基于有机半导体发光材料,研究了低折射率对比度下八重准晶结构中双缺陷微腔之间的缺陷模的耦合特性。研究结果表明,在八重准晶双9孔缺陷情况下,缺陷模不但发生了分裂,还出现了一个由双缺陷微腔与中间散射体所构建的复合腔新模式。在此基础上,利用缺陷模的三维场分布和模式之间的相位关系,揭示了模式耦合的物理机制,这为后续可见光波段有机半导体光子晶体器件的设计与制备提供了理论依据。

为了达到最佳和频593 nm黄色激光输出, 采用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4晶体, 根据四能级系统的速率方程理论, 建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型, 由此导出两波光子数表达式。对LD端面抽运Nd:YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器, 在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下, 理论上得到了谐振腔的各个参数。实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593 nm黄色激光功率。在抽运功率为12 W时, 二种情况下分别得到了410 mW和340 mW的黄光输出, 光-光转换效率分别为3.4%和2.8%。由此可见, 在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出。

报道一种有实用价值的、构思新颖的双调Q,双波长输出的Nd∶YAG-Cr4+∶YAG激光器。在由两个平凹腔耦合而成的复合腔中,Cr4+∶YAG晶体既作为可饱和吸收体对Nd∶YAG发射的1.06 μm激光被动调Q,又作为增益介质在1.06 μm激光脉冲作用下发射中心波长1.44 μm的激光脉冲。该激光器实现了1.06 μm激光被动调Q和1.44 μm激光增益调Q的双波长激光振荡,输出的1.06 μm和1.44 μm激光脉冲的能量和脉冲宽度分别为18 mJ,52 ns和0.25 mJ,19 ns;后者的脉冲宽度约为前者的三分之一。理论上,根据Cr4+∶YAG的能级结构和复合腔特点,分析了双调Q的工作机理;从速率方程出发导出双调Q复合腔激光器输出的1.44 μm激光脉冲宽度和腔内1.06 μm激光功率的关系。1.44 μm激光脉冲时间宽度的理论计算值(21.7 ns)与实验结果(19 ns)基本相符。

本文报道了在两种结构的多镜复合腔中CuBr激光器的纵模淬灭现象,并得到了重复频率几倍于基频纵模间隔的多重锁模脉冲串,最高重复频率可达440 MHz.实验结果表明,通过调整复合腔的结构参数,可以在不缩短增益介质长度的条件下,实现CuBr激光多重锁模脉冲高重复频率的大范围调节.