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磷化锗锌波导传输损耗测试与光差频产生
1
作者 苗雨琇 杨雪梅 +1 位作者 胡波 梁厚昆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期169-176,共8页
二阶非线性频率转换的片上中红外激光器因具备超短脉冲输出、宽带可调谐、设计简单、转换高效、阈值低等优点,近年来备受关注。因此,亟需探索开发新的χ(2)波导平台来实现高效且宽带可调谐的长波红外激光产生。分别使用法布里-珀罗(Fabr... 二阶非线性频率转换的片上中红外激光器因具备超短脉冲输出、宽带可调谐、设计简单、转换高效、阈值低等优点,近年来备受关注。因此,亟需探索开发新的χ(2)波导平台来实现高效且宽带可调谐的长波红外激光产生。分别使用法布里-珀罗(Fabry-Perot)谐振腔法和截断法测试了磷化锗锌(ZnGeP_(2) )波导在1.55μm处和2.4μm处的基模传输损耗。实验结果表明,ZnGeP_(2) (ZGP)波导在1.55μm处的横电模(TE)和横磁模(TM)传输损耗分别为0.173 1、0.199 8 dB/cm;在2.4μm处的TE模传输损耗为0.8 dB/cm。在此传输损耗条件下,基于波长可调谐的2.4μm波段飞秒泵浦源与2.8μm波段信号源,在相位匹配角度为48.4o的ZGP波导内进行了光差频实验,实现了7~10μm波长范围内的闲频光可调谐输出,为基于双折射晶体的的集成化中红外激光器的实现提供了重要指导。 展开更多
关键词 中红外激光 光差频 传输损耗 ZnGeP_(2)波导 法布里-珀罗腔 截断法
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中红外片上非线性激光器研究进展(特邀) 被引量：1
2
作者 张敦祥 胡波 +2 位作者 杨雪梅 吴函 梁厚昆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期21-40,共20页
中红外(Mid Infrared,MIR)波段在生物医学、环境监测以及强场物理等众多领域具有非常重要的应用。小型化高效率MIR激光器是近些年中红外领域的研究重点,其在MIR光谱探测和环境实时监测等应用领域具有重大的研究意义。尽管量子级联激光器... 中红外(Mid Infrared,MIR)波段在生物医学、环境监测以及强场物理等众多领域具有非常重要的应用。小型化高效率MIR激光器是近些年中红外领域的研究重点,其在MIR光谱探测和环境实时监测等应用领域具有重大的研究意义。尽管量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)可直接产生MIR输出,但受限于辐射带宽和锁模机制。因此,非线性频率下转换技术仍然是片上宽带超快MIR脉冲生成的首选方案。基于非线性频率变换的片上MIR激光器具有结构紧凑、调谐光谱范围宽、稳定性高等优势,近年来得到了快速发展和广泛应用。首先介绍了基于二阶非线性频率变换的片上MIR激光器的研究现状,然后对四种主要的片上三阶非线性MIR激光器的研究进展进行了综述总结,包括受激拉曼-斯托克斯散射(StimulatedRamanStokesScattering,SRSS)、四波混频(FourWave Mixing,FWM)、频率梳(Frequency Comb,FC)和超连续谱产生(Supercontinuum Spectrum Generation,SCG)。 展开更多
关键词 中红外激光 片上集成 非线性光学 光梳 超连续谱
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基于离轴级联超表面的轨道角动量解复用系统设计 被引量：1
3
作者 易政宇 李阳 +1 位作者 梁厚昆 邓卬 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期154-162,共9页
设计超表面系统时,实际制作的超表面效率与理论设计效率相差较大,常会存在超表面调制效率不足产生的杂散光,这些杂散光作为背景噪声在级联超表面系统中的影响会逐级放大,影响系统功能。为了降低有限效率的超表面对系统性能的影响,本文... 设计超表面系统时,实际制作的超表面效率与理论设计效率相差较大,常会存在超表面调制效率不足产生的杂散光,这些杂散光作为背景噪声在级联超表面系统中的影响会逐级放大,影响系统功能。为了降低有限效率的超表面对系统性能的影响,本文提出了一种基于离轴级联超表面的轨道角动量解复用系统设计方法。这一工作通过加入离轴相位设计,有效消除了级联超表面系统中因超表面效率降低所产生的杂散光。利用FDTD(时域有限差分)仿真软件进行计算和验证,结果表明,离轴级联超表面系统能有效减少因调制效率不足而产生的杂散光,与同轴系统相比,实现了最大串扰降低4.15 dB以及平均80%的杂散光消除,展现出较大的性能优势。 展开更多
