微球激光的最新研究进展

利用回音壁模式微球腔的高Q谐振原理,可以获得微球激光。研究了微球腔的特点和微球激光产生的原理,介绍了单量子点、表面栅耦合和光纤耦合三种微球激光器,讨论了获得高Q值微球腔的方法,提出采用半导体纳米微球及通过旋转电弧或者旋涂方式制成的玻璃微球,给出了微球激光器的几种应用以及当前国内外最新进展。

Nd^(3+)∶YAG微球激光器的选择性激发

利用离轴照明选择性激发高Ｑ值Ｎｄ３＋∶ＹＡＧ小球，测量到与体材料不同的激光振荡，例如１．

高灵敏度微球激光传感器

激光微球腔以其特有的回音壁模式,极高的品质因子和极小的模式体积,在近年来引起了广泛的关注。它在非线性光学、腔体量子电动力学、低阈值激光器研究及量子光学等领域有着重要的应用。本文综述了微球激光在极高灵敏度传感器方面的原理及最新的研究进展。

微球激光本征模的求解与分析

微球激光是一种新型的激光器件,由于其独特的回音壁模式而有极高的品质因数和极小的模式体积.主要探讨微球本征频率的求解问题,用公式近似和作图求解两种方法来计算微球的本征模,然后与实验结果进行分析与比较.

2μm波段硫系玻璃微球激光器的制备和表征

工作在2μm波段附近的中红外微球激光器在生物医学传感、激光雷达、窄带光学滤波和空气污染监控等领域具有重要的应用价值.本文以自制的Tm^(3+)-Ho^(3+)共掺的Ge-Ga-Sb-S (2S2G)硫系玻璃为基质材料,采用玻璃粉末高温漂浮熔融法批量制备了高品质(典型品质因数大于10~5)硫系玻璃微球.优选一颗直径为205.82μm的微球为实验对象,利用光纤锥耦合法对其进行光学近场耦合实验.在808 nm抽运光的作用下,在1.8—2.1μm波段处可观测到明显的荧光回廊模现象.当抽运功率达到0.848 mW的阈值时,可在2080 nm附近观测到明显的激光输出.上述实验结果表明本文采用的2S2G硫系玻璃具有用于制备工作在中远红外波段的有源光学/光电子学器件的潜力.

基于玻璃材料的微球激光器的研究进展

基于各种光学玻璃材料的微球激光器是一种回音壁模式的微纳激光器件。近年来,因其具有激光阈值低、线宽窄以及利于集成化等特点而得到广泛关注。石英玻璃以及各种类型的多组分玻璃微球激光器相继被报道。本文简要介绍玻璃微球腔的制备方法以及石英玻璃和各种多组分玻璃微球激光器的最新研究进展。

微球喇曼激光器的性能研究

由光学球微腔与光纤耦而构成的喇曼激光器大大降低了阈值泵浦功率,明显提高了总体效率.本文对微球喇曼激光器的性能进行了详细的理论模拟研究,从泵浦信号和喇曼信号的速率方程出发,推导出微球喇曼激光器的阈值公式,讨论和分析了微球喇曼激光器的球微腔与熔锥光纤的耦合特性及耦合对激光器阈值的影响,并提出了提高该激光器耦合效率的有效方案.

微球激光器

微球激光器一、前言担负着大容量、超高速信息处理的、能低功率运转、高密度集成的微型发光元件和开关元件特别引人注目。实现高性能微型元件的关键问题之一，乃是设法把光高效率地封闭在微小空间。一般说来，由于光的波动性，元件的容积越小，封闭光的效率就越低。例如由...

自由空间泵浦玻璃微球的光学特性

现有的微球谐振腔大多利用微纳光纤锥的倏逝波场为微球提供泵浦能量,这是因为其具有较高的模式耦合效率,但在实际应用中这种耦合方法欠缺一定的灵活性,且需要配备精密的耦合装置。本文探究了使用未拉锥的截断光纤从不接触微球的自由空间直接向微球导入泵浦光的可行性。在典型的Nd^(3+)掺杂碲酸盐玻璃微球/光纤锥耦合系统的基础上,用一根连接泵浦光源的截断光纤从自由空间直接照射微球的中心或边缘部位,可测出微球/光纤锥耦合系统的激光输出功率相对于原耦合系统明显提升;在关闭连接光纤锥的泵浦源而仅使用自由空间泵浦源的条件下,仍可获得明显的单纵模激光现象。本文利用时域有限差分法和几何光束追迹法的仿真模型还原了上述自由空间耦合法的全过程。仿真与实验结果表明,这种自由空间耦合法有潜力成为常规光纤锥耦合法的一种辅助泵浦方法,为需要更高泵浦功率或更多泵浦波长选择的实验场合提供解决方案。

掺苝聚合物微球的制备及研究

为了获得高Q值激光器,利用光学微球谐振腔具有高Q值、低阈值和利于集成化等优点,制备了掺苝聚合物微球。通过改变实验试剂的用量,实现了对微球直径的控制。研究表明:所制备的微球表面光滑,形貌特征完好,是优良的回音壁腔体, 在飞秒激光泵浦下,无论是单个微球还是聚集的微球都能激发出激光,具有良好的应用前景。

LDA抽运固体微球阵列激光技术实验研究

针对目前高功率固体激光器的热管理问题,提出了一种基于折射率匹配液冷却的固体微球阵列激光技术方案。按照该方案搭建了布儒斯特角透射式激光放大光路,进行了掺Nd3+玻璃微球阵列激光器流动出光实验,实现了连续稳定的激光输出,并对其激光特性进行了初步研究。直径为2mm和4mm微球阵列激光器在1Hz抽运频率下获得的最大单脉冲能量分别为30.2mJ和115.4mJ,斜率效率分别为4.6%和16.2%。随着抽运频率的增加,激光输出能量下降。实验结果表明,掺Nd3+玻璃微球阵列激光器具有较好的散热效能和热稳定性,在高功率激光器方向具有极大的应用潜力。

用于光学微腔的玻璃微球研究进展

玻璃微球谐振腔具有极高的品质因数和极小的模式体积,近年来它在低阈值微球激光器、微放大器、非线性光学、腔量子电动力学效应以及高灵敏度传感器等领域引起广泛的关注。回顾了玻璃微球的研究历程,从玻璃微球制备方法、微球激光输出、耦合方式和传感器应用方面概括了玻璃微球的研究现状,对其发展前景进行了展望。