長春理工大學(xué) 激光器件與技術(shù)第三章-2講)

1、長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 1第第3章章超短脈沖技術(shù)超短脈沖技術(shù)第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 23.2 主動鎖模主動鎖模主動鎖模主動鎖模第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 33.2 主動鎖模主動鎖模1. 振幅調(diào)制鎖模振幅調(diào)制鎖模-聲光或電光調(diào)制器聲光或電光調(diào)制器 1). 鎖模原理鎖模原理1. 振幅調(diào)制鎖模振幅調(diào)制鎖模-聲光或電光調(diào)制器聲光或電光調(diào)制器 1). 鎖模原理鎖模原理 第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與

2、技術(shù)系Page: 43.2 主動鎖模主動鎖模 00cosmtt 00cosmT tTTt 1sin2mmA tAt 0000TTT 第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 53.2 主動鎖模主動鎖?？梢姡阂粋€頻率為c的光波，經(jīng)過外加頻率為m/2的信號調(diào)制后，頻譜頻率包括：c、上邊頻(c+m)、下邊頻(c-m)，且這三個頻率的光波相位均相同。 ( )sin()cccE tEt 1sinsin21sin2ccccccccmcmEtAtmAtmAt 00sincossin1cossinccccmcccmccEtE TttETTttAmtt 00cosm

3、T tTTt第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 63.2 主動鎖模主動鎖模調(diào)制信號的波形圖調(diào)制信號的波形圖腔內(nèi)損耗的波形腔內(nèi)損耗的波形調(diào)制器透過率波形調(diào)制器透過率波形腔內(nèi)未調(diào)制的光波電場腔內(nèi)未調(diào)制的光波電場腔內(nèi)經(jīng)過調(diào)制后的光波電場腔內(nèi)經(jīng)過調(diào)制后的光波電場鎖模激光器輸出的光脈沖鎖模激光器輸出的光脈沖 1sin2mmA tAt 00cosmtt 1sin2mmA tAt 00cosmT tTTt( )sin()cccE tEt 1sinsin21sin2ccccccccmcmE tAtmAtmAt第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長

4、春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 73.2 主動鎖模主動鎖模2). 鎖模過程：鎖模過程： 000cosEtEt2mqcvvL 1002mcvvvvL1002mcvvvvL第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 83.2 主動鎖模主動鎖模2112mcL2112mcL3222mcL3222mcL鎖模的條件！ 第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 93.2 主動鎖模主動鎖模3). 鎖模的關(guān)鍵鎖模的關(guān)鍵2mqcvvL 12m2mqcvvL 10qq2Lc調(diào)制器的信號頻率為 ，損耗變化的頻率為： 調(diào)制的

5、結(jié)果，使各縱模之間的相位固定 輸出的光波的間隔為 的脈沖序列，具有鎖模激光器的輸出特性。 4). 振幅調(diào)制鎖模的特點(diǎn)振幅調(diào)制鎖模的特點(diǎn) 第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 103.2 主動鎖模主動鎖模2. 相位調(diào)制鎖模相位調(diào)制鎖模-電光調(diào)制器電光調(diào)制器 1). 鎖模原理鎖模原理 激光介質(zhì)激光介質(zhì) 激光激光 全反鏡全反鏡 輸出鏡輸出鏡 起偏器起偏器 檢偏器檢偏器 LN xzy Uz 基本原理基本原理：在激光腔內(nèi)插入一個電光調(diào)制器，當(dāng)調(diào)制器介質(zhì)折射率按外加調(diào)制信號而周期性改變時，光波在不同的時刻通過介質(zhì)，便有不同的相位延遲.第三章 超短脈沖技術(shù)長

6、春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 113.2 主動鎖模主動鎖模)cos(tdVEmoz3333131212zeezxooznnnEnnnE 3330sinemmdtltn VtdtdtVndlnltmecos2)(0333第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 123.2 主動鎖模主動鎖模第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 133.2 主動鎖模主動鎖模 coscccEtAt coscosccmE tAtmt333emlmn Vd( )coscoscos22cccc

