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利用非线性损耗提升全固态单频激光器输出功率研究进展(特邀)
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作者 卢华东 李佳伟 +2 位作者 靳丕铦 苏静 彭堃墀 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期31-42,共12页
全固态单频连续波激光器因其噪声低、线宽窄、光束质量好、功率稳定性高等优点已经被广泛应用于产生非经典光场、冷原子物理研究、引力波探测等诸多领域。随着科学技术的不断发展,传统的全固态激光器的输出功率已经不能满足前沿领域的需... 全固态单频连续波激光器因其噪声低、线宽窄、光束质量好、功率稳定性高等优点已经被广泛应用于产生非经典光场、冷原子物理研究、引力波探测等诸多领域。随着科学技术的不断发展,传统的全固态激光器的输出功率已经不能满足前沿领域的需求,因此亟需在保持全固态激光器整体性能的同时进一步提升激光器的输出功率。为此首先需要更高的泵浦功率,而这将使激光器内部增益提高,在腔内损耗不变的情况下,原非振荡模式也将满足起振条件,从而使激光器在跳模或多模状态下运转。此外,激光晶体的热效应和损伤阈值也限制了输出功率的提高。本文介绍了一种利用非线性损耗大幅度提升全固态单频连续波激光器的输出功率的技术和方法。通过在谐振腔中引入非线性损耗,使主模经受的非线性损耗是次模的一半。在模式竞争的作用下,谐振腔内的模式被更进一步的选择,从而允许全固态单频激光器在更高的增益下保持单纵模运转。通过在谐振腔内插入多块增益晶体可以有效缓解由于激光增益晶体热效应的限制,从而实现更高功率的单频激光输出。目前高功率全固态连续波激光器的输出功率已经达到了一百瓦的量级,且还在进一步提高。通过在谐振腔内引入非线性损耗,全固态单频连续波激光器的整体性能在得以保障和提高的同时,其应用范围也得到了进一步的推广。 展开更多
关键词 全固态激光器 线性损耗 单频 高功率
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线性损耗和双光子吸收下硅基波导调制不稳定性
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作者 周伟林 罗风光 +2 位作者 余志华 李斌 赵新宇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期489-492,共4页
为了分析线性损耗和双光子吸收对硅基波导调制不稳定性的影响,采用理论论证和数值模拟相结合的研究方法,推导了调制不稳定性增益谱、峰值增益、峰值增益频率和调制带宽的表达式。论证了波导的线性损耗、双光子吸收系数和脉冲光功率等... 为了分析线性损耗和双光子吸收对硅基波导调制不稳定性的影响,采用理论论证和数值模拟相结合的研究方法,推导了调制不稳定性增益谱、峰值增益、峰值增益频率和调制带宽的表达式。论证了波导的线性损耗、双光子吸收系数和脉冲光功率等参量对调制不稳定性的影响,并对给定结构参量的脊波导进行了仿真分析。结果表明,即使在微弱的光功率(几十毫瓦)下,在反常色散区仍然存在强烈的调制不稳定性现象,其增益是相同功率下光纤介质的10^2~10^3倍;峰值增益频率和增益带宽随波导的线性损耗指数衰减;峰值增益也随双光子吸收系数指数减少。这为硅基波导调制不稳定性实验研究和超连续谱产生提供了理论参考。 展开更多
关键词 光电子学 硅基波导 调制不稳定性 数值模拟 线性损耗 双光子吸收
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操控非线性损耗实现稳定的高功率单频激光及可调谐激光的输出 被引量:2
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作者 卢华东 彭堃墀 《量子光学学报》 北大核心 2015年第2期171-176,共6页
通过操控线性和非线性损耗,使激光器满足单频运转的物理条件,获得了稳定高功率单频激光输出。利用非线性损耗取代了现有的标准具锁定技术,实现无调制锁定的宽带连续可调谐激光输出。
关键词 线性损耗 高功率 单频 可调谐
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部分相干电磁光束在线性增益(损耗)介质中的传输特性 被引量:1
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作者 张国文 蒲继雄 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期261-266,共6页
根据Wolf提出的电磁光束模型和部分相干光理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,推导出光束在线性增益(损耗)介质中传输的交叉谱密度矩阵,研究介质传输场中强度和偏振度的变化特点.研究结果表明,任意电磁光束在线性增益(损耗)介质中传输时... 根据Wolf提出的电磁光束模型和部分相干光理论,以电磁高斯-谢尔模型光束为例,推导出光束在线性增益(损耗)介质中传输的交叉谱密度矩阵,研究介质传输场中强度和偏振度的变化特点.研究结果表明,任意电磁光束在线性增益(损耗)介质中传输时,当其为增益(损耗)介质时,会增强(衰减)光束的强度;但对偏振度却没有太大的影响.波数实部Kr越小,轴上偏振度越大;相干长度δyy越小,轴上偏振度越大.当光源处的相干长度xδx与δyy取值相同时,尽管传输距离不断增大,光束在传输过程中的偏振度不发生变化.光源处的偏振度P(0)越大,轴上偏振度也越大. 展开更多
关键词 部分相干光 电磁光束 线性增益介质 线性损耗介质 谱密度 偏振度
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线性损耗下绝缘硅基波导调制不稳定性
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作者 周伟林 罗风光 +1 位作者 宗良佳 余志华 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-68,共4页
考虑绝缘硅(SOI)波导线性损耗情况下.对SOI波导飞秒脉冲传输调制不稳定性进行了研究.推导了调制不稳定性增益谱的计算公式,导出了峰值增益、峰值增益频率和增益谱带宽的表达式.分析了脉冲峰值功率、群速度色散和线性损耗等参量对... 考虑绝缘硅(SOI)波导线性损耗情况下.对SOI波导飞秒脉冲传输调制不稳定性进行了研究.推导了调制不稳定性增益谱的计算公式,导出了峰值增益、峰值增益频率和增益谱带宽的表达式.分析了脉冲峰值功率、群速度色散和线性损耗等参量对调制不稳定性的影响。并以具体结构SOI光子线波导为例进行了模拟.结果表明,即使在微弱光功率下,在反常色散区仍存在强烈的调制不稳定性.其增益是同等光功牢光纤介质的101~10。倍;线性损耗明显影响SOI波导调制不稳定性增益谱.在传输距离5mm处,峰值增益频率和增益谱带宽分别降为其最大值的42.68%和41.38%. 展开更多
