摘要：针对具体的放大器构型,详细研究了增益介质的光性参数对于放大器总体性能的影响,所得的结果对于优化放大器的设计有参考作用。

摘要：对中远红外双波段激光器中DF和CO2两种增益介质的匹配进行了研究。根据对DF和CO2两种增益介质分布的理论分析,发现DF相比于CO2介质增益峰值位置更靠前,激活区长度更短,据此设计加工了一台双波段激光器,使CO2气体注入孔位置可调,通过D2和CO2注入孔位置的差别来实现两种介质增益峰值位置的匹配。实验证明了这种设计是有效的,并确定了激光器共同光轴的最佳位置位于D2气注入孔下游3mm,CO2注入孔下游33mm处,此处双波段激光的输出功率均接近最大值。

摘要：在传统脊状等离子体波导的基础上设计了一种带有增益介质层的新型混合脊状等离子体波导,其结构中的介质层部分包含两个区域:前区为单一介质,后区的脊是由2种介质构成的双层脊区。采用二维时域有限差分方法分析了波导结构的传输特性,得到了TM模下的电场分布图,并对输出功率以及传输损耗与结构参数和介质折射率的变化规律进行了讨论。结果表明,在波导中引入的增益介质材料磷化铟后其损耗达到-6 dB/μm。此种波导结构对于光集成芯片的研究与制作具有重要意义。

摘要：将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积分 )均随介质增益或传输距离的增大而增大 ;对于确定的输出功率 ,随介质增益的提高 ,B积分值变小 ,同时最快增长频率向低频方向移动 .利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响 ,发现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短 .讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器设计的影响 .尽量使激光器在小输入高增益状态下运行 ,可以从某种程度上抑制因小尺度自聚焦而导致的介质破坏效应 .

摘要：基于广义惠更斯-菲涅尔原理,推导出了高斯涡旋光束在增益和吸收介质中场分布以及光强的解析表达式,研究了高斯涡旋光束在增益和吸收介质传输中的光强分布、位相演化,详细分析了波数实部kr、波数虚部ki和拓扑荷m对光束传输特性的影响。研究结果表明,波数实部kr越大、拓扑荷m越大,高斯涡旋光束在传输过程中光强衰减越慢,并且始终保持光束空心分布的特性,具有很好地稳定性。波数虚部ki越大,光束在传输中表现出的增益效应越明显,波数虚部ki越小,光束在传输中表现出的吸收效应越明显。高斯涡旋光束的位相分布受拓扑荷m影响明显,不同拓扑荷m的高斯涡旋光束在源处及传输过程中光涡旋的数目不同。本文的结论对于涡旋光束在材料领域的研究及其在实际中的应用具有重要意义。

摘要：设计了一种用于种子注入的微型二极管泵浦激光器 ,并从LD泵浦固体激光器优化设计原则出发 ,对种子激光器的增益介质、耦合系统、谐振腔进行了优化设计 实验研究表明 ,该激光器运转稳定 ,输出光束质量高 ,光束发散角小 ,输出功率可达 80mW 。

摘要：基于表面等离子体激元的传输及耦合特性,提出了一种半封闭T形波导侧耦合圆盘腔的金属-介质-金属波导滤波器结构.应用有限元法研究了其传输特性.结果表明,在透射光谱中出现了基于等离子诱导透明(PIT)效应的窄带透射峰.通过理论分析与模场分布有效阐释了PIT透明峰与两侧谷值的物理产生机理,同时数值研究表明通过改变支节长度与圆盘谐振腔半径可调节滤波器共振波长,通过外调制来改变结构介质折射率可实现滤波波长的近似线性调节.进一步,在圆盘腔中内嵌增益介质,增强了其对光的局域能力,加强了模式共振作用,实现了压缩滤波通带带宽的同时有效地提高了结构透射率,相比同类滤波器获得了更好的滤波性能.研究结果为高分辨率窄带滤波器的设计提供了有效的理论参考.

摘要：太阳光直接泵浦固体激光器相对于传统二极管泵浦激光器具有能耗低、效率高等优势,在大气传感、深空通信及国防安全等重要领域具有极大的应用潜力,战略意义重大。本文综述了太阳光直接泵浦固体激光器的阳光收集光学系统、增益介质及泵浦系统设计的国内外研究进展,揭示了其与激光输出质量及光转化效率提升的定向关联。提出在太阳光直接泵浦固体激光器发展中,高汇聚效率及高功率的激光输出是核心研究目标,而高品质增益介质是实现上述目标的关键所在。最后,展望了太阳光直接泵浦固体激光器的未来发展趋势。

摘要：为实现长距离传输及亚波长尺度的模式限制,在传统介质加载型表面等离子结构的基础上,设计了一种微孔介质加载混合表面等离子体波导,采用时域有限差分法(FDTD)对该波导模式场分布及传输特性进行了相应的研究。研究表明所设计的波导结构具有较强的局域场限制,通过在孔内填充增益介质,使混合等离子体波导的传输损耗得到了补偿,输出端的表面等离子激元实现了增益放大。结果表明,通过调整波导的几何参数和电磁参数,可以显著提高波导的场限制,降低波导本身的损耗,其中当孔与金属之间距离为44 nm时,波导的损耗达最小约为-13 d B/μm。这一设计可以为光子器件集成提供一定的理论和实验借鉴价值。

摘要：有机发光材料因其低成本、可溶液加工、机械灵活性和易于调控的光电特性而备受关注,被广泛应用于有机发光二极管、有机固体激光器和荧光成像等领域.然而,有机激光增益介质普遍存在载流子迁移率低、三重态和极化子寿命长和宽吸收以及稳定性差等问题,阻碍了有机电泵浦激光的实现.通过引入大体积空间位阻基团可抑制发光分子间的相互作用,减弱材料的发光猝灭效应,有效提高发光效率.设计合成了两种具有不同空间构型的芴基寡聚物HTF和ITF,其放大自发辐射(ASE)阈值分别为6.67和12.35µJ/cm^(2).其中,寡聚物HTF展现更高的热稳定性、更小的温度依赖性和膜厚依赖性.此外,还发现溴原子的取代对二者ASE特性具有不同程度的负面影响.