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平面波导衍射特性分析 被引量：15
1
作者 郭福源 林斌 +2 位作者 陈钰清 王科 文学金 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1513-1517,共5页
从电磁波的瑞利-索末菲标量衍射积分公式出发,利用罗兰圆结构特殊的光学性能,在平面坐标系中简化标量衍射积分公式,推导出横截面折射率阶跃分布的平面波导端口衍射场分布的计算公式,并导出常用的对称结构介质平面波导和金属平面波导端... 从电磁波的瑞利-索末菲标量衍射积分公式出发,利用罗兰圆结构特殊的光学性能,在平面坐标系中简化标量衍射积分公式,推导出横截面折射率阶跃分布的平面波导端口衍射场分布的计算公式,并导出常用的对称结构介质平面波导和金属平面波导端口衍射场的空间频谱,阐明平面波导端口衍射场就是驻波衍射场的本质。 展开更多
关键词 衍射特性 平面波导 空间频谱 光学性能 波导端口 输出特性 波导光栅
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反射型导模共振滤波器设计 被引量：14
2
作者 麻健勇 刘世杰 +5 位作者 魏朝阳 许程 晋云霞 赵元安 邵建达 范正修 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期827-832,共6页
导模共振滤波器由于其高峰值反射率,低旁带反射,窄带以及带宽可控等优良特性引起了人们极大的关注,采用亚波长光栅的导模共振效应可以实现传统基于高低折射率介质的多层膜滤波器所无法实现的特殊功能,在弱调制模式下,其共振带宽可以被... 导模共振滤波器由于其高峰值反射率,低旁带反射,窄带以及带宽可控等优良特性引起了人们极大的关注,采用亚波长光栅的导模共振效应可以实现传统基于高低折射率介质的多层膜滤波器所无法实现的特殊功能,在弱调制模式下,其共振带宽可以被压缩到零点几纳米,但是由于介质表面和空气层的菲涅耳反射,使得偏离或者远离共振区时的反射率偏高,根据等效介质理论,亚波长光栅在远离共振区可以被看为均匀的薄膜,本文通过对导模共振光栅进行单层、双层以及三层抗反射设计,有效的降低了导模共振光栅的旁带反射率,从而在可见光波段获得了性能优良的共振滤波器. 展开更多
关键词 导模共振 平面波导 傅里叶模式理论 窄带滤波
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LiNbO_3:Fe晶体中光写入平面光波导的导光特性研究 被引量：7
3
作者 张鹏 赵建林 +2 位作者 杨德兴 王美蓉 孙一栋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期3369-3374,共6页
从光折变效应的单中心模型和载流子的光伏迁移机理出发给出了高斯片光在LiNbO3:Fe晶体中导致的折射率变化分布的解析表达式 .利用片光以“三明治”辐照方式在LiNbO3:Fe晶体中写入了平面光波导结构 .用切片干涉法测量了波导区的折射率分... 从光折变效应的单中心模型和载流子的光伏迁移机理出发给出了高斯片光在LiNbO3:Fe晶体中导致的折射率变化分布的解析表达式 .利用片光以“三明治”辐照方式在LiNbO3:Fe晶体中写入了平面光波导结构 .用切片干涉法测量了波导区的折射率分布 ,并对波导进行了简单的导光测试 .根据射线方程以及波导的折射率分布对光写入波导的导光特性进行了模拟计算分析 .研究结果表明 。 展开更多
关键词 平面光波导 折射率分布 导光 光特性 载流子 光测 干涉法 LINBO3:FE晶体 光折变效应 解析表达式
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蚀刻衍射光栅波分复用器件的设计与模拟 被引量：7
4
作者 盛钟延 何赛灵 +1 位作者 何建军 方蕴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期567-571,共5页
近年来光通信飞速发展 ,波分复用技术 (WDM)是满足要求的有效手段 .密集波分复用技术已经得到成功商用 ,其扩展信息传输容量的能力也在不断增强 .作为波分复用中最关键的器件 ,蚀刻衍射光栅 (EDG)是平面波导密集波分复用器件中很有发展... 近年来光通信飞速发展 ,波分复用技术 (WDM)是满足要求的有效手段 .密集波分复用技术已经得到成功商用 ,其扩展信息传输容量的能力也在不断增强 .作为波分复用中最关键的器件 ,蚀刻衍射光栅 (EDG)是平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的一种 .本文分析了 EDG器件的解复用原理 ,参量设计 ,工艺过程 .文章最后 ,建立了一个光栅干涉的简单模型 ,对设计好的器件参量进行模场形状、谱响应、色散等光栅性能的模拟 ,得到基本的器件解复用特性 。 展开更多