关键词 线性光学 调制不稳定性 线性损耗 绝缘硅基波导 增益谱
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利用F-P干涉研究应变量子阱SOA的吸收性质
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作者 王红理 王东 陈光德 《物理实验》 2005年第9期7-9,共3页
介绍了SOA及其应用,推导了InGaAsP/InP量子阱SOA的F-P腔的非线性传输方程,设计了F-P干涉实验测量方案,测量、研究了样品的非线性吸收系数和损耗.实验结果证明了新型材料Q(1.55)有很好的非线性光学性质,在1.55μm的工作波长下,其损耗相当小.
关键词 量子阱光波导 传输特性 F-P干涉 线性吸收 线性损耗
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二极管泵浦全固态紧凑型单频绿光激光器 被引量:2
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作者 李姝 高兰兰 +1 位作者 高志红 马超 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期747-750,共4页
报道了利用激光二极管(LD)端面泵浦Nd∶YVO4+KTP晶体组件,在没有插入任何选频元件情况下得到532 nm单频绿光输出的实验研究。论文从非线性晶体的光谱接受带宽、增益介质的增益带宽和非线性转换效率等方面综合分析,利用激光器在增益和非... 报道了利用激光二极管(LD)端面泵浦Nd∶YVO4+KTP晶体组件,在没有插入任何选频元件情况下得到532 nm单频绿光输出的实验研究。论文从非线性晶体的光谱接受带宽、增益介质的增益带宽和非线性转换效率等方面综合分析,利用激光器在增益和非线性转换效率较大时,处于非线性晶体光谱接受带宽范围内的、与增益曲线中心频率相邻的其他纵模由于其与中心频率处振荡纵模的和频作用,增加其非线性损耗从而被抑制的原理,在LD工作电流为900 mA时得到66 mW波长为532 nm的单频绿光输出,稳定性为0.99%。实验结果表明,该结构类型激光器提供了实现高稳定性、小功率、低成本单频激光器的一种有效方法。 展开更多
关键词 激光器 单频 线性光谱接受带宽 线性损耗
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部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中的光谱特性 被引量:9
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作者 张艳 文侨 张彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期4962-4967,共6页
根据Li提出的平顶光束模型和部分相干光理论,推导出部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱分布解析表达式,定量研究了部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱特性,分析了近场和远场轴上光谱的变化特点,以及介质... 根据Li提出的平顶光束模型和部分相干光理论,推导出部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱分布解析表达式,定量研究了部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输的光谱特性,分析了近场和远场轴上光谱的变化特点,以及介质的增益(损耗)特性、光源的中心频率、空间相干参数以及谱宽等因素对光谱变化的影响.研究结果表明,部分相干平顶光束在线性增益(损耗)介质中传输时,光源的中心频率、光谱宽度、空间相干参数对相对谱移量影响较大,但对光谱分布随传输距离的总体变化趋势影响较小,而光谱分布随传输距离的总体变化趋势则主要由平顶光束的阶数所决定. 展开更多
关键词 部分相干平顶光束 光谱特性 谱移 线性增益(损耗)介质
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Study of multi-band property of rectangular microstrip patch antenna having different numbers of wide slots 被引量:1
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作者 A.S.Abdallah Y.E.Mohammed 刘元安 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2004年第1期10-15,共6页
The property of multi-band operation has been studied and investigated analytically through the design of a rectangular patch microstrip antenna having different numbers of wide slots arranged at both the radiating ed... The property of multi-band operation has been studied and investigated analytically through the design of a rectangular patch microstrip antenna having different numbers of wide slots arranged at both the radiating edges. The analyses were carried out using the method of moments simulation software. It is shown that a patch with three slots has a multi-band feature with four resonant frequencies at 1.6, 1.8, 2.65, and 4.83 GHz and adequate values of return loss and gain. It is also shown that a patch with two pairs of wide slots arranged at both the radiating edges has the dual band feature with resonant frequencies at 1.64 and 1.8 GHz and good values of return loss and gain. 展开更多
