高品质因子氟化镁晶体微腔制备与测试

研制了基于直线电机、高精度光栅尺、力学反馈单元的精密自动磨抛系统。在制备晶体微腔时,该系统可准确控制晶体微腔的尺寸、厚度及外形。采用预成型、粗磨、粗抛以及精抛等步骤制备了具有高品质因子的氟化镁晶体梯形微盘腔。利用白光干涉仪表征精抛后的氟化镁晶体表面粗糙度为2.84 nm。通过搭建锥形光纤与晶体微腔耦合测试系统,采用光腔衰荡方法测得所制备的晶体微腔在1550 nm处的本征品质因子为4.55×10^(8)。

氟化镁晶体中自陷态激子结构的研究

本文采用单电子Hartree-Fork近似基础上的扩展离子方法研究MgF2 晶体中的自陷态激子(STE)的结构。研究表明这种晶体中的STE实际上是具有C1 位形的最近邻的F-H对。对于STE光谱研究的理论结果与实验相符合。

基于高效棱镜耦合的氟化镁微腔孤子光频梳产生

微腔孤子光频梳在相干光通信、光学频率合成、激光雷达、微波光子学和量子光学等领域有着广阔的应用前景,高效棱镜耦合是晶体微腔孤子光频梳集成应用及系统封装的必然技术途径。文章研制开发了一种耦合效率和有载Q值分别达到71.56%和1.8×10^(9)的氟化镁微腔-棱镜耦合系统,并且基于该高效棱镜耦合系统实现了氟化镁微腔孤子光频梳和15.99 GHz低相噪微波信号产生,拍频信号相位噪声水平约为-117 dBc/Hz@10 kHz,极大推动了低相噪微型光电振荡器的实际应用发展。

超高品质氟化镁晶体微盘腔的制备与测试

超高品质回音壁晶体微腔在非线性光学、相干光通信以及微波光子学等领域具有广阔的应用前景。改善表面粗糙度以降低散射损耗是提升氟化镁晶体微盘腔品质因子的有效途径。基于超精密机械加工法制备出亚纳米表面粗糙度的超光滑氟化镁晶体微盘腔,通过将锥形光纤耦合与腔内衰荡法相结合,测得氟化镁晶体微盘腔在1550 nm波段的品质因子Q值达到1.2×10^(9),这有助于推动我国超高品质回音壁晶体微腔领域的研究发展。

Co^(2+)离子在MgF_2和ZnF_2晶体中的各向异性g因子的理论研究

利用基于基团模型的 3d7离子在斜方对称中的高阶微扰公式计算了MgF2 和ZnF2 晶体中Co2 + 杂质中心的各向异性g因子 gx,gy 和gz.在计算中 ,考虑了共价效应 ,组态相互作用和斜方晶体场的贡献 ;而且与此相关的参量可由所研究的晶体的光谱和结构数据得到 .计算结果与实验符合较好 .

MgF_2晶体中F心的研究

在单电子Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ近似的基础上采用扩展离子处理的方法研究ＭｇＦ２晶体中Ｆ心的结构及其物理性质。

MgF_2晶体中F心的研究

本文是在单电子 Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ近似的基础上，采用扩展离子处理的方法研究ＭｇＦ２ 晶体中Ｆ心的 结构及其物理性质。对Ｆ心光谱研究的结果与实验结果符合得很好。

掺MgF_2的钨酸铅晶体的发光性能

通过透射光谱、光致发光谱、光产额的测试,研究了提拉法生长的掺MgF_2的钨酸铅(PbWO_4,PWO)晶体的发光性能。结果表明:与未掺杂晶体相比,掺杂样品的透光率提高,消除了420nm吸收,减弱了350nm吸收,紫外吸收边变陡并且向短波方向移动约10nm;掺杂样品和未掺杂PWO晶体的光致发光谱形状相同,存在350～550nm的宽带谱,峰值为420nm,掺杂样品的蓝光带得到增强。掺杂样品的光产额(200ns)为未掺杂PWO的2.3倍,发光性能得到改善。对透光率的提高和发光机制进行了探讨。

基于氟化镁微腔孤子光频梳的低相噪微波信号产生

集成化和低相噪是微波信号源发展的必然趋势和实用化基础,高相干微腔孤子光频梳拍频为新型的集成低相噪微波信号产生提供了有效技术途径。基于高品质氟化镁晶体微盘腔实现了孤子锁模光频梳的稳定生成与相干拍频,最终得到频率为15.38 GHz的低相噪微波信号,其相位噪声水平达到-120 dBc/Hz@10 kHz,表现出小型化和低相噪的应用优势,有望成为未来集成化高性能微波信号源发展的重要技术支撑。

MgF_2中STE转化为F-H对微观机制的研究

文章在单电子Hartree-Fork近似的基础上采用扩展离子方法研究了MgF2晶体中自陷态激子STE转化为F-H对的微观物理机制,结果发现稳定的F-H对只能由STE的空穴激发态产生,最后我们建立了激发态空穴跳跃扩散的模型来解释这种形成机制。

用于ArF光刻机偏振照明系统的沃拉斯顿棱镜的设计

ArF光刻机偏振照明系统中需要采用偏振器件(沃拉斯顿棱镜),根据传统技术选用在193nm波长透明材料设计沃拉斯顿棱镜,其分束角较小,或者分束角大时棱镜较长。为了解决这些实际问题,利用折射定律分析推导了由正晶体构成沃拉斯顿棱镜的分束角公式,还分析推导了由两种正晶体构成沃拉斯顿棱镜的分束角公式。经过分析比较,由两种正晶体构成沃拉斯顿棱镜的分束角比由单一正晶体构成沃拉斯顿棱镜有较大的提高。设计了一种用于193nm波长的分束角达到约10°的偏振分光沃拉斯顿棱镜,另外还设计了一种用于193nm波长的仅仅输出一束线偏振光的沃拉斯顿棱镜。这两种棱镜采用两种正晶体制作,棱镜长度适中,有利于偏振照明系统装置整体的紧凑化。

2.1μm Co∶MgF_2脉冲激光器

报导了２１μｍＣｏ∶ＭｇＦ２激光器在室温下的实验结果，得到了０２７９Ｊ的２１μｍ激光，器件效率为１４５％测定了Ｃｏ浓度为３％（ｗｔ）的ＭｇＦ２晶体对１３４１４μｍ线的偏振吸收系数，测量结果表明，对该谱线π偏振和σ偏振的吸收系数分别为０８０４ｃｍ－１和０５１６ｃｍ－１．激光实验结果计算得到该晶体２１μｍ线的激光跃迁截面为２６１×１０－２１ｃｍ２．