7、cmcmAAE tAtmtmt第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 143.2 主動鎖模主動鎖模 0123coscoscoscos2cos2cos3cos3cccmcmcmcmcmcmE tA JmtJmttJmttJmtt第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 153.2 主動鎖模主動鎖模( ) t2( ) t,2,3cmcmcm22mcL( )Nt第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 163.2 主動鎖模主動鎖模3). 鎖模的關(guān)鍵鎖模的關(guān)鍵2m

8、qcvvL 2mqcvvL 10qq2Lc調(diào)制信號的頻率與相鄰縱模間隔頻率相等： 調(diào)制的結(jié)果，使各縱模之間的相位固定 輸出的光波的間隔為 的脈沖序列，具有鎖模激光器的輸出特性。 4). 相位調(diào)制鎖模的特點(diǎn)相位調(diào)制鎖模的特點(diǎn) 脈沖位置不穩(wěn)定必須采取一定的措施。第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系Page: 173.2 主動鎖模主動鎖模3. 主動鎖頻激光器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點(diǎn)主動鎖頻激光器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點(diǎn)(1) 元件的端面反射率必須控制在最小，否則由于標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)會減少縱模個數(shù)，破元件的端面反射率必須控制在最小，否則由于標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)會減少縱模個數(shù)，破壞鎖模的效果。如

9、反射端面切成布儒斯特角、傾斜放置、鍍增透膜等。壞鎖模的效果。如反射端面切成布儒斯特角、傾斜放置、鍍增透膜等。(2) 調(diào)制器應(yīng)放在腔內(nèi)盡量靠近反射鏡處，以便得到最大的縱模之間的耦合效果。調(diào)制器應(yīng)放在腔內(nèi)盡量靠近反射鏡處，以便得到最大的縱模之間的耦合效果。調(diào)制器在通光方向的尺寸應(yīng)盡量小。調(diào)制器在通光方向的尺寸應(yīng)盡量小。(3) 鎖模調(diào)制器的頻率必須嚴(yán)格調(diào)諧到鎖模調(diào)制器的頻率必須嚴(yán)格調(diào)諧到fm=qc/2L，否則會使激光器工作越出鎖，否則會使激光器工作越出鎖模區(qū)，而進(jìn)入猝滅區(qū)或調(diào)頻區(qū)，從而破壞鎖模。模區(qū)，而進(jìn)入猝滅區(qū)或調(diào)頻區(qū)，從而破壞鎖模。第三章 超短脈沖技術(shù)長春理工大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)系長春理工大學(xué)電子

10、科學(xué)與技術(shù)系Page: 18主動鎖模主動鎖模 小結(jié)小結(jié)什么是主動鎖模？主動鎖?？梢苑譃槟莾深?？什么是主動鎖模？主動鎖?？梢苑譃槟莾深?？主動鎖模激光器的設(shè)計要點(diǎn)有哪些？主動鎖模激光器的設(shè)計要點(diǎn)有哪些？在諧振腔中部在諧振腔中部L/2放置一損耗調(diào)制器，要獲得鎖模光脈沖，調(diào)制器的損放置一損耗調(diào)制器，要獲得鎖模光脈沖，調(diào)制器的損耗周期耗周期T應(yīng)為多大？每個脈沖的能量與調(diào)制器放在緊靠端面鏡子處的情應(yīng)為多大？每個脈沖的能量與調(diào)制器放在緊靠端面鏡子處的情況有何差別？況有何差別？有一個多縱模激光器縱模數(shù)是有一個多縱模激光器縱模數(shù)是1000個，激光器的腔長為個，激光器的腔長為1.5m，輸出的，輸出的平均功率為平均功率為1W，認(rèn)為各縱模振