光栅角色散和制作误差对谱合成光束特性的影响

考虑光束的发散、光栅角色散以及光栅制作过程中存在的刻槽倾角误差,应用光线追迹方法,建立了激光束入射到光栅时相位变化的计算模型。利用衍射积分方法和光束非相干叠加原理,推导出阵列光源各子光束经谱合成系统后合成光束的光强分布解析表达式。在此基础上,利用强度二阶矩方法,计算了合成光束的M2因子,并定量分析了光栅角色散和光栅刻槽倾角误差对谱合成光束特性的影响。研究结果表明:光栅角色散和光栅刻槽倾角误差的存在均会导致谱合成光束的光束质量变差,光栅刻槽倾角误差的影响比光栅角色散的影响更为明显。

体布拉格光栅形变对高斯光束质量平方因子的影响

考虑热效应导致的体光栅表面形变引起体光栅背景折射率和周期的变化,进而引起体光栅介质介电常数的改变,对体光栅中传输的激光束特性的影响进行了研究。采用有限差分和稀疏矩阵的方法,对激光在有变形的体布拉格光栅中传输的波动方程进行数值迭代求解,并对激光束通过有形变的反射式体布拉格光栅后的功率反射比、光束束腰宽度、远场发散角和质量平方因子的变化进行了定量分析。结果表明,随着体光栅表面形变的增大,体光栅的功率反射比明显减小,输出光束的束宽、远场发散角和质量平方因子明显增大。

针对创新型人才培养的半导体物理与器件课程教学改革探索

针对半导体物理与器件的教学现状,结合该课程实用性强这个特点进行课程教学改革。在教学过程中,通过更新教学内容、改变教学观念、注重实验教学,以科研促进教学等课程改革提高了学生学习的积极性,改善了教学效果,提高了教学质量,从而适应新世纪对人才在科技知识、创新能力和全面素质方面的要求。

半导体物理中电子的运动与有效质量的关系

当研究半导体中的电子在外力作用下的运动时,引入了有效质量这个概念,其概括了半导体内部势场的作用,使得在研究半导体中电子在外力作用下的运动规律时,可以不涉及到半导体内部势场的作用,有效质量将量子力学结果与经典力学牛顿第二定律联系起来了,本文主要研究半导体中电子在外力作用下的运动状态,并讨论有效质量与E-k图、平均速度和加速度的关系。

光纤激光器谱合成系统合成效率的计算分析

在简化模型的基础上,从三能级粒子速率方程出发,结合光纤激光器的光束传输方程,推导出光纤激光器谱合成系统的输出功率和合成效率的解析表达式.在此基础上,对合成效率进行了计算分析,并讨论了影响合成效率的主要因素.结果表明,光纤激光器谱合成系统的合成效率主要由光纤激光器输出镜反射率、谱合成系统的外腔输出镜反射率、光栅衍射效率以及望远镜滤波组件透过率决定.

物理创新实验的探索与实践

本文针对教育部2008年颁布的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》中对学生创新能力培养的阐述,调研总结了近年来部分高校在大学物理实验教学改革的概况和进展,提出在大学中高年级开设大学物理创新实验选修课的想法,并对大学物理创新实验选修课的教学模式、教学内容和方法做了分析和阐述。

基于半导体光放大器的微波光子移相器研究进展

主要介绍半导体光放大器在微波光子移相器中的应用及其研究进展。分析基于半导体光放大器相干布居振荡效应的微波光子移相器的主要方案及特点,讨论该领域目前需要解决的主要问题和未来的发展趋势。

高功率激光谱合成系统中热效应的分析

建立了基于体布拉格光栅实现高功率光纤激光器谱合成的物理模型,考虑强激光照射在体布拉格光栅上,部分能量被体布拉格光栅所吸收,光能在体光栅内部转化为热能,从而导致光栅发生形变。用有限元方法仿真了不同功率高功率激光导致的体布拉格光栅的温度场和应变场的分布,在此基础上将体光栅进行分片处理后,采用有限差分Crank-Nicholson和稀疏矩阵方法,通过反复迭代求解波动方程,数值计算了5束光纤激光经不同形变的体布拉格光栅谱合成后合成光束的光强分布和光束质量M2因子。研究结果表明,高功率激光引起的体布拉格光栅表面的热形变不仅会导致合成光束的光强降低并发生畸变,而且还会使光束质量M2因子变得越来越大,光束质量变差。

高功率光纤激光器谱合成系统的输出特性分析

建立了用光热折变无机玻璃反射式体布拉格光栅实现高功率光纤激光器谱合成的物理模型,在考虑高功率激光导致的体布拉格光栅表面热形变情况下,将体光栅进行分片处理后,采用有限差分Crank-Nicholson和稀疏矩阵方法,通过反复迭代求解波动方程,数值计算了两束光纤激光经不同形变的体布拉格光栅谱合成后的光强分布、桶中功率和合成效率,并定量分析了光栅形变对合成光束光强分布、桶中功率和合成效率的影响。研究结果表明,高功率激光导致的体布拉格光栅表面的热形变不仅会导致合成光束的光束质量变差,而且还会引起谱合成系统合成效率的迅速下降。

掺Yb光纤激光器阵列谱合成系统的光束传输模型及光束特性分析

建立了由掺Yb光纤激光器阵列、变换透镜、闪耀光栅和输出耦合镜组成的光束谱合成系统的光束传输模型.在考虑光栅角色散、光栅刻槽倾角误差和光栅衍射效率情况下,利用光线追迹法、衍射积分方法、光束非相干叠加原理和强度二阶矩方法,推导出高斯光束非平行倾斜入射到闪耀光栅的相位变化公式以及谱合成光束的光强分布解析表达式.分析了高斯光束非平行倾斜入射到光栅后,光栅角色散、光栅衍射效率和光栅刻槽倾角误差对掺Yb光纤激光器谱合成系统输出光束特性的影响.研究结果表明,谱合成光束具有与单根光纤激光器几乎相同的光束质量;光栅角色散对合成光束特性的影响可忽略;随着光栅刻槽倾角误差的增大,谱合成光束的光束质量明显变差;当光栅刻槽倾角误差较大时,必须考虑光栅衍射效率对合成光束特性的影响.