关键词 平面波导 密集波分复用 蚀刻衍射光栅 光通信 蚀刻衍射光栅波分复用器件
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非对称平面光波导型模式复用/解复用器研究 被引量：10
5
作者 常玉鑫 胡贵军 +2 位作者 柏松 李井贺 王艳萍 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期125-129,共5页
针对现有模式复用器的不足,根据有效折射率匹配效应,设计一种非对称平面光波导型模式复用/解复用器。波导结构由1个波导主臂和2个波导分支臂组成。研究了波导各项参数的确定准则,仿真分析了不同的波导底面宽度比对模式复用/解复用性能... 针对现有模式复用器的不足,根据有效折射率匹配效应,设计一种非对称平面光波导型模式复用/解复用器。波导结构由1个波导主臂和2个波导分支臂组成。研究了波导各项参数的确定准则,仿真分析了不同的波导底面宽度比对模式复用/解复用性能的影响,确定了最佳的波导底面宽度比,分析了基模和一阶模在波导中的传输过程和光场能量流动情况。结果表明:非对称平面光波导型模式复用/解复用器具有良好的模式复用和解复用性能,并且可以高效率地实现模式之间的转换,具有结构简单、模式转换效率较高、易于集成等优点。 展开更多
关键词 光通信 模式复用 少模光纤 平面波导 模式转换
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端面抽运双包层Nd：YAG平面波导激光放大器设计 被引量：9
6
作者 王君涛 王小军 +4 位作者 周唐建 汪丹 童立新 胡浩 高清松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期79-87,共9页
设计了一种高效率、结构紧凑的高功率激光放大器。采用解析方法分析了对称结构Nd:YAG双包层平面波导增益介质的内部热应力,获得了其可承受的最大抽运光强。针对不同厚度的内包层结构,采用Trace Pro软件模拟分析得到了最佳的抽运源结构... 设计了一种高效率、结构紧凑的高功率激光放大器。采用解析方法分析了对称结构Nd:YAG双包层平面波导增益介质的内部热应力,获得了其可承受的最大抽运光强。针对不同厚度的内包层结构,采用Trace Pro软件模拟分析得到了最佳的抽运源结构和耦合系统。为了便于进行激光模式控制,掺杂区厚度取为100μm。内包层和外包层分别为纯YAG和蓝宝石,整个波导尺寸为60 mm×10 mm×2 mm。半导体激光器阵列输出的抽运光从波导的两个端面进入,两个大面和铜热沉焊接来获得良好的散热条件。种子光从一个端面注入,单通放大输出。通过模拟计算,在3384 W的抽运功率下,进入波导芯层的种子光功率为0.1 W,放大输出功率可以到达1322 W,光光效率约为39%。 展开更多
关键词 激光器 固体激光器 平面波导 热应力
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高功率高效率平面波导激光振荡器实验研究 被引量：8
7
作者 陈月健 姜豪 +6 位作者 王君涛 周唐建 童立新 吴振海 徐浏 汪丹 高清松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-5,共5页
研究了一种准连续工作下二极管抽运的高功率高效率Nd:YAG平面波导激光振荡器。实验采用尺寸为1mm×10mm×60mm的平面波导作为增益介质,搭建平平腔实验装置,研究了平面波导激光器在不同输出镜透射率和不同重复频率下的激光输出... 研究了一种准连续工作下二极管抽运的高功率高效率Nd:YAG平面波导激光振荡器。实验采用尺寸为1mm×10mm×60mm的平面波导作为增益介质,搭建平平腔实验装置,研究了平面波导激光器在不同输出镜透射率和不同重复频率下的激光输出特性。实验结果表明,当输出腔镜透射率为79%时,在重复频率为500 Hz、工作电流为200A下,获得1064nm激光的平均输出功率为441 W;在5种不同重复频率下获得最大单脉冲能量为928mJ,此时有效光光效率为53.2%。输出激光脉冲波形与抽运光脉冲波形完全一致,脉冲宽度都是240μs。通过系统优化改进,该激光器输出功率有能力进一步提升。 展开更多
关键词 激光器 固体激光器 平面波导 谐振腔 ND:YAG
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新颖的微弯结构Mach-Zehnder干涉仪型传感器及其优化设计 被引量：6
8
作者 邸岳淼 肖悦娱 何赛灵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期69-72,共4页
