回音壁光學(xué)微腔具有良好的光學(xué)性質(zhì),有重要的基礎(chǔ)研究和實際應(yīng)用價值。通過在回音壁微腔中摻雜增益介質(zhì),可以進(jìn)一步提高相應(yīng)的性能,并應(yīng)用于超低閾值微型激光器、超靈敏探測和高性能光學(xué)器件。本文的研究對象為鉺離子摻雜回音壁光學(xué)微腔,采用溶膠—凝膠辦法加工制備而成。摻鉺回音壁微腔可以極大地增強(qiáng)光場與鉺離子間相互作用,提高泵浦效率、降低激光閾值,同時在其中還可觀察到動力學(xué)增益和增益競爭等新奇現(xiàn)象。本論文針對鉺離子摻雜回音壁微腔中增益的基本性質(zhì),系統(tǒng)性地開展了以下工作:一、參與了回音壁微腔實驗室的建設(shè)。采用溶膠—凝膠辦法,并結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)制備出摻鉺增益腔,品質(zhì)因子在百萬量級左右。詳細(xì)分析了穩(wěn)態(tài)情況下增益的基本性質(zhì),包括各能級粒子數(shù)布局、激光閾值和激光轉(zhuǎn)換效率等。二、研究了摻鉺增益腔中的增益競爭現(xiàn)象,并將其用于增益的精確調(diào)控。通過調(diào)節(jié)控制信號使得探測信號的透射譜實現(xiàn)洛倫茲谷、類法諾線型和洛倫茲峰之間的轉(zhuǎn)變,而在此過程中泵浦光保持不變。利用耦合模理論并通過求解激光速率方程得到該過程中動力學(xué)增益的變化,分析指出兩者間的增益競爭導(dǎo)致了相應(yīng)透射譜的變化。該現(xiàn)象可用于增益的精確調(diào)控,由于該過程中泵浦光保持不變... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１三種不同的微腔：法布里珀羅微腔、光子晶體微腔和回？音壁模式光學(xué)微腔

復(fù)合微

基于微?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]回音壁模式光學(xué)微腔:基礎(chǔ)與應(yīng)用[J]. 鄒長鈴,董春華,崔金明,孫方穩(wěn),楊勇,吳曉偉,韓正甫,郭光燦.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(11)
[2]Nd玻璃微球中觀察到諧振腔的量子電動力學(xué)效應(yīng)[J]. 王育竹,黎永青,劉亞淑,呂寶龍,馬仲堂.  中國激光. 1990(12)



本文編號：3288290