利用Monte Carlo模拟技术研究OCT图像对比度

建立了光在生物组织中传播的模型,利用MonteCarlo模拟技术快速计算和可移植性的优点,研究了OCT图像对比度与显微物镜数值孔径、焦距深度、时间门参数的关系,并给出它们的关系曲线。通过在所建立的模型基础上加入透镜透过率函数和光学传递函数,弥补了以往程序只能模拟光在生物组织中传播行为的缺点。该模型不仅可以分析生物组织图像与生物光学特性的关系,而且还可以指导OCT结构的完善和创新。模拟结果表明:在构建OCT时,参考臂与样品臂的这两个显微物镜的数值孔径越大,生物组织的采样深度越浅,处理信号的时间门宽度越小(但时间门宽度不能小于激光脉冲时间),混浊生物组织图像对比度越好。

光参量产生器泵浦源的优化设计与实验研究

研究了作为光参量产生器的泵浦源的1064nm Nd∶YAG激光器输出特性和运转特性。通过调Q脉冲的速率方程的数值计算得到脉冲形状,分析了脉冲形状对光参量振荡的影响。在泵浦功率为9.3W,Q开关重复频率为20kHz时,输出TEM00模1064nm激光平均功率为3.20W,光光转换效率34.4%,峰值功率为60kW。高峰值功率、窄脉宽的泵浦源为产生高质量、宽调谐、高转换效率的光参量产生器创造了条件。

PPLN准相位匹配内腔光学参量振荡器的实验研究

将准相位匹配光学参量振荡器（QPM-OPO）置于激光二极管（LD）端面泵浦的声光调Q1064nm-Nd：YVO4激光器谐振腔之内,获得了信号光单谐振的内腔光参量输出。在声光Q开关重复频率为25kHz的条件下,内腔参量振荡的阈值仅为0.9W（LD功率）。在6WLD泵浦功率下,获得了350mW的信号光输出。通过在120℃～250℃范围内改变PPLN晶体的温度,信号光输出实现了在（1493～1538）nm波段的调谐。

1064nm泵浦掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体(PPMgLN)光学参量产生器的研究

本文利用二极管泵浦的声光调Q Nd:YAG激光器输出的1064nm准连续激光为泵浦源,利用掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体(PPMgLN)为工作物质,实现了温度调谐准相位匹配参量光的输出。输出参量光功率稳定,调谐范围宽。当晶体温度从40℃到180℃变化时,输出信号光的波长调谐范围为1.567-1.673μm,相应的空闲光的调谐范围为2.923-3.315μm。当输入1064nm平均功率为1.017W时,输出信号光功率为185mW,相应的空闲光功率为106mW,总功率为291mW。

光参量振荡器泵浦源的理论研究与优化设计

研究了作为光参量振荡器的泵浦源1064nm声光Q Nd:YAG激光器。从Nd:YAG激光特性出发,介绍了LD端面抽运Nd:YAG调Q固体激光器的特性,对谐振腔结构进行了等效、分析和数值计算,给出了稳腔条件和腔中振荡光斑随腔长的变化曲线。对调Q脉冲形成过程的速率方程进行了数值计算,得到脉冲形状,分析了泵浦光脉冲形状和脉宽对参量振荡信号光的影响。所得结果对产生高质量、宽调谐、高转换效率的光参量振荡器具有一定的指导意义。

高反射率的Al_xGa_(1-x)N/Al_yGa_(1-y)N布拉格反射器的特性研究

简单地介绍了布拉格反射器在发光二极管中的应用概况,并从理论上分析了通过将分布式布拉格反射器应用于紫外发光二极管中可以有效抑制内部吸收,从而获得较大输出能量的原理及方法。定量分析了决定DBR系统性能的几个主要因素之间的关系,即:A.膜层禁带宽度Eg与膜层材料中Al的质量分数之间的关系;B.室温下折射系数与Al的质量分数之间的关系;C.膜层禁带宽度Eg与温度之间的关系。

LD侧泵激光器抽运光和温度分布数值研究

基于光线追迹法和有限差分法,计算了不同参数下光LD侧面抽运激光棒时吸收的功率和温度分布。模拟计算结果表明不同的抽运头结构对抽运光功率和温度分布有重要影响。随着抽运方向的增多,抽运光功率和温度分布越来越对称。介绍了一些提高抽运光和温度分布均匀性的方法。研究了激光棒横截面内的温度与热传导系数的关系,该温度随热传导系数的增大非线性减小,在一定的抽运功率条件下,热传导系数存在着一个最佳值。