介绍了一种改进的Mach Zehnder干涉仪型传感器 ,采用微弯结构波导代替了传统的MZ干涉结构的两臂 利用三维波束传播法 (3D BPM)对传感器的敏感区域 ,微弯结构的形状进行了研究 ,同时研究了微弯结构的振幅和周期对灵敏度的影响 ,并采用... 介绍了一种改进的Mach Zehnder干涉仪型传感器 ,采用微弯结构波导代替了传统的MZ干涉结构的两臂 利用三维波束传播法 (3D BPM)对传感器的敏感区域 ,微弯结构的形状进行了研究 ,同时研究了微弯结构的振幅和周期对灵敏度的影响 ,并采用梯度算法对这两个最重要的参数进行综合优化 模拟结果表明 。 展开更多
关键词 微弯结构 Mach-Zehnder传感器 集成光波导
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平板波导谐振腔的耦合损失和模式特征 被引量：6
9
作者 王新兵 徐启阳 +1 位作者 谢明杰 李再光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第11期1515-1519,共5页
相应于方波导或圆波导的三种低耦合损失的谐振腔结构，即平行平面、半共心、半共焦结构，计算了不同纵横比的平板波导内各种模式的耦合损失，讨论了平板波导激光器谐振腔的设计和模式特征。
关键词 平板波导 谐振腔 耦合损失 模式特征 激光器
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平面波导基模的衍射特性 被引量：3
10
作者 郭福源 林斌 陈钰清 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期323-326,共4页
在平面坐标系中简化电磁波的瑞利 -索末菲标量衍射积分公式 ,推导出折射率对称阶跃分布的介质平面波导的基模衍射场分布的计算公式 ,给出由sinc函数形式描述的端口衍射场空间频谱和光强分布。首次提出介质平面波导衍射场存在中央亮条纹... 在平面坐标系中简化电磁波的瑞利 -索末菲标量衍射积分公式 ,推导出折射率对称阶跃分布的介质平面波导的基模衍射场分布的计算公式 ,给出由sinc函数形式描述的端口衍射场空间频谱和光强分布。首次提出介质平面波导衍射场存在中央亮条纹的概念 ,中央亮条纹的功率大于波导总功率的 99.4 9% ,中央亮条纹的最大空间频率介于π和 1.5π ,它可用于计算中央亮条纹的角半径。 展开更多
关键词 介质平面波导 瑞利-索末菲 衍射 空间频谱 中央亮条纹 标量衍射积分公式
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Nd:YAG平面波导激光放大器效率的影响因素 被引量：7
11
作者 王君涛 汪丹 +9 位作者 苏华 周唐建 徐浏 吴振海 雷军 吕文强 陈月健 童立新 胡浩 高清松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期39-44,共6页
以Nd:YAG平面波导为激光放大器增益介质,研究了1064nm激光在放大过程中光光效率的影响因素;采用基于棒状Nd:YAG的1064nm自由运转振荡器为种子源,放大器抽运源为808nm半导体激光器阵列,抽运光脉宽与种子光脉宽相同且同步输出;Nd:YAG平面... 以Nd:YAG平面波导为激光放大器增益介质,研究了1064nm激光在放大过程中光光效率的影响因素;采用基于棒状Nd:YAG的1064nm自由运转振荡器为种子源,放大器抽运源为808nm半导体激光器阵列,抽运光脉宽与种子光脉宽相同且同步输出;Nd:YAG平面波导的尺寸为60mm×10mm×1mm,芯层厚度为100μm。对比研究了种子光能量、抽运能量和抽运方向对激光放大效率的影响。结果表明,当注入种子光能量为10mJ时,实现了100Hz脉冲重复频率下最大能量为713mJ的准连续激光输出,此时的抽运能量为1478mJ,对应的光光效率为47.6%。 展开更多
关键词 激光器 激光放大器 平面波导 放大效率 端面抽运
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阵列波导光栅解复用器输入/输出波导结构串扰的数值分析 被引量：4
12
作者 雷红兵 欧海燕 +3 位作者 胡雄伟 杨沁清 余金中 王启明 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第7期630-633,共4页
本论文采用Ｍａｒｃａｔｉｌｉ方法分析矩形波导的模场特性，在此基础上计算了ＡＷＧ波分复用／解复用器串扰与输入／输出波导间隙参数（ｄｒ／ｗ），波导结构参数Ｖ的变化关系．计算了串扰值一定时，选取Ｖ参数与ｄｒ／ｗ的关系曲线．... 本论文采用Ｍａｒｃａｔｉｌｉ方法分析矩形波导的模场特性，在此基础上计算了ＡＷＧ波分复用／解复用器串扰与输入／输出波导间隙参数（ｄｒ／ｗ），波导结构参数Ｖ的变化关系．计算了串扰值一定时，选取Ｖ参数与ｄｒ／ｗ的关系曲线．分析了在不同折射率差波导中，串扰与偏振的相关性，为器件的整体优化设计提供了参考数据． 展开更多
