1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院，北京 100049
3 中国原子能科学研究院，北京 102413
典型的可调谐横向激励大气压[TE(A)] CO2激光器输出激光的脉冲宽度为100～300 ns，并伴有3～10 μs的脉冲“拖尾”，在9～11 μm范围内输出约100条分立谱线。针对窄脉冲和连续调谐CO2激光器的应用需求，开展了多大气压CO2激光器的研究。采用高压脉冲调制电源，结合高气压脉宽压缩和光栅选线技术，实现连续调谐红外激光输出，脉冲宽度为30～50 ns。当工作电压为72 kV、气压为7.07×105 Pa时，输出激光脉冲的能量为590 mJ，脉冲宽度为35.7 ns，并在10R(32)至10R(26)谱线之间实现连续调谐输出。
激光器 CO2激光器 多大气压 连续调谐 脉宽压缩 中国激光
2022, 49(23): 2301008
1 北京信息科技大学 光电测试技术及仪器教育部重点实验室，北京 100192
2 北京信息科技大学 光纤传感与系统北京实验室，北京 100016
针对调制光栅Y分支（Modulated Grating Y-branch，MG-Y）激光器难以实现特定波长稳定准连续调谐问题，提出一种基于K近邻模型的MG-Y激光器波长查找表构建方法。该方法基于K近邻模型，快速分类得到左、右光栅准连续调谐区域，依据MG-Y激光器相位调谐特性，采用牛顿非均匀插值方法实现了MG-Y激光器波长精细调谐。实验结果表明，按照该表控制激光器的输出光波长准确度为2 pm，稳定性为0.7 pm，F-P标准具解调波长稳定性为1.73 pm，FBG解调波长稳定性为1.75 pm，FBG解调波长相关系数R大于0.952 5。该方法可控制MG-Y激光器实现稳定的波长准连续调谐，满足光纤传感解调应用需求。
MG-Y激光器 波长控制 K近邻 查找表 连续调谐 MG-Y laser Wavelength control K nearest neighbor Look up table Continuous tuning
1 桂林电子科技大学 信息与通信学院 ，广西 桂林 541004
2 北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室，北京 100015
3 电子科技大学 电子科学与工程学院，成都 611731
太赫兹回旋管可实现高功率输出，并具有一定的频率调谐范围，是核磁共振波谱系统理想的高功率太赫兹辐射源。设计了263 GHz，TE5,2基波连续调谐回旋管，通过磁场调节实现频率调谐范围为1.39 GHz，利用时域多模多频自洽非线性理论对设计的连续调谐回旋管非稳定振荡状态进行了研究。结果表明，在低次纵向谐波模式工作磁场范围内，当工作电流大于起振电流时，连续调谐回旋管先进入稳定状态，高次纵向谐波模式被抑制，工作模式TE5,2的输出功率随时间不变；当电流增大，纵向谐波模式间的竞争引起回旋管由稳定状态进入到非稳定振荡状态，工作模式TE5,2的输出功率随时间呈振荡变化且互作用效率大大降低；随着电流的进一步增大，回旋管又回到与低电流不同的稳定状态，互作用效率进一步降低。同时发现非稳定振荡状态的起始电流随着磁场增加而增大。本研究对需工作于稳定状态的面向DNP-NMR应用的连续调谐太赫兹回旋管的研制具有一定指导意义。
太赫兹 回旋管 非稳定工作状态 连续调谐 terahertz gyrotron nonstationary oscillation continuously frequency tuning 强激光与粒子束
2021, 33(9): 093007
中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450007
：可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理，创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器，该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料，结合温度控制系统，实现光功率的调谐。采用Nd:YAG激光器作为光源，对该衰减器的性能进行测量，其调谐范围可以达到3 dB。理论分析表明，相对于热膨胀系数，硒化锌材料的热光系数是决定衰减器性能的关键参量。此外，通过在硒化锌光学平板前后表面镀高反膜，可进一步提高调谐范围。
光学衰减 连续调谐 法布里-珀罗干涉 热光系数 optical attenuator continuously tunable Fabry-Perot interference thermo-optic coefficient
1 军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 中国卫星海上测控部飞行器海上测量与控制联合实验室, 江苏 江阴 214431
3 中国电子科技集团公司第十三研究所, 河北 石家庄 050051
采用光束传输法分析了横向啁啾体布拉格光栅的衍射特性，实验研究了横向啁啾体布拉格光栅外腔二极管激光器的功率特性、光谱特性和波长调谐特性，数值计算和实验结果表明：横向啁啾体布拉格光栅的峰值衍射效率随着入射光束在啁啾方向上尺寸的增大而降低，光谱选择宽度随着入射光束在啁啾方向上尺寸的增大而增大；当横向啁啾体布拉格光栅的啁啾方向与二极管激光器的快轴方向一致时，外腔二极管激光器的外腔效率为85%，在808.05 nm 处的输出激光光谱宽度为0.27 nm；当横向啁啾体布拉格光栅的啁啾方向与二极管激光器的慢轴方向一致时，外腔二极管激光器的外腔效率为89%，在808.05 nm 处的输出激光光谱宽度为0.3 nm，两种外腔激光器都较好地实现了约15 nm 波长调谐范围，且在整个调谐范围内输出功率波动范围分别小于1%(快轴方向一致)与1.5%(慢轴方向一致)。
