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本系統(tǒng)提供了一個(gè)端面泵浦固體激光器實(shí)驗(yàn)的完整解決方案。不僅可以開(kāi)展激光器件和激光技術(shù)的驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)、激光器調(diào)試技能的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)，還可以自由組合開(kāi)展各種綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。為激光原理、激光器件與激光技術(shù)等課程提供配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

可以設(shè)計(jì)并優(yōu)化光纖激光器和放大器、光波導(dǎo)激光器、光纖耦合器、多芯光纖、螺旋芯光纖、錐形光纖；也可以模擬超短脈沖在不同光纖設(shè)備中的傳輸，例如在光纖放大器系統(tǒng)、鎖模光纖激光器和通訊系統(tǒng)中的傳輸。 能夠跟蹤和優(yōu)化光纖放大器和光纖激光器，讓它們適合各種應(yīng)用。幫助評(píng)估和排除光纖激光器和放大器中各種不利的影響；能夠?qū)τ性垂饫w器件性能進(jìn)行預(yù)測(cè)；能尋找最佳光纖長(zhǎng)度、摻雜濃度、折射率分布等；能夠計(jì)算摻雜濃度與光線的關(guān)系，準(zhǔn)確模擬雙包層光纖，還可以模擬時(shí)域動(dòng)態(tài)變化，可以理解和優(yōu)化的細(xì)節(jié)如功率效率和噪聲系數(shù)。 RP Fiber Power可用于分析和優(yōu)化各種器件： 單模和多模光纖 計(jì)算模式特性；計(jì)算光纖耦合系數(shù)；模擬光纖彎曲、非線性自聚焦效應(yīng)對(duì)光束傳輸和高階光孤子傳輸?shù)挠绊憽? 光纖耦合器、雙包層光纖、多芯光纖、平面波導(dǎo) 模擬雙包層光纖的泵浦吸收,光纖耦合器的光束傳輸, 光在錐形光纖的傳輸, 分析彎曲的影響, 放大器中的交叉飽和影響, 泄漏模式等。 光纖放大器 研究單級(jí)和多級(jí)放大器中的增益飽和特性(連續(xù)或脈沖放大器), 鉺鐿共摻光纖放大器能量轉(zhuǎn)移過(guò)程、猝滅效應(yīng)、自發(fā)輻射放大等。 光纖通信系統(tǒng) 分析色散與非線性信號(hào)失真，放大器噪聲的影響，優(yōu)化放大器非線性效應(yīng)和放置位置。 光纖激光器 分析并優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換效率、波長(zhǎng)調(diào)諧范圍、動(dòng)態(tài)調(diào)Q。 超快光纖激光器和放大器 研究脈沖的形成機(jī)制和穩(wěn)定范圍，非線性效應(yīng)和色散的影響，拋物脈沖放大，優(yōu)化色散脈沖壓縮，靈敏度反饋，超連續(xù)譜的產(chǎn)生。 脈沖和超快速固體激光器和放大器 研究Q開(kāi)關(guān)，模式鎖定行為，找到可飽和吸收器所需的特性，分析反饋靈敏度，啁啾脈沖放大研究再生放大穩(wěn)定性極限。 這款軟件是致力于光纖器件學(xué)科研究或工業(yè)開(kāi)發(fā)人士的必備工具。這款軟件及其技術(shù)支持將為您的工作效率和工作能力提供極大的便利。同時(shí)，這款軟件也是一款相當(dāng)出色的教學(xué)工具。 目前已使用該軟件的高校：耶拿大學(xué)、英國(guó)南普頓大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海技術(shù)應(yīng)用學(xué)院、華中科技大學(xué)、西北大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、深圳大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、長(zhǎng)春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)等。 目前已使用該軟件的單位：費(fèi)朗霍夫研究所、蘇州納米所、兵器裝備部、三江航天、上海光機(jī)所、綿陽(yáng)九院、中科院軟件所、中科院光電所商業(yè)單位、北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司等。   ※ 光纖數(shù)據(jù)： 軟件中帶有各種稀土摻雜光纖數(shù)據(jù)，即時(shí)可以仿真各種光纖激光器和放大器。   ※ 各種公開(kāi)數(shù)據(jù)： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、理解激光產(chǎn)生的基本原理及外腔面發(fā)射激光器的工作原理； 2、掌握諧振腔的設(shè)計(jì)及基本調(diào)節(jié)方法，熟悉激光器主要性能參數(shù)的測(cè)試； 3、理解非線性頻率變換的基本原理，認(rèn)識(shí)相位匹配的概念和種類(lèi)； 4、掌握腔內(nèi)倍頻激光器調(diào)節(jié)的要領(lǐng)，研究影響倍頻轉(zhuǎn)換效率的主要因素； 5、理解激光波長(zhǎng)調(diào)諧的原理，了解主要調(diào)諧方式，學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)具調(diào)諧方法的使用； 6、了解激光調(diào) Q 的基本原理及主要手段，了解被動(dòng)調(diào) Q 激光器的使用調(diào)節(jié)方法； 7、了解激光鎖模的基本原理及方法，了解 SESAM 被動(dòng)鎖模激光器的調(diào)節(jié)要點(diǎn)。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”發(fā)展了一種高精度的暗場(chǎng)光學(xué)成像定位技術(shù)(位置不確定度僅21 nm)，并結(jié)合電子束套刻工藝，實(shí)現(xiàn)了片上量子點(diǎn)微盤(pán)激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無(wú)損集成。這種微盤(pán)-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長(zhǎng)場(chǎng)束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實(shí)現(xiàn)了片上微盤(pán)激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對(duì)量子點(diǎn)無(wú)任何加工損傷；進(jìn)一步，通過(guò)同時(shí)集成多個(gè)片上微盤(pán)激光器與多個(gè)銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(zhǎng)(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長(zhǎng)相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長(zhǎng)表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來(lái)光子芯片的實(shí)現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。  該工作于2018年5月發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(huà)(Frontispiece)的形式予以重點(diǎn)報(bào)道。文章的第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點(diǎn)微盤(pán)激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無(wú)損集成。

