WETTABILITY OF EPOXY RESIN ON CARBON FIBER

The micrographs of epoxy resin on single carbon fiber at room temperature and the temperature dependent contact angle on single carbon fiber were investigated using field environmental scanning electron microscope (FESEM). The results showed that the contact angle decreases significantly with increasing temperature. The advantage of this experimental approach was that can directly reflected the wettability of epoxy resin to fiber. But the experimental process was complicated, and there were many influence factors. The reason is that the wettability of epoxy resin on parallel sheet can be improved at higher temperatures. The spreading procedures for the epoxy resin droplet on carbon fiber cluster were observed by means of drop shape analysis system ( DSA) in parallel and perpendicular directions of the aligned fibers.

矩阵理论在半导体激光器耦合中的应用

傍轴近似下的光学矩阵理论，可以简化光束传输计算过程，使光学系统设计更为方便。将ABCD变换矩阵方法引入到耦合光学系统的设计中，运用高斯光束的ABCD法则，详尽地给出了某一耦合方式下的半导体激光器耦合入单模光纤系统的设计；另一方面，对系统的耦合损耗与耦合距离的关系进行了理论计算，并把计算结果与最近的实验报道做了比较，它们基本相吻合，说明此方法是可行的、合理的。从整个设计及理论计算来看，ABCD矩阵方法减少了复杂的计算，从而简化了设计过程，与通常的衍射计算相比，它不失为一种方便、有效的方法，同时它对生产半导体

室温下稳定的多波长掺铒光纤激光器的研究

通过在线形谐振腔中引入一段缠绕在压电陶瓷上的单模光纤作为正弦相位调制器，使得激射波长的损耗不固定，抑制由于掺铒光纤的均匀展宽效应引起的模式竞争，从而避免了在室温下不稳定的单波长激射，实现了多波长掺铒光纤激光器的稳定输出。为了获得平坦的多波长输出，在谐振腔里使用了一个损耗峰位于1530nm处的长周期光纤光栅，以获得较为平坦的增益谱。通过两个3dB耦合器制成的反射型梳状滤波器的滤波作用，实验中观察到稳定的多波长激射，相邻波长间隔约为0．45nm。中心9个波长的输出功率平坦度为10dB，边模抑制比大于25dB。

Designing a coupler for the intersatellite optical communication system

Coupling a single-mode laser diode with 200 mW to a single-mode fiber (SMF) through an orthonormal aspherical cylindrical lens and a GRIN lens for the intersatellite optical communication system is proposed and demonstrated. We experimentally studied how the coupling efficiency changes with the SMF's position displacement and axial angle variation, and obtained 80 mW output power at the end of the SMF, which shows that the coupling units have satisfied the designed request. (c) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

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.

掺镱双包层光纤放大器高功率脉冲放大特性

从放大器速率方程出发，分析了掺镱双包层光纤放大器的放大特性。模拟计算了无信号输入时放大器上能级粒子数、泵浦功率和放大自发辐射（ASE）在放大器中的稳态分布。分析了前向和后向泵浦时，高功率高斯脉冲放大时的脉冲波形畸变、上能级粒子数的时间特性、放大器存储能量和脉冲能量演化等动态特性。讨论了掺镱双包层光纤放大器输出脉冲能量随不同输入脉冲峰值功率和泵浦功率的关系。该模型和结论对高功率脉冲放大器的设计和优化具有一定的理论指导意义。

增益随机散射介质中的非相干辐射

用蒙特卡罗方法仿真了增益随机散射体中的非相干辐射，观察了非相干随机激光的特性。当抽运能量超过一定阈值时，散射体的整体辐射谱突然变窄；随着抽运能量继续增大，在光滑谱背景上会出现分离尖峰；散射体内空间某位置处频率组成不是单一的；辐射谱中某单个频率的空间方向分布和位置分布比较广。增益随机散射体中产生的非相干随机激光本质上既不同于无反馈的普通放大自发辐射，又不同于相干反馈形成的常规激光。解释了非相干随机激光辐射谱上出现分离尖峰的原因，出现这种现象是由于少数光子在增益散射体中经历较多次数散射后得到了相对充分的放大。