关键词 平面波导 阵列波导光栅 复用/解复用器 串扰
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高功率平板波导螺旋阵列天线设计 被引量：7
13
作者 秦洪才 袁成卫 +4 位作者 宁辉 孙云飞 张强 许亮 严鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期47-51,共5页
提出了一种工作在C波段的高功率平板波导螺旋阵列天线。以平板波导馈电,降低了馈电复杂性和馈电结构高度;对基本的电探针结构进行改进,通过控制扇形缝隙的圆心角大小来调整耦合量,并采用上下脊结构消除反射;设计了短螺旋天线结构,通过... 提出了一种工作在C波段的高功率平板波导螺旋阵列天线。以平板波导馈电,降低了馈电复杂性和馈电结构高度;对基本的电探针结构进行改进,通过控制扇形缝隙的圆心角大小来调整耦合量,并采用上下脊结构消除反射;设计了短螺旋天线结构,通过分离的参数分别优化轴比和反射,得到天线的轴比在-7°~7°的范围内小于0.5 dB;构建了一个20单元的直线馈电阵列,通过电探针结构从平板波导中耦合能量,实现了20单元的等幅馈电。最后仿真了一个工作在4.3 GHz,包含20×20个单元的螺旋阵列天线,结果表明:该天线的增益为31.6 dB,口径效率为74%,在4.11~4.43 GHz的频带范围内反射小于-16 dB,功率容量3.6 GW。 展开更多
关键词 阵列天线 螺旋天线 电探针 高功率微波 平板波导
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金属包层型平面光波导偏振器和在线单模光纤偏振器的理论和实验研究 被引量：5
14
作者 王旭 黄肇明 朱红卫 《红外与毫米波学报》 CSCD 北大核心 1994年第3期235-240,共6页
改进了Ｙ．Ｙａｍａｍｏｔｏ提出的多层平面介质波导理论方法，并将改进后的方法应用于金属包层型平面介质波导偏振器和在线单模光纤偏振器，进行了理论和实验研究．
关键词 平面光波导 单模光纤 偏振器
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平面光波导折射率分布的测定 被引量：5
15
作者 韦珏 徐晓峰 +3 位作者 耿和平 康智慧 姜云 高锦岳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期534-536,共3页
利用棱镜耦合原理与改进的反WKB理论,实现了平面光波导折射率分布的测定 通过该方法获得了离子交换玻璃波导折射率分布曲线,该方法具有操作简单。
关键词 棱镜耦合 平面波导 折射率分布
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平面波导激励的对称型表面等离子体共振结构的研究 被引量：5
16
作者 刘瑾 陈抱雪 杨海马 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1821-1825,共5页
研究了一种平面波导激励的对称型表面等离子体共振(SPR)结构,该结构以一定厚度的介质两侧覆盖金属层为核心。理论分析表明,该结构的TM0模式为表面波。研究了一定波长下不同介质时金属膜间介质厚度与等效折射率之间的关系。采用离子交换... 研究了一种平面波导激励的对称型表面等离子体共振(SPR)结构,该结构以一定厚度的介质两侧覆盖金属层为核心。理论分析表明,该结构的TM0模式为表面波。研究了一定波长下不同介质时金属膜间介质厚度与等效折射率之间的关系。采用离子交换技术制备了多模平面波导,对其等效折射率进行了测试,采用平面波导激励对称结构的等离子体表面波(SPW)。分别采用300nm和500nm的介质厚度,对0～70%的甘油溶液进行测试,可激发SPW,说明该结构的折射率匹配可以通过调节两金属薄膜之间的介质厚度来实现,解决了离子交换平面波导导膜等效折射率一般较大,很难与被测介质的折射率匹配激发SPW,进而实现传感的问题。 展开更多
关键词 平面波导 表面等离子体共振(SPR) 有效折射率
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蚀刻衍射光栅设计的一点法与二点法 被引量：4
17
作者 盛钟延 何赛灵 何建军 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期671-674,共4页