绿光输出达85W的全固态绿光激光器谐振腔研究

报道了对平均功率达 85W的高功率、高稳定性全固态绿光激光器谐振腔特性的研究 ,将高平均功率运转条件下的KTP倍频晶体的热透镜效应等效为一个薄透镜 ,利用ABCD传输矩阵 ,通过图解方法定性地讨论了KTP晶体的热透镜效应对谐振腔的稳定性和腔内激光模式的巨大影响 ,理论分析表明适当大小的倍频晶体热透镜焦距不但可以有效地补偿Nd∶YAG棒的热透镜效应 ,而且对增大激光介质中的模体积和在倍频晶体处提高功率密度都有积极作用。实验中采用了 80个 2 0W的高功率半导体激光器侧面抽运的单Nd∶YAG棒、两个声光Q开关、高效平 凹谐振腔结构、对大尺寸KTP晶体进行角度偏离法补偿相位失配等技术 ,并通过对KTP晶体采取适当的冷却方式 ,最终实现了高功率内腔倍频激光器的高稳定性运转 ;在抽运功率约为 10 80W时 ,实现了重复频率为 2 0 4kHz ,脉冲宽度 2 30ns ,输出功率达 85W的高功率、高重复频率绿光 (5 32nm)输出 ,不稳定性仅为± 1 0 3%。

准连续TEM_(00)模被动调QNd:YAG激光器的研究

采用峰值功率为500 W准连续激光二极管(LD)阵列侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG可饱和吸收体作为被动调Q元件,在重复频率为40 Hz时实现了单脉冲能量为8.24 mJ、脉冲宽度约7 ns的1 064 nm TEM00模调Q激光脉冲输出,脉冲峰值功率达到1.2 MW,从而为主振荡功率放大(MOPA)系统提供高峰值功率、高光束质量的种子源。对泵浦功率和泵浦脉冲宽度对输出脉冲特性的影响进行了实验研究。

金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅰ)

文章评论性地介绍了金属有机化学气相外延技术(MOCVD)生长氮化物半导体GaN和InGaN以及激子局域化效应、量子束缚斯塔克效应对它们的光学性能的影响,详细比较了这两种效应对GaN基半导体发光二极管和激光二极管特性的影响,特别是量子束缚斯塔克效应以显著不同的方式影响着发光二极管和激光二极管的性能;文章还讨论了在A面蓝宝石衬底上生长GaN的情况.

基于混频效应的宽带倍频小信号解理论分析

根据传统的三波耦合方程 ,分析了基于混频效应的宽带激光倍频小信号解。研究表明 ,在基波各波长间的和、倍频同时满足相位匹配时 ,利用混频效应产生的倍频光的谱函数可以表示为基频谱函数卷积的形式。通过数值计算发现 ,KDP及BBO晶体Ⅰ类相位匹配分别在10 3 3mm和 15

8.1W全固态准连续红光Nd∶YAG激光器

报道了利用Ⅱ类临界相位匹配的KTP晶体(相位匹配角选为θ=599°,=0°)对Nd∶YAG在13μm附近的振荡进行腔内倍频,产生高功率准连续红光激光的实验结果。激光器使用了一个连续运转的高功率激光二极管(LD)侧面抽运组件(组件内由30个20W的二极管阵列呈三角形阵列分布抽运一根Nd∶YAG圆棒),使用声光调Q技术实现高重复频率输出,并选用了平凹直腔的腔体结构。对该激光器的基频(13μm波长)调Q和倍频红光的功率输出特性及光谱特性进行了研究。在LD抽运功率453W时产生了最大输出功率81W的准连续红光激光,测量了此时的M2值并给出了光强分布图。

紧凑型超辐射光泵重水气体THz激光器的研制

研制了一种紧凑型超辐射光泵重水气体THz激光器系统,并通过改变THz激光激活室的长度,对THz信号出射光强度与信号增益长度之间的关系进行了实验研究;利用半经典理论,对两者之间的关系进行了理论计算和求解。实验和理论计算结果表明,THz信号出射光强度跟信号增益长度之间存在非线性的关系。在工作气压、温度和泵浦光强度一定的条件下,激光工作室长度存在最佳值,此时介质对信号光的增益和吸收达到平衡,出射的THz信号光强最大,继续延长介质工作长度将会导致THz输出信号的逐步减弱。根据以上结果可以设计确定相关THz激光工作室的最佳长度。

抽运光强度对光学抽运重水气体产生THz激光的影响分析

利用半经典理论,对脉冲光学抽运重水气体产生THz激光信号过程进行分析,对其中抽运光强度与输出THz信号光之间的关系进行了数值计算和求解,结果表明,THz信号出射光强度跟抽运源入射光强度之间不满足简单的线性关系,而是呈现高阶的非线性关系.在工作介质腔长、气压和工作温度一定的条件下,存在最佳抽运光强度,在一定的抽运光强范围内,THz信号出射光强度与抽运源入射光强度的关系呈现近似线性的增长关系,抽运光能量和信号光能量之间的转换效率相对较高,当抽运光强超过一定值时,由于瓶颈效应的发生会导致THz输出信号的逐步减弱,并产生一定的频率调谐范围.

温度调谐准相位匹配光学参量振荡器

对准连续泵浦的准相位匹配(QPM)光参量振荡器(OPO)进行了实验研究。利用二极管(LD)泵浦的Nd:YAG激光器,泵浦周期为29μm的周期极化LiNbO3(PPLN)晶体,得到信号光(1500nm)的高输出功率(平均功率>100mW),并且通过调谐晶体温度(80～250℃),获得了信号光输出波长的调谐范围为1.48～1.54μm。