单模激光系统中信噪比对净增益的随机共振

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象 ,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振 当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时 ,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程 ;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时 ,该曲线一直同时出现共振和抑制 。

镱铒共掺Al_2O_3光波导放大器的净增益特性

将中频磁控溅射方法沉积制备的镱铒共掺Al2O3薄膜刻蚀成矩形截面、直线通道的光波导放大器·测量了净增益与抽运功率的关系,结果表明:净增益随抽运功率近似线性增加,阈值抽运功率为18mW;抽运功率为68mW时,长2.24cm的光波导放大器净增益为8.44dB·数值模拟结果显示,相同抽运功率下的净增益为10.6dB·

侧蚀对脊形掺铒光波导放大器净增益的影响

用有限元方法分析了脊形掺铒Al2O3 光波导放大器内部信号光和泵浦光的电磁场模式分布,结合速率方程和传输方程,数值模拟了脊形 Er∶Al2O3 光波导放大器的净增益特性,讨论了光波导侧蚀对放大器净增益的影响。

采用波导提高远红外自由电子激光的净增益

中国工程物理研究院建造了一台波长约为120μm的远红外自由电子激光（FIR FEL）振荡器。CAEP FI RFEL由L波段射频加速器驱动，采用了线极化平面摇摆器（晰ggler）和由2个对称的球面镜组成的稳定光腔，在下游镜中心开一个小孔以输出激光。

高掺铒硅酸盐玻璃样品净增益特性测量

实验测量了高掺铒硅酸盐玻璃样品的吸收谱、光致发光谱,计算出信号光的净增益。结果表明:随泵浦功率的增大,净增益先呈线性增加后逐渐出现饱和;对样品的掺铒浓度、泵浦功率进行了比较优化;掺铒浓度0.8at%的样品得到了最大3.9dB的净增益。

美国核聚变实验实现净增益

美国东部时间12月13日上午10点,美国能源部召开新闻发布会,宣布劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的国家点火装置(NIF)实现了核聚变实验的首次净能量增益,即聚变产生的能量多于启动反应使用的激光能量。

阶跃掺杂Er∶Al_2O_3光波导放大器增益特性数值模拟

构建了纵向阶跃非均匀掺杂的掺铒Al2O3光波导放大器理论模型,利用有限元法、速率方程和传输方程,数值模拟了放大器的净增益特性·计算结果表明阶跃掺杂掺铒Al2O3光波导放大器提高了抽运效率,净增益和信号光输出功率比优化后的均匀掺杂光波导放大器分别提高了9.2%和90.5%,长度却缩短了16.9%.

分布式光纤拉曼放大器的增益平坦设计

介绍了在波分复用 (WDM)系统中分布式光纤拉曼放大器 (FRA)的理论分析模型 .在此基础上 ,对增益平坦设计所需考虑的因素进行了分析 ;

铒镱共掺光波导放大器增益特性模拟和性能优化

在分析铒镱共掺系统的能级结构和相关跃迁的基础上,根据速率方程和传输方程,建立了EY-CDWA的增益模型,给出了EY-CDWA的增益公式,对增益特性进行了模拟,并对影响放大器增益的波导长度及泵浦功率等相关条件进行了优化。模拟计算中建立了参数优化方案,实现了放大器泵浦波长、泵浦功率和增益的同步优化,得到最佳长度下的最大增益,该理论模型应用于实际制作的Yb-Er共掺Al2O3光波导放大器,结果与实验数据相符。

铒化合物纳米线带来超高光学增益

纳米尺度的激光器和光放大器是未来芯片上光电集成的核心器件。具有高光学增益的稀土光学材料由于其较长的载流子寿命和量子相干时间,对于光子学和量子信息中的各种应用,特别是在激光器和放大器的研制方面,非常重要。但到目前为止,这种材料只实现了几d B/cm的增益,

基于Stanley序列的QC-LDPC码新颖构造方法

针对准循环低密度奇偶校验(quasi-cyclic low-density parity-check,QC-LDPC)码的短环结构会严重影响码字纠错性能的问题,基于Stanley序列(Stanley sequence,SS)提出一种围长至少为8的QC-LDPC码新颖构造方法。从Stanley序列中选取某些特定元素构成一个呈递增关系的集合,利用穷举算法搜索出满足无环4和环6条件的元素得到另一个递增集合,构造相应的指数矩阵,得到其奇偶校验矩阵。仿真结果表明,在误码率(bit error rate,BER)为10-6时,所构造的SS-QC-LDPC码与同码率码长的其他QC-LDPC码码型相比,其净编码增益均有一定提升,因而其纠错性能较好,且无错误平层现象。此外,该构造方法的计算复杂度较低。

