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湍流下运转的新型CW CO_2单横模高功率激光放大器

高功率Cw CO:激光器是当前唯一的大规模地应用于工业生产的激光器,这是因为它具有效率高、成本低、运转费用低等优点,而在材料加工、热处理、激光产生等离子体及最近几年刚兴旺起来的激光化学沉积工作中,都希望得到一个高功率单横模器件。一个千瓦级的器件,单独一个振荡器是难以实现。因此,常常采用小功率的单横模器件,然后进行放大。千瓦级以上的放大器一般都是工作在一个快速流动的系统中,然后通过多个反射镜进行折叠放大,存在的问题是反射镜的耗损,特别是长时间使用,造成的污染进一步增加耗损,使放大器的增益降低,同时由于快速流动,带来的振动,光束不稳定。为解决上述问题,早期的线型放大器仍然是一个合理的方案。但是,Lotsch理论和实验都给出由于负透镜效应〔‘’,限制放大器的长度,中间插入透镜补偿,带来上述同样的问题。以往的器件一般都是工作在层流状态。径向速度分布及温度分布梯度大而引起很大的负透镜效应。如果气体处于湍流状态,除能大大增加二维扩散和热传导...  (本文共4页) 阅读全文>>

《量子电子学》1987年03期
量子电子学

非对称稳定球面腔的横模特性

利用光学无源谐振腔的矩阵理论,我们计算了830个非对称稳定腔中损耗小于”多的横模(1=。一10,p夕。),它们属于这些腔:G:·G:=0.25,G:/G:=0 .1,0.25,0.5,0.75;FN从0.1到5共取1。个值。所得结果绝大多数未见发表过。并发现了这些腔的横模符合一定的规律。非对称稳定球面腔的...  (本文共1页) 阅读全文>>

《量子电子学》1987年03期
量子电子学

激光横模的空间场分布和模模的锁定

本文以方形镜面共焦腔为例,当谐振腔的菲涅耳数N=羊较大时,用厄米一高斯函数讨论了一琳一’入L~2、”J’产’J‘~小’叫尹丫,山~护J“曰J激光横模的空间场分布。用微扰法讨论了横模的衍射损耗。并讨论了谐振模式的共振条件以及模式的简并等有关问题。 本文还讨论了通过反锁及饱和吸收等方...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光电子.激光》1988年06期
光电子.激光

一般轴对称非稳腔横模特性研究

一引吉 ,V月卜j 一般轴对称非稳腔是一种重要的谐振腔。实际使用的激光器中,不少谐振腔都是采用这种结构。但已发表的横模性质计算结果却很少,所以,对它进行深入的理论研究是完全必要的。我们利用李先枢的光学无源谐振腔的矩阵理论[l,“],计算了一般轴对称非稳腔的横模特性,并作了初步的分析。 二、基本计算公式 根据光学无源谐振腔的矩阵理论[l,“】,谐振腔的自洽场矩阵方程 成二A汤(1) 根据「2],(1)式是一个无穷阶矩阵方程。当选择适当的参照光场后,该方程可截取有穷阶求近似解,并且增加矩阵的阶数可使结果的误差趋于无穷小,实际计算阶数可依据误差要求确定[2,”1,有关参数选择及计算过程见〔4〕。本文的计算取 G:=g:(a:/a:)(2) G:=g:(aZ/a:)(3) 计算对具有相同的G厂·G:,G,/G:和菲涅耳数N的腔都是等价的[”]。 三、计算结果及讨论. 我们计算了G:/G:二1.00,G,·G:二1.01,1.21,1.4...  (本文共2页) 阅读全文>>

《物理学报》2008年05期
物理学报

注入电流对垂直腔面发射激光器横模特性的影响

1.引言垂直腔面发射激光器(VCSELs)凭借其单色性好、阈值电流低、集成度高、寿命长、高效率等多方面优势,自问世以来便跻身于光通讯、光互联、光交换、光存储以及光打印等诸多领域并在其中发挥着重要的作用.然而,由于自身结构的特殊性,对这种新兴的优良器件而言,许多问题仍然迫待解决.首先,VCSELs谐振腔横向相对较宽,对光场限制能力较弱,致使其中常存在多个横模,不同横模的空间分布不同,彼此间存在交叠,从而导致模式间强烈的竞争,对器件的模分噪声、开关特性等产生较大不利影响.其次,随偏置电流的增大,更多高阶模式满足阈值条件而激射,由其引起的载流子分布变化、空间烧孔现象以及热透镜现象[1],都将对激光器的横模特性产生影响.在实际应用中,由于基横模拥有发散角小、光场强度大等优势,大部分场合(光存储、光打印等)需要VCSELs稳定的工作在单模条件下,而注入电流则是影响其模式分布的主要因素.从半导体激光器的理论上分析,速率方程作为一种被广为采用...  (本文共7页) 阅读全文>>

《光学技术》2006年01期
光学技术

理论研究电流注入对垂直腔面发射激光器多横模行为的影响

1引言垂直腔面发射激光器(VCSELs)与其同胞边发射激光器(EELs)相比具有许多先天优越性[1—3],自问世以来一直是光电子业界关注的焦点,其应用已涵盖了光通信、光互连、光交换、光存储以及光打印等诸多领域,并很可能在未来10年内替代现行的EELs成为主流。但是,对这种新兴的优良器件而言,许多问题仍迫待解决,如:发展长波长器件[4]、极化控制以及多横模问题[5],等等。VCSELs腔长短、纵模间距大,易于实现单纵模工作[6],但其谐振腔横向相对较宽,致使其中常存在多个横模。由于不同横模的空间分布不同,彼此间存在交叠,从而可能导致模式间强烈的竞争,对器件的模分噪声[7]、开关特性[8]等产生较大影响,一定情况下,还会导致混沌等非线性现象产生[9]。此外,随偏置电流的增大,更多高阶模式满足阈值条件而激射,使器件呈现更为复杂的行为。因此,对于VCSELs来说,多横模现象比较普遍。在实际应用中,虽然多横模VCSELs可用于高速多模数据...  (本文共6页) 阅读全文>>