光栅 横向啁啾体布拉格光栅 衍射特性 外腔二极管激光器 波长连续调谐
军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
采用横向啁啾体布拉格光栅作为二极管激光器的外腔，实现一种简单易行的窄谱线宽、波长稳定且连续可调谐的外腔二极管激光器。实验研究了横向啁啾体布拉格光栅外腔二极管激光器的波长稳定性及谱宽压窄特性，分析了横向啁啾体布拉格光栅的波长调谐特性及其功率特性，研究表明，在横向啁啾体布拉格光栅外腔反馈的作用下，二极管激光器输出光谱的中心波长得到了锁定，同时输出谱线宽度显著变窄，通过横向移动啁啾体布拉格光栅的相对位置，可以实现外腔二极管激光器输出光谱的连续调谐，连续可调范围为800~815 nm，在整个可调范围内谱的半峰全宽（FWHM）小于0.3 nm，最大输出功率为2.01 W，输出功率偏移度小于1.5%。
激光器 二极管激光器 波长连续调谐 横向啁啾体布拉格光栅 波长稳定 中国激光
2014, 41(12): 1202002
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
利用半导体激光泵浦输出1064 nm波长的全固态连续Nd:YVO4激光器作为泵浦源，采用周期调谐和温度调谐组合调谐技术，对基于掺氧化镁周期性极化铌酸锂晶体(MgO:LiNbO3， PPMgLN)准相位匹配(QPM)的全固态连续波(CW)光学参量振荡器(OPO)宽波段无分立连续调谐输出特性进行研究。实验采用连续工作模式和外腔结构，基于多周期PPMgLN晶体的30.2，30.4和30.6 μm周期，在改变晶体的极化周期的基础上，同时在30～100 ℃范围内调节晶体工作温度。实验结果表明：CW PPMgLN OPO的泵浦阈值仅为0.22 W；不同极化周期需要的温度调谐范围不同；信号光在1 559.8～1 597.2 nm近红外波段和闲频光在3 187.3~3 347.3 nm中红外波段连续调谐输出。实现了外腔式全固态CW OPO在信号光和闲频光波段的无分立连续调谐输出。
光学参量振荡器 激光器 PPMgLN晶体 准相位匹配 连续调谐输出 optical parametric oscillator laser PPMgLN crystal quasi-phase-matching continuously tunable wavelength
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学， 北京 100049
3 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所， 江苏 苏州 215163
利用1064 nm波长的全固态连续NdYVO4激光器作为抽运源，采用周期调谐技术，对PPMgLN晶体准相位匹配的全固态连续波光学参量振荡器(CW OPO)宽波段连续调谐输出特性和伴随输出的受激拉曼(Raman)散射进行研究。实验在多周期PPMgLN晶体的基础上，采用连续工作模式、单谐振和外腔结构。实验结果表明，全固态CW OPO实现了信号光在1435.9~1670.2 nm近红外波段和闲频光在4185.0~2970.4 nm中红外波段连续调谐输出；在30.5 μm周期处，抽运功率达到11.79 W时，获得最大总输出功率4.29 W，光光转换效率达到36.4%；在28.5、30.0、30.5 μm处同时有受激Raman散射光伴随输出；增加Raman散射的损耗，可以提高CW OPO闲频光的输出功率，在3451 nm处获得最大输出功率1.98 W，光光转换效率达到16.8%。实现了外腔式全固态CW PPMgLN OPO在信号光和闲频光波段的高功率连续调谐输出，伴随输出的Raman散射对CW OPO的闲频光有重要影响。
激光器 光学参量振荡器 PPMgLN晶体 受激拉曼散射 连续调谐输出 中国激光
2012, 39(12): 1202008
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100049
利用在腔内加入可调谐光纤光栅滤波器使“8”字形腔掺Yb3+光纤激光器在锁模状态下实现波长连续可调谐.实验中，在保证锁模状态稳定的情况下，通过调节可调谐光纤光栅滤波器，使激光器输出锁模脉冲的中心波长在1 047 nm～1 055 nm范围内连续调谐，重复频率稳定维持在4.9 MHz.在中心波长1 053 nm处，测得锁模脉冲输出平均功率为8.02 mW，光谱带宽1 nm，脉冲宽度为259.3 ps.这种“8”字形腔被动锁模光纤激光器在锁模状态下对波长连续可调谐，并可长时间稳定工作.
波长连续调谐 锁模脉冲 光纤光栅滤波器 “8”字形腔 光纤激光器 掺Yb3+光纤 Wavelength continuous tuning Mode-locked pulses Manual tunable fiber Bragg grating Figure-of-eight laser cavity Fiber lasers Yb3+-doped fiber
1 西南交通大学,信息科学与技术学院,光通信与光器件研究所,四川,成都,610031
2 电子科技大学,光电信息工程学院,四川,成都,610054
结合Mach-Zehnder干涉原理和多模干涉(MMI)耦合器的散射矩阵,从理论上推导出梯形干涉链可调谐光滤波器(LTOF)输出光场的表达式,采用优化算法搜索出不同级联级数下MMI耦合器的最佳分光比,并分析了衍射阶数和电极长度对LTOF调谐输出性能的制约关系.结果表明,对应最大峰值功率,存在随级联级数增加而增大的最佳分光比;增加级联级数会导致峰值功率和3 dB带宽减小,峰值隔离度增大;电极长度为原电极的1.4倍时,可实现LTOF连续双向宽调谐的功能.通过比较,验证了理论模型及分析方法的正确性.
导波光学 可调谐光滤波器 梯形干涉链结构 分光比 连续调谐