关键词 microstrip patch antenna multi-band property broadband antenna
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Coherence Loss of Two-Photon Jaynes-Cummings Model in Dispersive Approximation 被引量:1
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作者 ZHOULing GUOYan-Qing SONGHe-Shan LIChong 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2004年第1期111-114,共4页
Completely solving the dissipative dynamics of nonlinear Jaynes-Cumming model is a very difficult task.In our recent work (Phys. Lett. A284 (2001) 156), we just obtained analytical results of the field dissipative dyn... Completely solving the dissipative dynamics of nonlinear Jaynes-Cumming model is a very difficult task.In our recent work (Phys. Lett. A284 (2001) 156), we just obtained analytical results of the field dissipative dynamicsof the nonlinear JCM. In the present paper, employing the perturbative expansion of master equation, we obtain thedensity operator of the system (field +atom). The coherence losses of the system and of the atom are investigated whentwo-photon process is involved. We also study the effect of different atomic initial states and the influence of the fieldamplitude on the atomic coherence loss. 展开更多
关键词 dissipative dynamics two-photon Jaynes-Cummings model master equation coherence loss linear entropy
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Radio Channel Measurements and Analysis at 2.4/5GHz in Subway Tunnels 被引量:11
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作者 LI Jinxing ZHAO Youping +3 位作者 ZHANG Jing JIANG Rui TAO Cheng TAN Zhenhui 《China Communications》 SCIE CSCD 2015年第1期36-45,共10页
There is an increasing demand on wireless communications in subway tunnels to provide video surveillance and sensory data for security,maintenance and train control,and to offer various communication or entertainment ... There is an increasing demand on wireless communications in subway tunnels to provide video surveillance and sensory data for security,maintenance and train control,and to offer various communication or entertainment services(e.g.,Internet,etc.) to passengers as well.The wireless channel in tunnels is quite unique due to the confined space and the waveguide effects.Therefore,modeling the radio channel characteristics in tunnels is critically important for communication systems design or optimization.This paper investigates the key radio channel characteristics of a subway tunnel at 2.4 GHz and 5 GHz,such as the path loss,root mean square(RMS) delay spread,channel stationarity,Doppler shift,and channel capacity.The field measurements show that channel characteristics in tunnels are highly location-dependent and there exist abundant components in Doppler shift domain.In the straight section of the subway tunnel,the measured path loss exponents are close to1.6,lower than that in free space. 展开更多
