空心气体光纤激光器.ppt

1、新型空芯气体光纤激光器,姓名：李钰星,目录,Content,蝴蝶翅膀的奥秘,山上桃花红似火,双双蝴蝶又飞来。 荆南竹枝词咏梁祝 留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。 江畔独步寻花 蝴蝶梦中家万里,杜鹃枝上月三更。 春夕咏怀 庄生晓梦迷蝴蝶，望帝春心托杜鹃。 锦瑟,蝴蝶翅膀的奥秘,觅梦绢蝶,皇蛾阴阳蝶,海伦娜闪蝶,为何蝴蝶翅膀会有缤纷的色彩？,蝴蝶翅膀的奥秘,蝴蝶鳞片示意图,瑕疵：只提及物理色忽略化学色,蝴蝶翅膀的奥秘,成千上万的鳞片系统地、周期性地密排，构成了生物光子晶体，对光的反射、投射等进行调控。,Content,光子晶体光纤（PCF）,空心光子晶体光纤,实心光子晶体光纤,1.据芯层状况分为空

2、心和实心光子晶体。 2.包层具有周期性介质结构，因此横截面上有较复杂的折射率分布，通常含有不同排列形式的气孔，这些气孔的尺度与光波波长大致在同一量级，光波被限制在低折射率的光纤芯区传播。 3.光子晶体光纤有很多奇特的性质。例如，包层区气孔的排列方式能够极大地影响模式性质。,空心光子晶体光纤（HC-PCF）,空心光子晶体光纤,1.空心光子晶体光纤通过独特的光子带隙（Photonic Band Gap）实现导光，而非传统的全反射导光机制。 2.所谓的光子带隙是指某一频率范围的波不能在相应周期性介质结构中传播，即这种结构本身存在“禁带”，位于带隙内的光子将不允许通过晶体。 3.具有易耦合、无菲涅尔反

3、射、低非线性和特殊波导色散等特点，而且光束在空心中传输，因此空心光纤具有极低的传输损耗，这将减少甚至消除在光网络里使用放大器。,Content,空心气体光纤激光器,A.光纤特性,光纤横截面的扫描电子显微镜图像,空心直径范围为42.4-48.3um,模式波长为1.52um，传导良好，为泵浦波长,模式波长为3.12um，传导较弱，为中红外波长（2.5-25um）,空心气体光纤激光器,A.光纤特性,测量、计算的光纤损耗光谱 与 计算的群速度,不同波长对应的光纤损耗：在短于1.75um波长使用宽谱光源和光谱分析仪，可见光纤损耗在1.5um附近为0.5dB/m，同时保证平稳光输出和脉冲能量。,在输出端使

4、用光学参量振荡器（OPO）和PbSe材料光电探测器，获得输出激光的损耗，在3.16um附近的损耗数据为20dB/m,空心气体光纤激光器,A.光纤特性,测量、计算的光纤损耗光谱 与 计算的群速度,计算光纤损耗：由包层的有限尺寸和光纤的传导机制等因素引起，通过JCMwave软件获得数据。由图可见，计算值与测量值相一致，这为将来光纤的数值定制和优化提供了可能性。,空心气体光纤激光器,B.激光器结构,光学参量振荡器,真空系统,空心光子晶体光纤，内填充低气压乙炔气体,滤波器、探测器,光纤一段被悬空固定在真空装置中,空心气体光纤激光器,B.激光器结构,光学参量振荡器,真空系统,滤波器、探测器,产生波长约为

5、1.5um，持续时间为5ns的光脉冲,泵浦光经耦合银镜，进入真空装置和空心光纤，引起粒子数反转，产生激光,空心光子晶体光纤，内填充低气压乙炔气体,空心气体光纤激光器,B.激光器结构,远场模式剖面图,Content,关于优劣势分析,关于优劣势分析,Content,Content,光子晶体激光器谐振器原理设计,Content,光子晶体激光器谐振器原理设计,FBG（光纤布拉格光栅）,Content,红外光谱对样品的适用性相当广泛。固态、液态或气态样品都能应用，无机、有机、高分子化合物都可检测。 此外，红外光谱还具有测试迅速，操作方便，重复性好，灵敏度高，仪器结构简单等特点。 因此，它已成为现代检测分析最常用和不可缺少的工具。红外光谱在化学、物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域都有广泛的应用。,广阔的发展前景,广阔的发展前景,可以帮助科学家测量与遥远的目标之间的距离，确定在大气中存在的某些气体和从太空中发送回来地球的