关键词 超表面 离轴 级联 轨道角动量
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飞秒激光中脉冲内差频技术进展 被引量：1
4
作者 杨雪梅 田坎 +2 位作者 何林珍 王炜哲 梁厚昆 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期24-32,共9页
中红外激光具有多种优势,可以广泛地用到生物、化学、物理等科学研究领域。通常采用直接激射和非线性频率转换这两种方式产生中红外激光,然而,为了实现中红外宽带超短脉冲的发射,非线性频率下转换是现今的唯一方法。脉冲内差频(IP-DFG)... 中红外激光具有多种优势,可以广泛地用到生物、化学、物理等科学研究领域。通常采用直接激射和非线性频率转换这两种方式产生中红外激光,然而,为了实现中红外宽带超短脉冲的发射,非线性频率下转换是现今的唯一方法。脉冲内差频(IP-DFG)是一种简单的非线性频率转换方法,文中对红外IP-DFG的工作做了详细的回顾,从中红外激光晶体和基于IP-DFG产生具有超宽带的中红外超短脉冲的先进工作两个方面做了综述和评论,分别比较了非线性晶体类型、驱动脉冲源、产生超宽带中红外脉冲的光谱范围、转化效率等,并在最后讨论和阐明了IP-DFG领域面临的机遇和挑战。 展开更多
关键词 中红外激光 非线性频率转换 脉冲内差频 非线性晶体类型 驱动脉冲源
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中红外大能量高功率周期量级光学参量啁啾脉冲放大的发展及应用(特邀) 被引量：2
5
作者 何林珍 田坎 +1 位作者 杨雪梅 梁厚昆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期11-24,共14页
近十年来,超强超短脉冲是激光光学发展的一个重要趋势。尤其是在中红外(MIR)波段,由于中红外波长具有更大的有质动力并且其光谱范围几乎包含了所有分子"指纹"共振峰,这使得中红外激光的研究在强场物理、中红外光谱学、材料加... 近十年来,超强超短脉冲是激光光学发展的一个重要趋势。尤其是在中红外(MIR)波段,由于中红外波长具有更大的有质动力并且其光谱范围几乎包含了所有分子"指纹"共振峰,这使得中红外激光的研究在强场物理、中红外光谱学、材料加工以及生物医学研究等领域中至关重要。目前已经有许多比较成熟的激光技术可以对脉冲进行整形、放大,例如差频(DFG)、啁啾脉冲放大(CPA)、光学参量放大技术(OPA)以及光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)等。利用OPCPA技术具有的高放大增益、高信噪比、宽增益带宽的优点在高非线性系数的非线性晶体中进行脉冲放大已经成为当前获取超强超短中红外脉冲的主要手段之一。文中总结了利用OPCPA技术在2~20μm波长范围内产生和放大MIR少周期脉冲的研究进展,并对其在强场物理、分子频谱探测以及生物医学方面的应用进行了简要的阐述。 展开更多
关键词 中红外脉冲 超短脉冲 光学参量啁啾脉冲放大
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碲化镉片上集成波导的自相位调制特性研究
6
作者 龙哲 杨航 +2 位作者 吴函 李阳 梁厚昆 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期113-121,I0002,共10页
中红外(2.5μm~25μm)波段包含许多重要的原子和分子共振峰,因此中红外超连续谱广泛应用于生物医学、光谱学和环境科学等领域。碲化镉(cadmium telluride,CdTe)在中红外波段具有超宽的透射光谱范围0.86μm~25μm,同时CdTe具有较大的三... 中红外(2.5μm~25μm)波段包含许多重要的原子和分子共振峰,因此中红外超连续谱广泛应用于生物医学、光谱学和环境科学等领域。碲化镉(cadmium telluride,CdTe)在中红外波段具有超宽的透射光谱范围0.86μm~25μm,同时CdTe具有较大的三阶非线性系数,是实现中红外超连续谱的理想材料。本文设计并加工了一种基于CdTe为芯层、低折射率介质硫化镉为缓冲层、硅为衬底的波导。采用广义非线性薛定谔方程仿真了该波导以中心波长为5.5μm中红外激光作为泵浦,能够实现4.1μm~9.7μm的超连续谱输出。实验中通过湿法刻蚀制作CdTe多晶波导,并采用中心波长为1030 nm,脉冲宽度为250 fs的激光器作为泵浦源,观察到在波导中发生明显的自相位调制而产生的光谱展宽。该工作为CdTe集成波导应用于中红外超连续谱及中红外波段的片上光学器件提供了新的可能。 展开更多
关键词 集成波导 超连续谱 中红外激光 超快激光
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