关键词 broadband mobile communication channel measurement channel characteriza-tion subway tunnel
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Prediction of Core Losses of Three-Phase Distribution Transformer
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作者 Mihail Digalovski Krste Najdenkoski Goran Rafajlovski 《Journal of Energy and Power Engineering》 2013年第12期2347-2353,共7页
Transformers are normally designed and built for use at rated frequency and sinusoidal load current. A non-linear load on a transformer leads to harmonic power losses which cause increased operational costs and additi... Transformers are normally designed and built for use at rated frequency and sinusoidal load current. A non-linear load on a transformer leads to harmonic power losses which cause increased operational costs and additional heating in transformer parts. It leads to higher losses, early fatigue of insulation, premature failure and reduction of the useful life of the transformer. To prevent these problems, the rated capacity of transformer which supplies harmonic loads must be reduced. In this work, a typical 50 kVA three-phase distribution transformer with real practical parameters is taken under non-linear loads generated due to domestic loads. The core losses is evaluated using the three dimensional model of the transformer developed in FEM (finite element method) program based on valid model of transformer under high harmonic conditions. And finally a relation associated with core losses and amplitude of high harmonic order are reviewed & analyzed and then a comparison is being carried out on the results obtained by different excitation current in transformer windings. 展开更多
关键词 Core losses three-phase transformer HARMONIC 3D model finite element method magnetic flux distribution.
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硅基纳米波导交叉相位调制不稳定性分析
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作者 周伟林 罗风光 《光学与光电技术》 2014年第4期31-35,共5页
在考虑线性损耗的情况下,对硅基纳米波导中皮秒脉冲传输交叉相位调制不稳定性进行了仿真研究。采用微扰和线性稳定性分析方法,理论推导了调制不稳定性产生所满足的色散关系和调制不稳定性增益谱表达式。分析了脉冲光功率、线性损耗和群... 在考虑线性损耗的情况下,对硅基纳米波导中皮秒脉冲传输交叉相位调制不稳定性进行了仿真研究。采用微扰和线性稳定性分析方法,理论推导了调制不稳定性产生所满足的色散关系和调制不稳定性增益谱表达式。分析了脉冲光功率、线性损耗和群速度色散系数等参量对交叉相位调制不稳定性的影响,并进行了仿真分析。结果表明,即使在微弱的入射光功率下,仍然存在强烈的交叉相位调制不稳定性现象;交叉相位调制不稳定性不仅可以在反常色散区出现,而且在正常色散区也会发生。波导的线性损耗对交叉相位调制不稳定性增益谱有明显影响。 展开更多
关键词 线性光学 交叉相位调制不稳定性 线性损耗 硅基纳米波导
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高斯光束在分数阶非均匀介质中的传输特性
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作者 宋丽军 刘晓琪 刘树杰 《量子光学学报》 北大核心 2022年第2期149-157,共9页
基于非线性分数薛定谔方程,采用分步傅里叶方法研究了非线性增益和线性损耗对高斯光束传输特性的影响。结果表明:在非线性分数薛定谔方程中,可以通过调控系统参数来改变高斯光束演化得到的呼吸孤子的传输行为,其中系统Lévy指数对... 基于非线性分数薛定谔方程,采用分步傅里叶方法研究了非线性增益和线性损耗对高斯光束传输特性的影响。结果表明:在非线性分数薛定谔方程中,可以通过调控系统参数来改变高斯光束演化得到的呼吸孤子的传输行为,其中系统Lévy指数对呼吸孤子的脉宽、振幅和周期有很好的控制作用;当线性损耗为零时,非线性增益越大,光束衍射越弱,在传输过程中的脉宽越窄,周期减小地越快,振幅增大也越快;当线性损耗不为零时,线性损耗系数越大,呼吸孤子的呼吸周期沿传输方向增大越快,振幅衰减也越快;当线性损耗为常数或者余弦形式时,通过合理选择参数和非线性增益的大小,可以使呼吸孤子的传输趋于稳定,但指数形式的线性损耗并不能平衡非线性增益对呼吸孤子的影响。 展开更多
关键词 分数薛定谔方程 线性增益 线性损耗
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