Y型腔正交偏振氦氖激光器及其基本特征

研制了基于Y型腔结构的正交偏振氦氖激光器,介绍了该激光器的基本结构和基本原理。实验研究了该激光器的输出光模式、输出光功率、输出光频差调谐特性和频差闭锁特性。通过改变共用段反射镜上压电陶瓷的电压,观察了激光器闭锁状态时两偏振光光强随着总腔长调谐变化的规律,并分析了闭锁状态下不同偏振态纵模之间的相互作用机理。与以往产生双频激光的方案进行对比,分析了Y型腔正交偏振氦氖激光器的特点,给出了其在频差稳定性方面的优势和制约因素。实验结果表明,利用Y型腔结构可以实现氦氖激光器的频率分裂,激光器最大输出功率约为235.2μW;通过调节共用段反射镜上压电陶瓷的电压可以线性调节激光器的输出频差;实验中激光器的频差为22～1 018MHz,闭锁阈值频差约为22MHz。

一种Y型腔镜套的设计与临床应用

目前,宫腔镜手术通常选用双极高频电缆线,为了减少血液、体液对分叉式的宫腔镜双极高频电缆线的直接污染,利于术后的清洁与消毒,会将双极高频电缆线置于无菌的一次性直筒型腔镜套中,手术中,分叉式的双极高频电缆线在手术操作过程中,随着操作鞘的前后张合,分叉部很容易滑脱出腔镜套,从而与患者的血液、体液直接接触,增加清洁消毒的难度及交叉感染的机会。针对以上问题,我们设计了Y型腔镜套,现报道如下。

一体化Y型腔正交偏振氦氖激光器的温度场仿真与实验

为了研究一体化Y型腔正交偏振氦氖激光器腔内温度场分布对其输出频差稳定性的影响,利用ANSYS有限元软件建立了该激光器的热力学模型。详细介绍了材料热参数的处理、激光器增益区热载荷的施加和换热系数的计算方法,通过仿真得到了该激光器腔体在稳态和瞬态情况下的温度场分布。采用红外热像仪设备拍摄得到腔体表面的实际温度值,与仿真结果对比,表明二者的温度值差异小于1%,建立的仿真模型准确可靠。激光器启动后,热量逐步从增益区向非增益区传导。当激光器温度分布稳定时,腔体存在明显的温度梯度分布,其中表面区域温度梯度最大;表面温度最高点位于阴极附近,最低点位于远离增益区的子腔体下表面。两子腔表面温度差值为0.05℃,引起的频差漂移为0.067 MHz。研究表明:激光器两子腔随时间变化产生的温度差值仍是制约激光器输出频差稳定性的主要因素,为下一步提高频差稳定性和优化激光器几何结构设计提供了指导。

Y型腔正交偏振激光器的模竞争和光强调谐特性

建立了Y型腔正交偏振激光器光强调谐实验系统,通过改变非共用腔腔镜上的压电陶瓷电压来改变分裂频差,通过改变共用腔腔镜上压电陶瓷电压实现共用腔调谐。报道了不同分裂频差下共用腔调谐过程中激光器的光强调谐曲线和相应的拍频变化曲线。采用三阶微扰近似下的兰姆半经典气体激光器理论,较为全面地分析和总结了影响光强调谐规律的各种因素及影响机理。理论分析表明在采用氖双同位素的Y型腔正交偏振激光器内,纵模的单程损耗、单程增益、相邻纵模间的分裂频差等因素通过光强的自洽方程影响纵模竞争的强弱及竞争结果。总结了不同频差下的光强调谐和拍频变化规律,并对其进行了理论分析与解释。

Y型腔正交偏振双频激光器闭锁阈值频差影响因素研究

针对自主研制的Y型腔正交偏振He-Ne双频激光器,利用Lamb半经典理论分析抽运电流、工作点和谐振腔损耗等因素对闭锁阈值频差的影响规律。搭建了Y型腔正交偏振双频激光器闭锁阈值频差测量系统,从实验上开展对双频激光器闭锁阈值频差影响因素研究。通过改变抽运电流值和公共腔镜上压电陶瓷电压研究抽运电流和工作点对激光器闭锁阈值频差影响。实验结果表明,激光器闭锁阈值频差随抽运电流值增加而减小,工作点越靠近增益曲线中心,激光器闭锁阈值频差越小。当激光器抽运电流值大于2.2 m A时,调节公共腔压电陶瓷电压至最佳工作点处,激光器闭锁阈值频差可降至几兆赫兹甚至更低。

大范围频差可调谐Y型腔双波长激光器实验研究

设计了一种基于Nd∶GdVO_(4)和Nd∶YVO_(4)晶体的Y型腔双波长激光器,实现了大范围频差可调谐的双波长激光信号输出。通过独立调节激光器两晶体的热沉温度,控制热沉温度差从-50℃升高到30℃,测得双波长频差从270.13 GHz增加至379.75 GHz。通过调节两晶体对应的抽运功率,进一步实现双波长功率均衡,最终获得了功率均衡状态下频差调谐范围为266.05~379.75 GHz,输出功率为230 mW的双波长激光信号。

双波长外腔面发射激光器

双波长激光光源在干涉测量、非线性频率变换产生中红外及太赫兹波段相干辐射等方面有重要的应用.外腔面发射激光器具有输出功率高、光束质量好、发射波长可设计等突出优势,非常适合用于双波长的产生.用有源区为In0.185Ga0.815As/GaAs应变多量子阱、设计波长为960 nm,以及有源区为In0.26Ga0.74As/GaAsP0.02应变多量子阱、设计波长为1080 nm的两块半导体增益芯片,在一个共线Y型谐振腔中,获得了激光波长分别为953 nm和1100 nm的双波长输出,对应光谱线宽为1.1 nm和2.7 nm,波长间隔147 nm.室温下,每块增益芯片的抽运吸收功率均为5.8 W时,双波长激光器总的输出功率达到293 mW.