成果簡(jiǎn)介本項(xiàng)目在國(guó)家973計(jì)劃、863計(jì)劃等研究成果基礎(chǔ)上，跟蹤國(guó)際趨勢(shì)，形成9**nm 大功率單發(fā)光條半導(dǎo)體激光器，輸出功率大于12W，壽命1萬(wàn)小時(shí)。主要優(yōu)勢(shì)：（1 ）填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。（2 ）易于光纖耦合。（3 ）多種波長(zhǎng)可選。應(yīng)用簡(jiǎn)介所處研發(fā)階段：中試階段適合應(yīng)用領(lǐng)域：直接光加工、

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙波長(zhǎng)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，該激光器包括 有源區(qū)、相位區(qū)和光柵區(qū)；從下往上依次附著有第一緩沖層、有源層 和第一覆蓋層，第一緩沖層、有源層和第一覆蓋層構(gòu)成了有源區(qū)；從 下往上依次附著有第二緩沖層、波導(dǎo)層和第二覆蓋層，第二緩沖層、 波導(dǎo)層和第二覆蓋層構(gòu)成了相位區(qū)；從下往上依次附著有第三緩沖層、 光柵層和第三覆蓋層，第三緩沖層、光柵層和第三覆蓋層構(gòu)成了相位 區(qū)；在第一覆蓋層的上表面設(shè)有第一電極，在第二覆蓋層的

5G新基建是國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略，寬溫高可靠的25Gb/s DFB(分布反饋)激光器芯片是5G光傳輸核心光芯片，也是當(dāng)前5G建設(shè)的卡脖子問(wèn)題之一。自主可控的5G光模塊DFB激光器芯片對(duì)解決光通信“空芯化”問(wèn)題，推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施，保障我國(guó)通信基礎(chǔ)設(shè)施安全具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因DFB激光器的微分增益隨溫度上升迅速下降，常規(guī)的DFB激光器面臨嚴(yán)重的高溫高帶寬瓶頸。面對(duì)5G應(yīng)用要求的-40~85℃的寬溫應(yīng)用場(chǎng)景，常規(guī)DFB激光器芯片往往是超頻運(yùn)行，嚴(yán)重影響可靠性。因此，研制全國(guó)產(chǎn)寬溫25Gb/s DFB激光器芯片，同時(shí)兼顧低成本高可靠需求對(duì)推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。 本成果創(chuàng)新性地提出一種溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器結(jié)構(gòu)，相比較常規(guī)DFB激光器，在脊兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的刻蝕兩個(gè)溝槽。此結(jié)構(gòu)可抑制注入載流子的橫向擴(kuò)散，提高對(duì)光場(chǎng)的束縛，提高芯片帶寬，滿(mǎn)足芯片高速工作需要。芯片的高溫輸出光功率大于10mW，單模抑制比大于40dB，實(shí)測(cè)寬溫25Gb/s眼圖及誤碼率均達(dá)到商用需求。同時(shí)，相比較常規(guī)芯片，其制作過(guò)程只需多加一步簡(jiǎn)單的刻蝕，無(wú)需二次外延，成本低，做了2000小時(shí)的老化試驗(yàn)，其功率變化小于0.5%，具有高可靠性。 圖1（a）常規(guī)DFB激光器芯片截面圖（b）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片截面圖（c）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片概圖（d）（e）（f）分別為常規(guī)芯片、溝脊距為2μm、溝脊距為6μm SEM圖 圖2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)曲線對(duì)比（d）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)帶寬對(duì)比，帶寬可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼圖（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背傳輸及10km傳輸誤碼率曲線 圖3（a）（b）25℃和85℃下常規(guī)芯片與溝中溝脊芯片2000小時(shí)老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，功率變化小于0.5%

