作者单位
摘要
吉林大学 电子科学与工程学院, 集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区, 吉林 长春  130012
可见光通信(VLC)技术巧妙地融合了通信和照明或显示功能,为通信提供了高效便捷的方案。有机电致发光器件(OLED)作为最接近自然阳光的人造光源,在可见光通信系统的发射端展现出巨大的应用潜力。然而,受制于有机发光染料激子辐射复合速率较慢的限制,OLED在高频信号激励时响应速度较慢。为了克服这一限制,我们提出利用微腔结构,旨在通过微腔效应增强有机发光分子的自发辐射速率,从而改善器件的频率响应。研究结果表明,特定腔长的光学微腔引发的Purcell效应能够提升特定波长的光子态密度,从而加速其自发辐射速率。这种增强效应成功地将调制带宽从4 kHz提高到7 kHz,拓展了近75%的响应频率范围。
有机电致发光器件 微腔结构 自发辐射速率 可见光通信 调制带宽 organic light-emitting device microcavity spontaneous emission rate visible light communication modulation bandwidth 
发光学报
2024, 45(3): 468
作者单位
摘要
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026
在实用化的高速量子随机数产生器的应用中,使用Toeplitz矩阵作为后处理方法提取量子随机数随机性已成为一种主要的技术路线。然而,Toeplitz矩阵更适合于硬件计算而不适合软件运算,通常需要搭建专门的现场可编程门阵列(FPGA)电路才能进行快速运算。基于自发辐射放大(ASE)的量子随机产生器,提出一种基于简单哈希函数的快速后处理方式。这种方式的时间复杂度仅为ON),小于Toeplitz矩阵的ONlogN),并且相对另一种常用的后处理方法,最低有效位(LSBs)后处理,具有更高的随机数提取效率。实验中由所提后处理方法计算得到的随机数已通过美国国家标准与技术研究所(NIST)随机性检测。
量子随机数 自发辐射放大 哈希函数 后处理方法 随机性检测 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0527001
Yanqi Liu 1,2†Keyang Liu 1,3Zhaoyang Li 1,2,*Yuxin Leng 1,*Ruxin Li 1,2,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Chinese Academy of Sciences, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai, China
2 Zhangjiang Laboratory, Shanghai, China
3 Chinese Academy of Sciences, Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics, Center for Attosecond Science and Technology, Xi’an, China
4 ShanghaiTech University, Shanghai, China
After reaching a world record of 10 PW, the peak power development of the titanium-sapphire (Ti:sapphire) PW ultraintense lasers has hit a bottleneck, and it seems to be difficult to continue increasing due to the difficulty of manufacturing larger Ti:sapphire crystals and the limitation of parasitic lasing that can consume stored pump energy. Unlike coherent beam combining, coherent Ti:sapphire tiling is a viable solution for expanding Ti:sapphire crystal sizes, truncating transverse amplified spontaneous emission, suppressing parasitic lasing, and, importantly, not requiring complex space-time tiling control. A theoretical analysis of the above features and an experimental demonstration of high-quality laser amplification are reported. The results show that the addition of a 2 × 2 tiled Ti:sapphire amplifier to today’s 10 PW ultraintense laser is a viable technique to break the 10 PW limit and directly increase the highest peak power recorded by a factor of 4, further approaching the exawatt class.
