1 北京中科飞鸿科技股份有限公司，北京100095
2 中国科学院声学研究所，北京100190
使用结构为42°Y-X LiTaO3(600 nm)/SiO2(500 nm)/Si的SOI衬底，通过抑制横向模式等优化设计，研制了单端谐振器和声表面波滤波器。经测试，谐振器的谐振频率为1.5 GHz，品质因数(Q)值高达4 000；滤波器的中心频率为1 370 MHz，插入损耗为-1.2 dB，1 dB带宽为74 MHz，相对带宽达到5.4%，阻带抑制大于40 dB，且温度系数在-55~+85 ℃时优于-9×10-6/℃。该产品具有高频、宽带、低损耗、低温漂、高阻带抑制的特点，其性能指标优异，具有很好的实用性。
SOI衬底 大带宽 横向模式 谐振器 声表面波滤波器 SOI substrate wide bandwidth transverse mode resonator surface acoustic wave filter
1 华中科技大学 光学与电子信息学院，湖北 武汉430000
2 北京中科飞鸿科技股份有限公司，北京100095
3 华中科技大学 武汉光电国家研究中心，湖北 武汉430000
4 深圳华中科技大学研究院，广东 深圳518000
在设计高频声表面波(SAW）滤波器的过程中，若只考虑封装壳和键合线的电磁寄生参数而忽略汇流条的电磁寄生参数，则SAW滤波器的实际性能易受汇流条寄生参数影响而出现通带波动和驻波增大等问题。该文拟用电声-电磁联合仿真方法设计高频SAW滤波器以解决汇流条寄生参数对SAW滤波器性能的影响。通过此方法研制的滤波器通带插入损耗小于1 dB，波动0.5 dB，通带内驻波最大值2.1，-1.5 dB带宽75.7 MHz，-3 dB带宽84 MHz (相对带宽为4.8%)，-30 dB带宽112 MHz，BW-3 dB/ BW-30 dB矩形系数1.33。包含封装壳、键合线及汇流条的寄生参数的理论仿真结果与实验测试结果吻合较好，表明了采用此模型设计高频SAW滤波器的可行性。
声表面波梯形滤波器 高频 低插入损耗 高矩形系数 电磁仿真 SAW ladder filter high frequency low insertion loss high rectangle factor electromagnetic simulation
1 中北大学 理学院，太原03005
2 洛阳师范学院 河南省电磁变换与探测重点实验室，河南洛阳471934
以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础，利用推导的部分相干圆刃型位错光束在小鼠真皮组织传输中的交叉谱密度函数解析表达式，研究了光束初始参量（光束波长λ和圆刃型位错数目n）和传输距离z对光束归一化光强分布、相位演化和传输轨迹的影响。结果表明，位错数为n的部分相干圆刃型位错光束，源平面内中心光强最大，两侧对称分布着2n个次峰。随传输距离增加，光强分布由多峰状逐渐演化为单峰状，波长越长，n值越小，光强分布演化越快。位错数目越多，光束稳定性越好。源平面内n个圆刃型位错最内侧的环半径随位错数目增加而减小。受到生物组织湍流诱导和衍射效应的综合作用，自传输开始，圆刃型位错分裂为n对拓扑荷分别为“+1”和“-1”的相干涡旋。随传输距离增加，又新生n对拓扑荷为“+1”和“-1”的相干涡旋。波长越长，n值越大，光束相位演化越快，相干涡旋的位置分布由分散趋于集中，最终全部湮灭。相干涡旋对间距越小，湮灭越早。波长越长，位错数目越多，起始相干涡旋对越早开始湮灭，全部湮灭的传输距离越长；波长越短，位错数目越多，新生相干涡旋对越早开始湮灭，全部湮灭经历的传输距离越长。
相位演化 生物组织 光强分布 传输轨迹 圆刃型位错光束 Phase evolution Biological tissue Intensity distribution Propagation trajectory Circle edge distortion beam
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部，绵阳 621900
为了研究增益导引折射率反导引光纤激光器的功率分布及输出特性，根据此类光纤的结构原理和特点，建立了端面抽运的增益导引折射率反导引光纤激光器的基模光速率方程，推导了避免激发高阶模的增益阈值判决条件，并运用弦切法和Runge-Kutta法数值求解了该速率方程，分析了光纤长度、腔镜反射率等参量对基模输出功率的影响。采用芯径为100μm、折射率差为-0.00094、掺杂Yb3+浓度为5×1026/m3的增益导引折射率反导引光纤构建激光器时，要使得整段光纤不激发高阶模，需使光纤长为3cm、两腔镜反射率为0.98和0.3，当抽运功率为30W时，可获得2.42W的大模场单模输出，斜率效率约为8.1%。结果表明，优化设计腔镜反射率和光纤长度后，采用较短的大模场高掺杂增益导引折射率反导引光纤可获得一定效率的基模输出。
激光技术 增益导引折射率反导引光纤 速率方程 数值分析 laser technique gain guided index antiguided fiber rate equations numerical analysis