掺镱双包层光纤放大器的放大特性

从掺镱(Yb)光纤放大器的功率传输方程出发,利用有限差分法对小模场面积(SMA)和大模场面积(LMA)掺镱双包层光纤放大器的放大特性进行了分析比较。采用模场直径(MFD)6.5 μm和20 μm的双包层掺镱光纤作为放大器增益介质进行窄线宽连续信号的放大,在915 nm激光抽运下模拟计算了大、小模场面积输出功率随输入信号功率、抽运光功率和光纤长度的变化特性,特别是对于大模场面积光纤放大器,最优光纤长度的选择至关重要;讨论了模场直径不同时的最优抽运功率和光纤长度的选择,得出4 m光纤放大时的临界抽运功率为4

一种利用相位掩模版对光栅波长进行微调的光栅刻写方法

提出并实验证实了一种刻写光栅时既能保护相位版又能对光栅的反射波长进行微调的方法．通过调整光纤和相位版之间的距离，利用1550nm单模光纤和掺铒分别实现了0．48nm和2．2nm的光栅反射波长的调节．在相位版和光纤之间的距离保持在3mm的条件下，既可以保护相位版又可以获得高质量的光栅．

多普勒激光雷达及其单纵模全固态激光器

设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统,以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全固态激光器为发射光源,采用两种直接探测技术获取高低空大气风场。基于费索干涉仪（Fizeau）的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场,基于双法布里珀罗干涉仪（DFP）的双边缘检测技术获取高对流层和低平流层风场。研制的单频全固态激光器输出100 Hz、30 mJ的单纵模脉冲激光,输出线宽达到傅里叶转换极限。报道了测量原理和数值模拟结果、实验样机和系统技术参数。系统将用于移动式高低空大气风场测量。

用于多普勒测风雷达的单频全固态激光器稳频

采用Pound-Drever-Hall技术，对用于多普勒测风雷达的种子注入激光器的主动激光器进行稳频，将其频率锁定在一个特殊设计的法珀腔上。该法珀腔总体采用零膨胀微晶玻璃材料制成，具有极高的温度稳定性。使用计算机采集鉴频信号并且进行处理。锁定后，1秒内激光器的相对频率漂移为±25kHz，一小时内的相对频率漂移为±55kHz，满足多普勒测风雷达的要求。

高重复频率、窄脉宽全固态光纤放大器种子源

高重复频率、窄脉宽的全固态激光器种子源级联光纤放大器是获得高功率脉冲激光输出的有效手段.短上能态寿命的Nd∶YVO4晶体在连续抽运、高重复频率Q开关工作时容易得到接近连续性能的平均输出功率.理论分析了声光(AO)调Q器件中影响输出能量和脉宽大小的主要因素,优化配置了腔型参数.利用激光二极管(LD)光纤耦合模块端面抽运Nd∶YVO4晶体,实现了声-光调Q重复频率100 kHz以上,脉宽20 ns以下,波长1064 nm的激光输出.在抽运功率5.7 W时,得到了脉宽15.3 ns,重复频率150 kHz的种子光输出,在级联单级光纤放大器后,得到了20 W的输出.

PPLT倍频宽线宽掺镱双包层光纤放大激光

分别通过理论和实验研究了周期性极化的钽酸锂（PPLT）倍频宽线宽准连续掺镱双包层光纤放大激光．PPLT样品长为40mm，极化周期为7．67μm．基频光的中心波长为1064nm，线宽约为6nm。从基频光的光谱特性出发，利用超晶格倍频理论，解释了实验中获得的倍频温度与二次谐波功率之间的关系．在基频光的功率为2．2W时，获得的宽线宽光纤激光倍频效率为1．8％。

双程掺镱光纤放大器的增益特征及优化

比较了掺钕光纤和掺镱光纤对1064nm光放大的特点．基于速率方程和传输方程，数值分析了在915nm泵浦下双程掺镱光纤放大器的增益特征，并且和传统的单程放大进行了比较．分析了信号光和泵浦光，以及粒子数沿着光纤方向的分布特点．最后对双程掺镱光纤放大器进行了优化．

大模场面积光纤激光器拉锥法模式选择

大模场面积(LMA)光纤激光器的光束质量通常比单模光纤激光器的光束质量差。采用光纤拉锥的方法进行模式选择,从而提高大模场直径光纤激光器的光束质量。拉锥区距光纤激光器的输出端约5 mm,纤芯最小为9 μm,约为未拉锥部分纤芯直径26 μm的1/3。实验研究表明,在拉锥后,光纤激光器的光束质量因子M2由3.50减小为1.81,相应的斜率效率由63.6%减小为51.1%。虽然拉锥后最大输出功率减少了约19.8%,但其亮度增大为拉锥前的3倍。