petawatt exawatt titanium-sapphire laser transverse amplified spontaneous emission parasitic lasing coherent crystal tiling 
Advanced Photonics Nexus
2023, 2(6): 066009
孟祥明 1杨保来 1,2,3,*奚小明 1,2,3王鹏 1,2,3[ ... ]王小林 1,2,3,**
作者单位
摘要
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
基于后向泵浦结构搭建了1050 nm光纤激光放大器,将20/400 μm的双包层大模场掺镱光纤作为增益光纤,采用976 nm稳波长半导体激光器作为泵浦源。通过优化增益光纤长度,对短波长光纤放大器中的放大自发辐射效应进行抑制。采取优化种子时序稳定性的方法提升受激拉曼散射效应的阈值,实现了最高3.5 kW的功率输出。在最高输出功率下:输出激光在X方向和Y方向的光束质量因子分别约为1.33和1.25,此时的3 dB带宽为4.07 nm,光光转换效率为86.3%;时域信号稳定,没有出现模式不稳定现象。
激光器 光纤放大器 放大自发辐射 受激拉曼散射 高功率 近单模 
光学学报
2023, 43(17): 1714001
杨娜娜 1,2方波 1王春晖 1,3周昊 1,2[ ... ]张为俊 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所,合肥 230031
2 中国科学技术大学,合肥 230026
3 中国科学技术大学 环境科学与光电技术学院,合肥 230026
将波长调制技术与离轴积分腔技术相结合,建立了波长调制离轴积分腔输出光谱实验装置,增加吸收光程,避免低频的1/f噪声和与波长无关的背景功率的影响,将其应用于OH自由基探测研究。探测激光器选择2.8 μm中红外室温型连续波分布反馈式二极管激光器,OH自由基选择3 568.52 cm-1处Q(1.5e)跃迁谱线开展光谱探测,在512 m有效吸收光程和100 s采样时间下,实现了OH自由基1.2×108 molecule/cm3的探测极限。实验研究发现,在弱透过光强下,激光器放大的自发辐射对吸收系数测量影响大,本实验装置下造成了约70倍的吸收低估,需要有效避免。
激光吸收光谱 中红外 离轴积分腔 放大的自发辐射 OH自由基 Laser absorption spectroscopy Mid-infrared Off-axis integrated cavity Amplified spontaneous emission OH radical 
光子学报
2023, 52(3): 0352123
Jian Fan 1,2Xuyan Zhou 1,3,4,**Weiqiao Zhang 1,2Yufei Wang 1,2,5[ ... ]Wanhua Zheng 1,2,3,5,*
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Solid-State Optoelectronics Information Technology, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
4 Weifang Academy of Advanced Opto-Electronic Circuits, Weifang 261071, China
5 College of Future Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 101408, China
We first study the effect of cavity modes propagating in the lateral dimension on high-power semiconductor lasers with a large stripe width. A sidewall microstructure was fabricated to prevent optical feedback of lateral resonant modes. Theoretically, we demonstrate the existence of lateral resonant modes in the Fabry–Perot cavity with a large stripe width. Experimentally, we design the corresponding devices and compare them with conventional broad-area diode lasers. About a 15% reduction in threshold current and a 27% increase in maximum electro-optical conversion efficiency are achieved. The amplified spontaneous emission spectrum is narrowed, which proves that lateral microstructures suppress optical feedback of lateral resonant modes. Under a large continuous-wave operation, the maximum output power of laser device is 43.03 W, about 1 W higher than that of the standard broad-area laser at 48 A.