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
基于忽略相干耦合项的无色散耦合模方程，模拟分析了初始脉冲的啁啾特性及脉冲形状对光克尔脉冲净化器输出脉冲时谱特性及能量透射率等的影响。结果表明，高斯脉冲的时间波形窄化较严重，初始啁啾对时间波形及能量透射率无影响，但对输出光谱影响较大；方波脉冲的时间波形和光谱形状的变化很小，且能量透射率有很大提高。
非线性光学 光克尔效应 耦合模方程 时谱特性 能量透射率
1 山东大学 光学工程系,济南 251000
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,绵阳 621900
为了研究高功率光纤放大器的工作特性,采用两级光纤放大器对整形脉冲进行放大,得到放大后的脉冲能量为10μJ、峰值功率为2.4kW。发现当抽运功率高于1.4W时,输出功率变得很不稳定,甚至出现了能量很高的巨脉冲。模拟了掺Yb3+大模场光纤放大器,模拟结果与实验结果吻合较好。结果表明,信号光峰值功率放大到几千瓦时尚未饱和,光纤内仍有很多剩余储能,重新对放大器的设计进行优化,可以获得更高的能量。
光纤光学 掺Yb3+光纤 大模场光纤放大器 数值模拟 巨脉冲 fiber optics Yb-doped fiber large-mode-fiber amplifier simulation giant pulse
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2 山东大学 信息科学与工程学院,济南 251000
根据啁啾脉冲堆积的原理以及模型介绍了两路脉冲堆积时脉冲的时间与频谱特性,分析了堆积脉冲产生时间与频谱调制,以及交叠区产生非线性频率啁啾的原因。通过非线性薛定谔方程,分析了堆积脉冲的放大特性,介绍了啁啾参量对放大结果的影响以及放大后堆积脉冲的频率啁啾的变化。研究表明,在堆积脉冲的放大过程中自相位调制效应非常明显,严重影响了脉冲的频谱与频率啁啾。
啁啾脉冲堆积 脉冲放大 啁啾参量 频率啁啾 自相位调制 chirped pulse stacking pulse amplification chirped parameter frequency chirp self-phase modulation
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
2 西安通信学院，陕西 西安 710106
基于高功率激光系统前端全光纤脉冲整形系统输出的脉冲特性，以两路脉冲堆积为例，理论分析并讨论了光纤中群速度色散的作用，提出了分离距离的概念，得出了整形脉冲时间调制周期、瞬时频率，以及初始啁啾对脉冲波形影响的解析结果。数值模拟了脉冲波形、瞬时频率在正、负色散光纤中随时间的变化特性，以及时间调制周期与传输距离之间的关系。结果表明，堆积脉冲不同位置瞬时频率变化不同；脉冲时间调制周期与时延和初始啁啾以及色散符号有关。
整形脉冲 时间调制 瞬时频率 初始啁啾 群速度色散 shaping pulse temporal modulation instantaneous frequency initial chirp group-velocity dispersion
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院研究生部，四川 绵阳 621900
3 西安通信学院军用光纤通信教研室，陕西 西安 710106
合作发光效应、热效应以及非线性效应限制了单根掺Yb3+光纤激光器输出功率的进一步提高。根据能级间的吸收与辐射，分析了掺Yb3+双包层光纤中的合作发光效应，分析表明，随着Yb3+的掺杂浓度的增大，光纤中合作发光增强，抽运光越强，合作发光也越强。实验研究了输出功率61．6W，斜率效率为55%的双端抽运的掺Yb3+双包层光纤激光器的合作发光效应，研究表明，随着抽运光功率的增大，合作发光强度增强，掺杂浓度越大，光纤中合作发光效应也越强。这一结果有利于进一步提高掺Yb3+光纤激光器的效率。
合作发光 双端抽运 双包层光纤 光纤激光器 cooperative luminescence dual-ended pumping double clad fiber fiber laser
1 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
3 西安通信学院,西安,710106
4 国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
基于广义非线性薛定谔方程,利用分步傅里叶法数值模拟了超高斯时间分布的飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输特性.结果表明:超高斯脉冲比高斯脉冲在更短距离内形成孤子衰变,而且出现比强孤子功率稍低的次峰,孤子自频移更显著;另外,三阶色散会导致脉冲波形及频谱不对称,出现精细结构,并且有形成孤子的趋势;脉冲内拉曼散射对脉冲有平滑作用;自陡改变了主峰与次峰之间的能量分配.
飞秒脉冲 光子晶体光纤 孤子衰变 孤子自频移