本文介绍了蚀刻衍射光栅 (EDG)的解复用特性 ,对于光栅几何参数的设计 ,传统的等距凹面光栅不适用于平面波导 ,文中详细的讨论了两种无像差点设计方法 :一点法和两点法。对于两种方法确定的光栅点 ,文中用光程误差进行评价 ,模拟结果显... 本文介绍了蚀刻衍射光栅 (EDG)的解复用特性 ,对于光栅几何参数的设计 ,传统的等距凹面光栅不适用于平面波导 ,文中详细的讨论了两种无像差点设计方法 :一点法和两点法。对于两种方法确定的光栅点 ,文中用光程误差进行评价 ,模拟结果显示 。 展开更多
关键词 波分复用 平面波导 解复用器 蚀刻衍射光栅 光纤通信
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Ag^+-Li^+离子交换制作Er^(3+)/Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃平面光波导(英文) 被引量：4
18
作者 赵士龙 徐时清 +1 位作者 王宝玲 胡丽丽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期818-821,共4页
制备了化学稳定的Er3+/Yb3+共掺的磷酸盐玻璃,并在其中制作了用于光放大器和激光器的平面光波导.这种磷酸盐玻璃的失重速率为4.7×10-5g·cm-2·hr-1,小于Kigre公司商业化的磷酸盐玻璃QX/Er的失重速率.采用Ag+-Li+交换技术... 制备了化学稳定的Er3+/Yb3+共掺的磷酸盐玻璃,并在其中制作了用于光放大器和激光器的平面光波导.这种磷酸盐玻璃的失重速率为4.7×10-5g·cm-2·hr-1,小于Kigre公司商业化的磷酸盐玻璃QX/Er的失重速率.采用Ag+-Li+交换技术制作了平面光波导并用m-线光谱在632.8nm测量了平面光波导的有效折射率.根据反WKB法得到折射率形貌,计算了离子交换参数如:离子交换深度、表面折射率,折射率改变和扩散系数等. 展开更多
关键词 Ag^+-Li^+离子交换 平面光波导 磷酸盐玻璃
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Tm^(3+)掺杂S波段波导放大器的光路设计与增益预期 被引量：4
19
作者 王木 赵睿途 +1 位作者 林海 赵昕 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期210-215,共6页
为实现S波段集成光波导放大器的高增益,以8 cm×6 cm尺寸的Tm3+掺杂锗酸盐玻璃为基片设计了S型,U型和F型弯曲结构波导。采用光束传播法(BPM)对弯曲波导进行损耗模拟,得到最优弯曲半径为1.90 cm时,损耗系数为0.04 dB/cm。在1482 nm... 为实现S波段集成光波导放大器的高增益,以8 cm×6 cm尺寸的Tm3+掺杂锗酸盐玻璃为基片设计了S型,U型和F型弯曲结构波导。采用光束传播法(BPM)对弯曲波导进行损耗模拟,得到最优弯曲半径为1.90 cm时,损耗系数为0.04 dB/cm。在1482 nm波长处,F型波导的增益为13.01 dB,其值高于U型(8.21 dB)和S型(4.22 dB)波导,约是普通直波导(3.84 dB)的3倍。结果表明合理的光路设计(F型)可以大幅提高Tm3+掺杂锗酸盐玻璃平面光波导的光学增益。 展开更多
关键词 平面光波导 BeamPROP模拟 光路设计 光学增益
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高功率平面波导皮秒激光放大器
20
作者 王金川 何平 +5 位作者 曹海霞 汪丹 王君涛 周唐建 尚建力 高清松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期43-49,共7页
设计了一种Nd∶YAG平面波导皮秒激光放大器。光纤激光器提供重复频率可调的皮秒种子源,Nd∶YAG平面波导激光放大器采用后端抽运方式,其抽运源工作模式为连续模式。当种子光的重复频率为24.46MHz、脉宽为11.7ps、注入功率为0.48W时,输出... 设计了一种Nd∶YAG平面波导皮秒激光放大器。光纤激光器提供重复频率可调的皮秒种子源,Nd∶YAG平面波导激光放大器采用后端抽运方式,其抽运源工作模式为连续模式。当种子光的重复频率为24.46MHz、脉宽为11.7ps、注入功率为0.48W时,输出功率为228W,单脉冲能量为9.3μJ,光-光转换效率达到20.2%,导波方向和非导波方向的光束质量(M2)分别为1.4和4.6。当种子光的重复频率降低至25kHz时,输出平均功率为24.2W,单脉冲能量提升至0.97mJ,单脉冲能量放大倍率为4.9×104,表明放大系统具有较强的放大能力。根据理论计算,分析了进一步提高光-光转换效率和输出功率、抑制放大自发辐射(ASE)的方法。 展开更多
关键词 激光器 皮秒激光 平面波导 高峰值功率
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