基于原模图的8环QC-LDPC码构造方法

针对当前准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码存在短环及纠错性能不够好的问题,基于原模图提出一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法选择码长码率可灵活调整的原模图作为基矩阵,再结合具有特殊性质的卢卡斯数列和等差数列,通过原模图的低译码门限和数列的特殊性质,构造校验矩阵环长至少为8,且所需存储空间少,易于硬件实现。仿真结果表明:该方法构造的PLA-QC-LDPC(2400,1200)码与同等码长码率中基于卢卡斯数列和最大公约数序列的可快速编码的非规则LG-QC-LDPC码、基于素数和乘法表构造的PM-QC-LDPC码以及基于原模图和消除基本陷阱集的非规则PL-QC-LDPC码相比,净编码增益均有一定程度的提高。

美国家点火装置再次实现聚变点火

【美国《今日物理》网站2023年8月11日报道】美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火装置(NIF)在近期实验中再次实现聚变点火,且此次点火获得的能量净增益超过了2022年12月首次聚变点火。

远红外自由电子激光光腔改进的模拟分析

提出在中物院远红外自由电子激光光腔中全程采用波导对光场进行约束，利用计算光束与电子束横向叠合因子分析了光腔中是否加入波导管对腔内净增益的影响。模拟了减小波导管间隙和提高扭摆器峰值磁场场强对腔内增益的影响。3维数值模拟计算表明在光腔中加入波导使扭摆器净增益由-6％提高到约25％；波导管的间隙每缩小2mm，腔内净增益提高7％～15％；场强每提高0．02T，腔内净增益可增加5％～10％。

脊形掺铒Al_2O_3光波导放大器级联特性的模拟计算

利用有限元法分析了脊形掺铒Al2O3光波导放大器内信号光和抽运光的场模式分布、速率方程求解铒离子五能级系统的粒子数分布.数值模拟了光波导净增益与信号光功率的关系和多个放大器级联的净增益特性.结果表明级联系统存在着净增益亏损.低掺铒浓度的光波导作前级放大器的组合方式,级联系统总净增益最大.

InGaAsP多量子阱结构激光器阱数设计与制备

针对目前多量子阱激光器结构设计中，忽略了载流子在每个阱内的注入不均匀性的问题，从油松方程和电流连续方程出发，提出每个阱单独考虑的计算方法，从而比较精确地计算出多量子阱激光器的净增益，给出多量子阱激光器的最佳阱数选择，根据设计结果，生长了ＩｎＧａＡｓＰ分别限制量子阱结构．利用质子轰击制得条形量子阱激光器，实现室温连续工作．阈值电流为６０ｍＡ，激射波长为１．５２μｍ，单面输出外微分量子效率为３６％．

Cr^4＋：YAG被动调Q微晶片激光器重复频率稳定性研究

对连续激光二极管抽运Nd∶YVO4/Cr4+∶YAG被动调Q微晶片激光器输出激光重复频率的稳定性进行了理论和实验研究.结果表明,谐振腔内存在最佳净增益,可以使激光器工作在稳定区.通过优化腔内的净增益,耦合输出镜反射率为85%,饱和吸收体初始透射率为70%,抽运功率从1.05W到1.20W的情况下,激光器工作在稳定区.当抽运功率为1.16W时,获得了重复频率为19.48kHz,稳定性优于0.68%(RMS)的高重复频率激光输出.进一步分析了抽运功率抖动对输出激光重复频率稳定性的影响.结果表明,激光器进入稳定区之后,抽运功率的抖动是制约输出激光重复频率稳定性进一步提高的最主要因素.针对抽运功率抖动带来的影响,讨论了增益预抽运技术,并比较了其优缺点.

加性信号输入时单模激光损失模型的平均光强相对涨落

运用线性化近似方法,采用色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型,计算周期信号加性输入时的稳态平均光强关联函数C(t)、稳态平均光强相对涨落C(0)。发现在信号强度不大、频率较高、小噪声、远离阈值和量子噪声实虚部之间弱关联的条件下,稳态平均光强相对涨落较小,即系统相对稳定。

光通信系统中一种新颖LDPC码构造方法的研究

基于SCG(4,k)码的构造方法提出了一种改进的新颖低密度奇偶校验(LDPC)码构造方法,该方法比改进前的SCG(4,k)码构造方法在硬件实现方面具有节省存储空间和降低计算复杂度的优点。采用该方法构造了冗余度为5.42%的LDPC(5929,5624)码,仿真分析表明,该码型比已广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码具有更好的纠错性能与较低的译码复杂度。

光通信系统中交织型级联码性能的研究

对光通信系统中单级型级联码和交织型级联码的纠错性能进行理论研究与仿真分析后表明:交织型级联码的纠错性能与单级型级联码基本相当,与经典的RS(255,239)码型相比,其净编码增益(NCG)大得多,纠错性能有很大的提升;交织型级联码的冗余度比单级型级联码要低得多,并且还具有比单级型级联码更强的纠突发差错能力。因而交织型级联码更适合光通信系统的实际应用要求。