Nd:YVO_4/Cr^(4+):YAG被动调Q激光器输出特性的提高

针对提高连续激光二极管抽运Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器输出特性,进行了理论和实验研究。Nd:YVO4相对于Nd:YAG,具有受激辐射截面很大的特点,因此有利于连续运转,但是泵浦功率一定的情况下储能低,不利于被动调Q运转。基于被动调Q速率方程,分析了可饱和吸收体内光束截面积对输出特性的影响,提出了在谐振腔内加入扩束镜的新方法。放在谐振腔中的扩束镜让饱和吸收体内的光子数密度增大,因而可以提高被动调Q激光器输出特性。在Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器试验中用倍率3的扩束镜,将峰值功率提高了一个量级以上,单脉冲能量提高了两倍以上。该方法也可以应用在其他被动调Q激光器中,以便提高激光输出特性。

非弱导条件下单模-多模-单模光纤结构的数值模拟及分析

针对非弱导条件下单模-多模-单模(SMS)结构光纤段的理论分析,研究了简单准确的数值模拟方法。利用输入场的泰勒级数展开和多模光纤内电磁场的矢量模式展开,分析了在非弱导条件下SMS结构光纤的多模光纤段中所有模式的传播特性和透射率。基于对模式特征方程的分析,通过合理选择对SMS结构光纤的多模干涉特性有贡献的最少的模式数,计算出每个模式的透射率并与实验结果比较,证明了在单模光纤和多模光纤纤芯精确对准的情况下,利用线偏振径向函数即零阶贝赛尔函数展开多模光纤内的电磁场(标量模型)可以得到很好的数值模拟结果。该结论可有效降低理论研究的复杂性。

基于无芯光纤的单模-多模-单模折射率传感器的研究

提出了一种基于无芯光纤的单模-多模-单模（SMS）结构的折射率光纤传感器并对其进行了理论和实验研究。用一种新颖的无芯光纤来作为SMS结构中的多模波导，避免了常规SMS折射率传感器制作过程中的化学腐蚀所带来的问题，具有易于设计和制作的优点。制作了一支基于无芯光纤的SMS折射率光纤传感器，并用具有不同折射率的蔗糖溶液对其进行了实验测试，在1.356～1.392的折射率范围内得到了431.4 nm/RIU的平均折射率灵敏度，实验结果与模拟结果符合得很好。进一步的理论研究发现，通过减小无芯光纤的直径可以进一步提高传感器对折射率的灵敏度。