直径为几个微米到几十纳米的微纳光纤具有大的消逝场，高的非线性，低的损耗，易于操作，成本低廉等一系列特点。利用微纳光纤可以制备成具有多种功能的尺寸在1mm以内的微小器件，并且具有与普通光纤一样的输入输出端，插入损耗极低。本项目有两种代表性的器件：1.微型流/气体传感器，体积小，所需被检测物的量也极小，十分适合用于检测有毒有害气体液体，另外该种传感器也可以用于检测振动等；2.全光纤的微型分布反馈式激光器，器件成本极其低，效率高，体积小于100umX1mm

项目成功开发了级联振荡Er*:ZBLAN光纤激光器，采用基于多色镜技术的F-P腔和全固态LD反向泵浦技术获”了2.8um 和1.6um双波段激光输出，由于2.8ym波长的激光可进行精确切割而1.6um波长的激光可凝结止血，因此同时输出此两个波段的激光器可用于开发多用途的激光医疗系统。同时这两个波段的激光在光电对抗、激光通信、空间探测、科研测量等方面都有良好的应用前景。项目在实施过程中申报国家专利5项，已获发明专利授权3项、实用新型专利授权1项;发表科研论文8篇，其中被SCI收录7篇。

螺旋耦合掺稀土光纤棒单模输出激光器（专利号：200810118083.9）。它包括泵浦源与单模掺稀土光纤、掺稀土光纤棒；泵浦源对光纤光栅、光纤光栅与单模掺稀土光纤构成的激光器进行泵浦；泵浦源对掺稀土光纤棒进行泵浦，将光纤光栅与光纤光栅、单模掺稀土光纤连接在一起，置入在掺稀土光纤棒包层上刻的螺旋槽内，其中置入槽内的光纤光栅、单模掺稀土光纤部分或全部包层去掉，对槽进行封装，并对掺稀土光纤棒两端端面光滑处理，通过内部强耦合，使掺稀土光纤棒谐振在光纤光栅、单模掺稀土光纤构成的激光器产生的激光波长上，实现主动锁相，从而实现单模激光超亮度大功率输出。 种子激光注入式有源光纤棒单模激光器（专利号：200810118082.4），它包括泵浦源、单模种子光纤激光器、掺稀土离子光纤棒、光纤；其中泵浦源对掺稀土离子光纤棒进行泵浦；光纤的一端与单模种子光纤激光器的输出端连接，另一端去掉部分或全部包层的光纤置入掺稀土离子光纤棒包层或掺稀土离子光纤棒芯内的孔中，其后对掺稀土离子光纤棒进行热处理，使孔无空气间隙。由于光纤与掺稀土离子光纤棒芯之间的强耦合，使得掺稀土离子光纤棒谐振在单模种子光纤激光器产生的激光波长上，从而实现单模激光超亮度大功率输出。

可以量产/nInP基In(Ga)As量子阱在材料制备及器件工艺制作方面具有诸多优势。除了具 有高质量，低成本的衬底材料，InP基激光器因其兼容传统通讯用激光器的成熟工 艺，且易与其它器件实现集成等优势而具有更好的工业应用前景。我们拥有采用 MOCVD制备大晶格失配In(Ga)As/InP量子阱外延芯片、半导体激光器工艺制作以及 器件测试封装的全套技术。我们制备的激光器外延芯片波长可精确调控，其面内波 长不均匀性低至±3nm，相应的激光器件性能指达到国际先进水平。 目前市场对2微米激光器的应用需求主要

本项目的提出主要是为了解决LG光束产生方面的困难。主要研究内容是周期极化铌酸锂晶体中高质量LG光束的高效产生和有效调控，主要目标是拓展LG光束的波长（特别是在传统方法难以工作的蓝光和近紫外波段）、实现高阶LG光束的有效产生和提高LG光束的质量（包括纯度、强度等）。我们将利用周期极化铌酸锂晶体这一特色材料，设计新型的相位匹配机制，辅助以光学谐振腔，通过高效非线性光学混频过程来产生不同波长的高质量LG光束。与同行工作相比，我们的特色在于可以发展各种新型相位匹配机制，立足自主研发的多重准相位匹配理论和非线

本实用新型涉及一种基于氧化锌纳米棒的随机激光器，属于随机激光器领域。该随机激光器包括泵浦激光器、反射镜、柱透镜；还包括基于氧化锌纳米棒的随机激光增益介质；所述随机激光增益介质由锌金属薄片、微米级锌金属结构、氧化锌纳米棒、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜和若丹明6G组成。本实用新型所述随机激光增益介质是在锌金属薄片表面直接生长氧化锌纳米棒，获得基于氧化锌纳米棒的随机激光增益介质；用锌金属薄片表面均匀分散的纳米级的氧化锌纳米棒提供散射和光反馈，从而随机激光器获得激光输出；其输出的激光光谱采用光纤光谱仪探头进行探测。本实用新型其结构简单，具有成本低廉及环境友好的特点。

      XGL-1 脉冲Nd：YAG激光器实验装置主要用于了解激光器的基本原理、基本结构、主要参数以及输出特性，掌握激光器的调整方法，并且通过观察调Q、选模、倍频等现象，了解激光的基本原理、基本结构以及输出特性等。主要用于高等院校的物理教学和科研。

基于金属纳米粒子的局域表面等离激元因其高局域强度，小局域尺度，高灵敏度等特点，被大量应用在不同领域。但是，几个飞秒的超短模式寿命(dephasing time)大大限制了其应用的广泛性和实用性。该工作设计的多层结构实现了局域表面等离激元和传播表面等离激元的强耦合(图1(a))。动态数值模拟结果也清晰地证明在强耦合下局域表面等离激元模式和传播表面等离激元模式之间的能量交换。近场方面，光电子显微镜对表面等离激元模式进行直接成像，大大突破了原有的远场探测技术的限制。并且结合不同激发光源，实现不同维度的探测。结合波长可调的激光光源，光电子显微镜在频域记录下表面等离激元模式随波长变化的强度演化过程(图1(b))。结合超快泵浦探测技术，光电子显微镜在时域记录下表面等离激元模式随时间变化的演化趋势。该工作更加深入并直观地探测强耦合体系中的能量转换过程，并通过强耦合中失谐量的改变实现模式寿命的操控，相较于未耦合的局域表面等离模式，强耦合的模式寿命由6飞秒(10-15秒)提高到10飞秒。这一研究成果对进一步发展基于表面等离激元的人工光合成、生物传感等应用具有重要的指导价值。图1、（a）光电子显微镜和多层结构示意图，（b）远场和近场探测曲线、不同波长激光激发下光电子显微镜记录的局域表面等离激元模式分布图。 此研究是由北京大学和日本北海道大学共同合作完成，北京大学物理学院博士生杨京寰和重大仪器项目的国际合作者、北海道大学助理教授孙泉为该文章的共同第一作者，北京大学龚旗煌院士和北海道大学Misawa教授为共同通讯作者。除了自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目，该工作还得到了科技部、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、日本文部科学省及学术振兴会、北海道大学纳米技术平台等单位的支持。目前国家重大科研仪器研制项目“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”的研制正在有序推进中，已经取得了一批包括此工作在内的阶段性成果。该实验系统的核心仪器是附带低能电子显微功能的光电子显微镜(PEEM), 其激发光的波长覆盖范围从极紫外到近红外(图2)。下一步该实验系统有望在二维材料、光电材料与器件、表面介观物理等研究领域大显身手、发挥积极作用。图2、北京大学研究团队的飞秒纳米时空分辨系统