本發(fā)明公開(kāi)了一種高功率光纖激光器包層光濾除裝置，該裝置 包括一段或多段雙包層光纖，其中此雙包層光纖沿激光輸出方向按剝 除面積由小到大而間隔地對(duì)保護(hù)層和外包層進(jìn)行部分剝除，使內(nèi)包層 裸露出來(lái)，將濾光材料涂在裸露內(nèi)包層上，并且將上述濾光裝置固定 在散熱金屬材料及水冷板上。本發(fā)明對(duì)光纖結(jié)構(gòu)破壞較小，濾光均勻， 避免了非均勻?yàn)V除時(shí)，某些濾除點(diǎn)溫度過(guò)高的現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。

項(xiàng)目背景：DFB 半導(dǎo)體激光器是光通信領(lǐng)域中最為重要 的器件之一，目前已經(jīng)有工業(yè)級(jí)溫度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大規(guī)模量產(chǎn)。但是，從 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 帶寬在全世界范圍內(nèi)幾乎沒(méi)有明顯提高，傳統(tǒng)的基于 載流子和光子響應(yīng)的 DFB 激光器在傳統(tǒng)的制造工藝下已經(jīng)趨 近其速率的物理極限，需要用新的物理本質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高速率 的器件，從而進(jìn)一步提升 DFB 芯片的調(diào)制速率和整個(gè)光通信 應(yīng)用的傳輸速率。本項(xiàng)目研發(fā)的 50G 波特率 DFB 半導(dǎo)體激光 器將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外壟斷本項(xiàng) 目的實(shí)施，應(yīng)對(duì)美國(guó)對(duì)中國(guó)高端材料和芯片的禁售風(fēng)險(xiǎn)。該 產(chǎn)品可在光通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，可以承擔(dān)接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中 心網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方面的主力傳輸工作。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：本項(xiàng)目期望突破當(dāng)前 DFB 調(diào)制 速率的瓶頸，在目前大規(guī)模量產(chǎn)的 25G 波特率 DFB 的基礎(chǔ)上， 將速度翻一番，到達(dá) 50G 波特率。（1） 兩個(gè)背靠背 DFB 激 光器產(chǎn)生的光子-光子諧振效應(yīng)（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷載體設(shè)計(jì)。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷載體的測(cè)試  對(duì)技術(shù)提供方的要求:1．光電子器件設(shè)計(jì)領(lǐng)域國(guó)際知名 專(zhuān)家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本設(shè)計(jì)。2．完善的 DFB 器件基礎(chǔ)知識(shí)和模擬能力。3．國(guó)內(nèi) 985 高校教授，技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有創(chuàng)新思維，不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵犯。 

本發(fā)明公開(kāi)了一種聲壓測(cè)量傳感器及多縱模光纖激光器聲壓測(cè) 量系統(tǒng)。聲壓測(cè)量傳感器包括金屬圓桶、薄膜和光纖；金屬圓桶的側(cè) 壁中部有開(kāi)孔，內(nèi)壁設(shè)有吸音棉；薄膜位于金屬圓桶的上端開(kāi)口處， 形成密封結(jié)構(gòu)；光纖兩端固定，呈緊繃狀態(tài)，中部粘貼在薄膜的表面。 多縱模光纖激光器聲壓測(cè)量系統(tǒng)包括 980nm 泵浦光源、多縱模激光諧 振腔、光纖隔離器、光電轉(zhuǎn)換模塊和頻譜分析儀；多縱模激光諧振腔 包括聲壓測(cè)量傳感器、波分復(fù)用器、摻鉺光纖、可