单块晶体集成的纵横开关网络具有能量损耗低、无阻塞、易安装、抗干扰等优点,适合于全光网络发展的需要。

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。

基于孔径耦合带状线的激光脉冲整形系统

实现了一种新型的激光脉冲整形系统，该系统使用了一个由孔径耦合带状线（ACSL）电脉冲整形器驱动的电光调制器。一个电脉冲整形器由两条通过其公共接地板上的耦合孔径发生耦合作用的带状传输线所组成的四端口装置。更换具有不同耦合孔径的公共接地板，该电脉冲整形发生器可以具有150ps时间结构的任意整形电脉冲。将任意整形的电脉冲输入到电光调制器上，就可以得到任意整形的激光脉冲。利用该系统，激光脉冲整形系统能够产生具有150ps前后沿，1～3ns脉冲宽度可调、高对比度、光滑过渡以及任意整形的激光脉冲。

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。

基于高频微波技术的分布式光纤传感器布里渊散射信号检测

分析了布里渊分布式光纤传感技术原理,采用自行研制的光纤单纵模分布反馈(DFB)激光器结合电光调制技术,利用相干检测技术,对布里渊微弱后向散射信号进行检测。通过改进滤波放大技术,对微弱后向散射光信号进行有效放大,再用扰偏技术及信号采样平均处理,实现对光纤传感器后向布里渊散射信号在11 GHz高频段直接采集显示。结果表明,探测所得布里渊散射信号峰值功率可达50 mV,能有效降低解调系统信号检测难度,改善了系统信噪比(SNR)。初步实验结果证明了该方案的可行性。

激光二极管连续抽运电光调Q Nd：YVO4激光器

报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q的实验和理论分析结果。用LGS（La3Ga5SiO14）晶体作电光调Q元件，在激光二极管（LD）端面抽运Nd：YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出。实验中在10^4Hz重复率下，抽运功率为28w时，平均功率超过5W，脉冲宽度为7ns，峰值功率为70kW，并对不同重复率时的脉冲输出进行了比较，在低重复率下，脉宽〈6．5ns，峰值功率超过100kW。在理论上，通过对连续抽运时的电光调Q速率方程进行修正，并考虑放大自发辐射（ASE）的影响，对调Q激光器的储能过

输出高重复频率脉冲列的全固态激光器

报道了利用声光振幅调制锁模的方法，在激光二极管端面抽运Nd：YVO4激光器上获得320MHz高重复频率脉冲列的实验结果。实验采用平一平腔结构，腔长452mm，耦合输出镜透过率为3．6％。所用声光介质为熔融石英晶体，以铌酸锂作换能器，在驱动功率4．5W时，对1064nm波长衍射效率为50，相应的调制深度为0．31。在最佳锁模状态下，激光二极管抽运功率为3．5W，此时激光平均输出功率为15mw。示波器记录脉冲宽度680ps，实测光束质量因子M^2小于1．5。并在实验基础上对激光器工作的稳定性进行了分析，结果表

双调Q开关热退偏补偿全固态激光器

为了有效地补偿激光二极管(LD)侧向抽运1000 Hz重复率电光调Q Nd:YAG激光器棒状增益介质内存在的热致双折射损耗，设计了一种新颖的双调Q晶体开关复合谐振腔结构。实验结果表明，设计的双调Q晶体开关结构Nd:YAG激光器输出激光脉冲能量比单调Q晶体开关结构的非补偿腔输出能量提高了56%，当侧面抽运半导体激光器输出功率达到450 W时，激光输出达到30 mJ/pulse，输出光束偏振度优于10:1，激光脉冲宽度约14 ns。并获得6.7%的光-光转换效率。通过对双调Q开光激光谐振腔进行建模，并用求解速

热退偏损耗完全补偿的千赫兹电光调QNd:YAG激光器

为了同时补偿固体增益介质的热致双折射及热透镜效应,进一步提高重复频率1 kHz激光二极管(LD)侧向抽运高平均功率电光调Q Nd:YAG激光器的输出功率,设计了一种完全消除热退偏损耗的双调Q开关谐振腔结构,此结构在传统调Q谐振腔的基础上沿着偏振片的退偏方向增加了一个调Q谐振支路,并使得激光从增益介质方向输出。实验结果表明,此激光器的单脉冲能量比单Q开关结构的非补偿腔输出能量高出74.7%。当侧面抽运的激光二极管输出脉冲能量达到307 mJ时,激光输出能量达到26.2 mJ,光-光转换效率为8.5%,光束发