激子性质对准二维钙钛矿材料的发光机理具有决定性影响。测量激子-声子耦合强度和激子结合能是研究准二维钙钛矿材料激子特性的有力手段, 可以为揭示其内部光发射机制和进一步提高荧光量子产率提供关键的科学依据。将变光强荧光测试系统和液氮恒温装置相结合, 利用 LABVIEW 程序进行系统控制, 搭建了一套光强可调的变温荧光测试系统, 并以准二维钙钛矿薄膜样品为研究对象, 开展了对准二维钙钛矿的激子及其发光性质的研究。研究结果表明: 随着准二维钙钛矿材料 n 值的增加, 激子-纵向光学声子耦合强度和激子结合能均逐渐降低。此外, 利用该测试系统进行了室温下变光强荧光测量, 探究了准二维钙钛矿薄膜的光学增益, 得到其放大的自发辐射阈值为 3.2 μJ/cm2。

提出并演示了一种基于声光调制器(AOM)主动调Q的环形腔双包层光纤激光器获得窄线宽、窄脉宽和高重复频率激光脉冲的方法。通过在腔内采用以双包层增益光纤作为输入尾纤的泵浦剥离器来缩短腔长,可以降低增益光纤正向放大自发辐射(ASE)的反射,抑制其ASE的增益自饱和效应,使腔内有效增益增大,窄线宽调Q脉冲可在环形腔中快速建立,从而不仅可使调Q脉冲脉宽变窄,还允许其重复频率大幅提升。在7 W泵浦功率下,所提出的调Q光纤激光器获得了线宽和脉宽分别窄至0.16 nm和10.4 ns、重复频率高达150 kHz的调Q激光脉冲。

高功率铒镱共掺光纤激光器因具有“人眼安全”和在光纤及大气中的低损耗特性,广泛用于光纤通信、激光雷达、卫星遥感和精密测量中。简要介绍了铒镱共掺光纤及其激光系统的发展历程,着重阐述了其在高功率窄线宽方面的最新研究进展,分析了制约铒镱共掺光纤激光器功率攀升的因素。针对镱波段放大的自发辐射和光纤热效应,分别从光纤材料与结构和激光系统结构两个方面进行优化,以实现更高输出功率的铒镱共掺光纤激光器。

在高功率主振荡功率放大激光器(MOPA)中,放大的自发辐射(ASE)及其引起的 自激振荡对激光器输出光特性有显著影响。理论分析了自激振荡与光纤端面 反射率的关系。基于自行设计的MOPA光纤激光器系统,实验研究了自激振荡 与增益光纤长度、抽运光功率和信号光功率之间的关系,并根据实验结果归 纳出MOPA光纤激光器的输出特性曲线。结果表明放大级的放大倍数介于 10～15之间时,输出光谱中自激振荡光所占的比例最小。实验结果为优 化MOPA光纤放大器、提高输出激光的信噪比提供了一定参考。

研究了温度对聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole) (F8BT)和poly(3-hexylthiophene) (P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)的影响。在80～320 K温度范围测试了不同P3HT质量比的共混聚合物薄膜和纯F8BT薄膜的ASE特性。在室温条件下, 共混聚合物的阈值随着P3HT所占比例的增加先降低后升高。当P3HT比例约为20%时, 阈值最低约为2.59×103 W/cm2。当温度从320 K下降到80 K时, 纯F8BT薄膜的ASE阈值光功率由5.36×103 W/cm2下降到4.15×103 W/cm2, P3HT质量比为20%的共混薄膜的ASE阈值光功率由2.84×103 W/cm2下降到2.03×103 W/cm2。在一特定泵浦光功率(5.29×103 W/cm2)下, 当温度由320 K下降至80 K时, ASE强度约提高4倍。随着温度的降低, 混合物薄膜的ASE峰位红移, 移动达12 nm。

A method to accurately evaluate optical thin-film damage threshold is presented. The poor coherences in time and space of amplified spontaneous emission (ASE) result in a very smooth beam profile in the near-field region and uniform intensity distribution of the focused beamlet in the far-field region. In order to increase the uniformity of the irradiation source and test the damage threshold with a greater precision, ASE beam is used to test the damage threshold. ASE is generated by a rod amplifier of the Ndglass in SG-II high power laser system. The pulse duration is 9 ns after an electro-optical switch with the output energy changing from a few millijoules to tens of joules. The spectral full width at half maximum (FWHM) is 1 nm. According to ISO-11254, the damage threshold of the TiO2 high reflection film using ASE is 15.1 J/cm2, which is higher than that of 7.4 J/cm2 tested by laser with pulse duration of 9 ns. So a more accurate evaluation of the samples damage thresholds can be obtained using ASE as the irradiation source.

研究了聚合物poly (9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole) (F8BT)和poly (3-hexylthiophene) (P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)现象, 对影响其阈值的两个因素——增益和损耗进行了详细的研究。结果显示, 共混聚合物的发光效率随着P3HT所占比例的增加有所降低。当P3HT比例低于20%时, 发光效率降低不多, 而其损耗则随着P3HT的增加显著减小。F8BT和P3HT混合后, 光损耗系数从7.8 cm-1下降到4 cm-1左右。这表明F8BT∶P3HT共混聚合物光波导的ASE阈值降低主要是由于其损耗的降低而导致的。ASE阈值的降低预示该材料体系容易实现电泵浦激光。

提出了一种精确评估光学薄膜损伤阈值的方法。放大的自发辐射（ASE）光源由于时间相干性和空间相干性较差，所以在近场区域光场强度分布均匀，聚焦后远场也没有被非均匀调制。采用ASE光束作为光学元件损伤阈值测试的辐照光源，可以提高辐照光源的均匀度，实现对光学薄膜损伤阈值的精确评估。ASE光源由神光II高功率激光装置的一级钕玻璃棒状放大器输出，脉宽经过光电开关调制后为9 ns，能量输出在几毫焦耳到几十焦耳范围内可调节，光谱半峰全宽（FWHM）为1 nm。根据标准ISO-11254，实验获得ASE测试TiO2高反膜的损伤阈值为15.1 J/cm2，高于激光测试样品的损伤阈值7.4 J/cm2（脉宽为9 ns时），更准确地评估了样品的损伤阈值。

采用变分法讨论了放大器自发辐射(ASE)噪声对色散管理光孤子脉冲参数的影响。讨论了ASE噪声对脉冲相位、 脉冲中心时间和中心频率的影响,并且对比讨论了采用密集色散管理系统和降低平均色散值后, ASE噪声对脉冲的影响, 结果表明：密集色散管理孤子系统和平均色散接近于零的色散管理系统更有利于降低放大器噪声对脉冲的扰动。