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.

基于超高Q值封装CaF_(2)晶体盘腔的级联受激布里渊散射光产生

回音壁模式光学微腔是一种研究非线性光学现象的理想平台。在1 550 nm波段下成功实现了在CaF_(2)晶体微腔中产生五阶级联的受激布里渊散射激光。所用的CaF_(2)晶体微腔直径为12.6 mm,同时有着超高的品质因子,最高可以达到1.16×10^(8)。实验中发现,当大尺寸晶体腔与绝热的锥形光纤进行耦合时,能够激发出多个谐振模式,保证了能够方便地选择不同的谐振波长来匹配受激布里渊散射频移。可以消除在匹配微腔的自由频谱范围和布里渊频移时对微腔尺寸精准控制的需要。为了解决在微腔和波导耦合时的环境震动影响,还设计了一个可以精密耦合调节的封装平台,可以保证谐振腔和波导稳定的在氮气保护气体氛围中被耦合密封起来。产生的级联布里渊激光和设计出的稳定封装平台可以用于后续的应用开发,例如多波长布里渊激光器产生和基于布里渊激光的陀螺仪研发等。

基于光流控光纤激光器的折射率传感

本研究展示了一种基于回音壁模式(Whispering Gallery Mode, WGM)的光纤光流控激光器(Fiber optofluidic laser, FOFL),以罗丹明640(Rhodamine 640,Rh640)的乙醇水溶液构成激光增益介质,研究了光纤光流控激光器的激光光谱和阈值特性。此外,将FOFL应用于折射率传感,通过监测Rh640激光的波长漂移,实现了对微量溶液样品折射率的检测。结果表明,激光传感灵敏度约为1193.08 nm/RIU,与相同条件下的荧光传感方式相比,灵敏度提高了7倍。展示的FOFL具有制作简便、密封性好且样品消耗低等特点,可为有毒有害、易挥发物质的检测提供一种理想的平台。

ASE光源泵浦掺铥双微球腔实现2μm激光的产生及放大

本文提出了一种双Tm^(3+)掺杂二氧化硅微球-锥光纤(TDSM-TOF)结构C波段放大自发发射(ASE)光源来激发产生2μm回音壁模(WGM)激光,并实现产生激光的放大。搭建实验装置测量了TDSM,和TDSM,及其级联的吸收光谱和激光光谱。ASE光源是非偏振光,可提供任意偏振的掺饵微球腔的泵浦源以抵消环境振动引起的偏振变化的影响。本实验观察到六个光子吸收的上转换荧光.

石英玻璃微球吸收光谱上的结构共振

通过CO2激光器熔融不同直径的熔锥光纤以得到相应直径的石英玻璃微球,利用此微球和熔锥光纤,构造了球微腔耦合系统。实验中利用光腰直径为3.1μm的熔锥光纤与直径为143.1μm的石英玻璃微球进行耦合,通过最大分辨力为1pm的可调谐半导体激光器对该耦合系统进行光谱扫描,发现石英玻璃微球的吸收光谱中出现分立的结构共振峰。利用光学微球腔理论讨论了石英玻璃微球吸收光谱中的结构共振,并用米氏散射理论公式对一阶TE模共振峰的位置以及它们的间隔进行了计算,共振峰位置实验结果与理论结果的误差仅为0.03%,表明实验与计算结果相符。

ASE泵浦Yb^(3+)/Er^(3+)共掺SiO_(2)微球产生的可调谐回廊模激光

文中对Yb^(3+)/Er^(3+)共掺二氧化硅(SiO_(2))微球受1μm放大的自发辐射(ASE)光源激励产生的激光进行了探究。通过磁控溅射的方式在微球球冠处镀上一层铜膜,利用铜膜的光热效应以及ASE光源的偏振不敏感性,在ASE光源的同时泵浦与控制加热下,YEDS微球中产生了稳定的光纤通信L波段单模激光并实现了线性调谐,调谐范围达到了1.518nm。