空心气体光纤激光器.ppt

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1、新型空芯气体光纤激光器姓名：李钰星01蝴蝶翅膀的奥秘02空心光子晶体光纤03空心气体光纤激光器04关于优劣势分析05自我思考设计目录06广阔的发展前景01蝴蝶翅膀的奥秘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

2、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。02空心光子晶体光纤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

3、带隙（PhotonicBandGap）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。03空心气体光纤激光器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.

4、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

5、。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04关于优劣势分析Content产生了难以达到的波长的光，即能够发出光

6、谱范围为3.1微米至3.2微米的中红外光谱，并且具有扩展到高功率的潜力。A前景广阔，将为中红外激光器带来新的应用。中红外激光器目前主要应用于光谱学、环境遥感以及爆炸物检测等领域。B节能性好，该结构还具有可携带性和耐用性，其厚度只有一根头发丝大小，并且可以缠绕起来以便紧凑地存储和运输。C关于优劣势分析技术尚未成熟A造价高昂B关于优劣势分析05自我思考设计Content05自我思考设计Content光子晶体激光器谐振器原理设计05自我思考设计Content光子晶体激光器谐振器原理设计FBG（光纤布拉格光栅）06广阔的发展前景Content红外光谱

7、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图像。广阔的发展前景爆炸物检测，用于机场、火车站等人流密集的交通枢纽和各类具有安防要求的场所，光纤激光器将具有便携、灵敏度高等优势。END

8、THANKYOU!