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采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散二氧化硅(SiO2)微球组装形成三维有序胶体晶体模板.以锗烷(GeH4)为先驱体气,用等离子增强化学气相沉积法向胶体晶体的空隙中填充高折射率材料Ge.酸洗去除二氧化硅微球,得到Ge反蛋白石三维光子晶体.通过扫描电镜、X射线衍射仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对锗反蛋白石的形貌、成分和光学性能进行了表征.结果表明: Ge在SiO2微球空隙内填充致密均匀,得到的锗为多晶态,锗反蛋白石为三维有序多孔结构.锗反蛋白石的测试光谱图有明显的光学反射峰,表现出光子带隙效应.测试的完全光子带隙位于中红外3.4μm处,测试的光学性能与理论计算基本吻合.

关键词: 光电子学 , 锗反蛋白石 , 光子晶体 , 完全光子带隙 , 等离子增强化学气相沉积 , 溶剂蒸发对流自组装 , 中红外

ZnSe和Cr∶ ZnSe单晶的温梯法制备及光学性能研究

张浩 , 李琳 , 宋平新 , 张迎九 , 冷雨欣 , 许毅 , 董永军

人工晶体学报

采用温度梯度法(TGT)生长了直径为32 mm大尺寸ZnSe晶体.对生长出的ZnSe单晶进行了光学性能分析.采用磁控溅射方法在ZnSe晶体上镀铬膜,通过热扩散方法成功制备出中红外Cr∶ ZnSe激光晶体,并研究了Cr∶ZnSe晶体的光谱性能.吸收光谱测试观察到了Cr2+(3d4)取代四面体配位Zn2的5T2→5E能级的跃迁在1800nm的吸收带.77 K低温的光致发光光谱表明Cr∶ ZnSe晶体具有中心波长位于2.2 μm的宽谱带发射特征.

关键词: ZnSe , Cr∶ZnSe , 温度梯度法(TGT) , 中红外

外腔调谐激光泵浦的差频中红外宽调谐激光光谱系统

陈东 , 刘文清 , 张玉钧 , 刘建国 , 崔小娟 , 阚瑞峰 , 王敏 , 夏慧 , 崔益本

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.01.002

室温工作的连续可调谐相干光源在痕量气体检测技术中有着重要的应用价值,非线性差频方法是获得室温工作的中红外相干光源的有效途径,是对传统激光光源的重要补充.报道了一种基于差频方法的室温工作宽调谐中红外激光光谱系统,使用两台近红外半导体激光器作为种子光源,采用PPLN晶体作为非线性混频器件,结合准相位匹配技术实现了3.2～3.7μm中红外相干光源输出,最大差频输出功率约为1μW,对CH4基频吸收谱线的光谱检测表明,系统能够满足在中红外光谱区对气体成分进行高分辨、高灵敏、快速吸收检测的需要.

关键词: 光谱学 , 中红外 , 差频 , 准相位匹配 , 外腔调谐半导体激光器

光纤型宽调谐中红外激光光源的设计与研制

王会娟 , 常建华 , 赵恒磊 , 赵佳生 , 冯素娟 , 郭强 , 毛庆和

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.03.006

报道了一种光纤型宽调谐中红外差频产生(DFG)激光光源,该系统分别以掺镱光纤激光器(YDFL)和掺铒光纤激光器(EDFL)作为泵浦和信号源.为拓宽基频光调谐范围,采用了4个不同工作波段的YDFL,并通过电控光开关实现段间的快速切换,总调谐范围为1040～1110 nm;采用电控偏振控制器(ECPC)分别对基频光偏振态进行精确快速控制,以提高系统转化效率;利用PID算法和负反馈技术分别稳定泵浦LD温度和驱动电流,并将其工作状态通过LCD实时显示.测试结果表明,该中红外激光系统可在3.04～3.72 μm内连续调谐.

关键词: 激光技术 , 中红外 , 差频产生 , 光纤激光器 , 宽调谐

小型化宽调谐光纤型DFG中红外激光源的研制

李秀丽 , 冯素娟 , 毛庆和

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.03.007

研制了一种小型化宽调谐光纤型DFG/QPM中红外光源.该光源的基频光采用分段调谐的方案,以3个不同工作波段的YDFL作为泵浦源,3个不同工作波段的EDFL作为信号源,并通过光开关实现各波段间的快速切换.研制了DFG中红外光源样机,其尺寸为440mmx290mmx500mm,测试结果表明,泵浦光/信号光可在1050～1110nm和1535～1600nm范围内宽带连续调谐,经差频过程最终中红外激光实现3054.5～4009.1nm波段内宽带无缝调谐.

关键词: 激光技术 , 分段调谐 , 中红外 , 差频产生 , 光纤激光器

小芯径硫系玻璃光纤的制备及其非线性光学应用

郭威 , 张斌 , 翟诚诚 , 祁思胜 , 余懿 , 杨安平 , 李雷 , 杨志勇 , 王荣平 , 唐定远 , 陶光明 , Luther-Davies Barry

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150229

通过动态蒸馏提纯技术制备了高纯Ge-As-Se和Ge-As-S硫系玻璃。采用两步棒管法拉制了以Ge-As-Se玻璃为纤芯、Ge-As-S 玻璃为包层的小芯径阶跃折射率光纤，并使用飞秒激光抽运光纤测试了超连续谱的产生。以Al 和GaCl3分别作为除氧剂和C/H纯化剂可以有效消除玻璃中的C、H和O杂质。制备的GeAsSe/GeAsS光纤在2~9μm波段表现出优异的传输性能，光纤数值孔径约为1.3；采用重复频率为10.5 MHz、脉冲宽度为320 fs、中心波长为4.0μm、峰值功率为4.6 kW激光抽运长度为22 cm、芯径为6μm的光纤，获得了覆盖1.9~8.2μm、光谱平坦度为±10 dB、平均功率为4.5 mW的超连续谱。

关键词: 非线性光学 , 硫系玻璃光纤 , 中红外 , 超连续谱产生

中红外波长负折射率液晶材料

李晓平 , 贾丹 , 杨程亮 , 彭增辉 , 宣丽

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20132801.0015

在包含碳化硅核壳微球的向列相液晶中,理论计算发现在13～13.2μm中红外波段范围出现了负折射率.由于强烈声子激化共振产生大的介电常数,碳化硅微球在13.1μm附近产生负磁导率.通过确定壳层材料的等离子参数,获得了负折射率.电磁模拟解释了负介电常数和负磁导率产生的机理.

关键词: 负折射率 , 碳化硅 , 向列相液晶 , 中红外

中红外非线性光学晶体的研究进展

董春明 , 王善朋 , 陶绪堂

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.026

本文综述了几种重要的中红外非线性光学晶体的研究进展,分别详细介绍了各自的结构特点、非线性性能以及他们在频率变换方面的重要应用.提出了在中红外非线性光学晶体生长中遇到的困难,并探讨了解决问题的途径.认为生长性能优异、足够尺寸的红外非线性光学晶体具有非常重要的应用价值,并对中红外非线性光学晶体的研究进行了展望.

关键词: 中红外 , 频率变换 , 非线性光学晶体