high power broad area laser resonant mode amplified spontaneous emission 
Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 041406
刘佳男 1王芷 1闫翎鹏 2,3陈童 1[ ... ]许并社 1,3,4,**
作者单位
摘要
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原  030024
2 太原理工大学 材料科学与工程学院,山西 太原  030024
3 山西浙大新材料与化工研究院, 山西 太原  030032
4 陕西科技大学 材料原子⁃分子科学研究所, 陕西 西安  710021
微型激光器具有体型小、光束质量高、激光亮度强和响应速度快等优点,在**、医疗和通信等领域展现出极大的应用潜力。增益介质作为微型激光器的核心部分,是一类具有放大自发辐射特性的材料。其本身的放大自发辐射特性对激光器性能起着至关重要的作用,直接影响微型激光器的阈值、激光能量、稳定性和波长调谐性等性能。近年来,各种新型具有放大自发辐射性能的材料被相继开发,并在各类微型激光器中崭露头角。本文首先介绍激光器中增益介质的放大自发辐射工作原理;然后系统综述微型激光器用各类光学增益介质的特性及不同模式谐振腔产生激光的研究现状,指出目前这些材料所存在的问题,并提出解决策略;最后对其未来发展进行展望,以期对微型激光器的研发有所裨益。
微型激光器 放大自发辐射 增益介质 谐振腔 microlasers amplified spontaneous emission gain medium optical resonator 
发光学报
2022, 43(12): 1948
郝蕴琦 1,2,3贾若一 1,2,3丁贝贝 1,2,3杨坤 1,2,3
作者单位
摘要
1 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院, 郑州 450001
2 河南省磁电信息功能材料重点实验室, 郑州 450001
3 郑州市信息光学与光电技术重点实验室, 郑州 450001
提出并设计了一种双向泵浦、双程结构的掺铒光纤放大自发辐射宽带光源。对该光源的实现方案和优化效果进行了实验研究,并分析了该光源的输出功率转化效率、光谱平坦度以及工作稳定性。结果表明,和前向泵浦ASE输出相比,该结构所产生的宽带光源泵浦转化效率提高8.24%,在不加任何滤波器条件下1525~1557nm之间光谱平坦度提升1dB,3dB线宽增加24.56nm。实现了1h内光功率和光谱的稳定输出,可为光纤传感、光谱分析等领域提供光源。
宽带光源 掺铒光纤 放大自发辐射 优化 wide bandwidth optical source Er3+doped fiber amplified spontaneous emission optimization 
半导体光电
2022, 43(3): 557
作者单位
摘要
合肥工业大学 光电技术研究院 特种显示技术国家工程实验室,测量理论与精密仪器安徽省重点实验室,安徽 合肥 230009
全无机CsPbX3X = Cl、Br、I)钙钛矿量子点具有优异的发光性能,是一种极具应用潜力的新型显示材料及激光增益介质。本文制备了发光峰位于640 nm的CsPbBr1.2I1.8红光量子点,在该量子点薄膜表面分别涂覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸异丁酯(PIBMA)、聚苯乙烯(PS)3种带不同功能基团的聚合物,制备了CsPbBr1.2I1.8/PMMA、CsPbBr1.2I1.8/PIBMA、CsPbBr1.2I1.8/PS复合薄膜,研究它们的放大自发辐射性能。结果表明,聚合物钝化一方面提升了量子点的水稳定性,另一方面,PMMA和PIBMA中的C? O钝化了量子点表面未配位的Pb2+,增强了量子点薄膜的光致发光强度。进一步的,在532 nm的纳秒激光泵浦下,CsPbBr1.2I1.8/PIBMA薄膜放大自发辐射阈值可低至81???? ?μJ·cm-2,稳定性也得到提升,展现了作为新型增益介质的潜力。
钙钛矿量子点 聚合物钝化 放大自发辐射 稳定性 CsPbX3 quantum dots polymer passivation amplified spontaneous emission stability 
液晶与显示
2022, 37(7): 787
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, State Key Laboratory of Surface Physics and Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-Beam Application (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Institute of Modern Physics, Department of Nuclear Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
We demonstrate a simple method to obtain accurate optical waveforms with a gigahertz-level programmable modulation bandwidth and a watt-level output power for wideband optical control of free atoms and molecules. Arbitrary amplitude and phase modulations are transferred from microwave to light with a low-power fiber electro-optical modulator. The sub-milliwatt optical sideband is co-amplified with the optical carrier in a power-balanced fashion through a tapered semiconductor amplifier (TSA). By automatically keeping TSA near saturation in a quasi-continuous manner, typical noise channels associated with pulsed high-gain amplifications are efficiently suppressed. As an example application, we demonstrate interleaved cooling and trapping of two rubidium isotopes with coherent nanosecond pulses.
pulse shaping laser cooling and trapping high gain optical pulse amplification self-phase modulation amplified spontaneous emission sideband modulation 
Chinese Optics Letters
2022, 20(11): 111401

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