报道了对平均功率达85W的高功率、高稳定性全固态绿光激光器谐振腔特性的研究，将高平均功率运转条件下的KTP倍频晶体的热透镜效应等效为一个薄透镜，利用ABCD传输矩阵，通过图解方法定性地讨论了KTP晶体的热透镜效应对谐振腔的稳定性和腔内激光模式的巨大影响，理论分析表明适当大小的倍频晶体热透镜焦距不但可以有效地补偿Nd：YAG棒的热透镜效...
利用自行研制的半导体可饱和吸收镜(SESAM)，在5W光纤耦合半导体激光器端面抽运的Nd：YAG激光中，实现了半导体可饱和吸收镜被动锁模，获得了稳定的皮秒锁模激光输出。经自相关仪测量，其锁模激光脉冲宽度小于10ps。实验采用直腔结构的谐振腔，该腔结构简单，易于调整，实现可饱和半导体吸收镜稳定锁模时，光～光转换效率达到19％。
高功率激光二极管列阵广泛应用于抽运固体激光器。报道了17kw GaAs／AlGaAs叠层激光二极管列阵的设计、制作过程和测试结果。为了提高器件的输出功率，一方面采用宽波导量子阱外延结构，降低腔面光功率密度，提高单个激光条的输出功率，通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法进行材料生长，经过光刻、金属化、镀膜等工艺制备1cm激光条，填充密...
研究了不同CeO2浓度掺铈石英玻璃的光谱性能和机械强度，制备了几种不同杂质(CeO2，Al2O3，TiO2)含量的掺铈石英玻璃管，并且这些掺铈石英玻璃管用相同的工艺研制成大功率脉冲氙灯。对掺铈石英玻璃管的光谱性能、机械性能和热学性能进行了测试，并测试了脉冲氙灯放电的极限负载能量。通过对比实验表明，掺入适量的CeO2等杂质的掺铈石英玻璃管可...
复合消色差波片，因其延迟量在一定波长范围内不随波长变化，克服了常规延迟片只能用于单一波长的缺点而被广泛应用到通信、生物、地质、航空、航天、海洋等领域。根据复合波片理论，完成了同种材料三元复合式消色差λ／4波片的设计理论；推导出消色差延迟片延迟量随波长变化的理论曲线；进而在平板型三元复合式消色差λ／4波片的设计基础上提出了...
报道了在热扩散条件下两步离子交换玻璃光波导功分器的理论分析、样品制作和实验测试。为了便于定量分析，采用了一种上升反正弦S型分支光波导系统的物理模型，得到了在热扩散条件下两步离子交换光功分器波导区的归一化折射率分布和在不同交换时间所形成的玻璃波导折射率分布。在此基础上，设计和制作出第一步采用含T1纯熔盐Tl2SO4与玻璃含Na进...
采用波长为193nm的ArF准分子激光对钛宝石进行辐照，对比辐照前后的吸收光谱，218nm处的吸收增加幅度明显大于193nm和266nm的吸收峰。通过对不同品质因素(FOM)值样品在420nm处的荧光强度检测，发现FOM值随荧光强度减小而增大，对比钛宝石样品在准分子激光辐照前后的420nm荧光谱，可以发现荧光强度明显降低。在检测样品的电子顺磁共振(EPR)谱后发...
Nd：GdVO4晶体除了具有Nd：YVO4晶体的优点(发射截面大、吸收系数大、输出为线偏振等)之外，Nd：GdVO4晶体在全固态高功率激光器领域具有良好的表现。由于1．3μm波长附近的激光与光通信中广泛采用的硅光纤传输窗口相吻合，而且它的倍频又是得到红色激光的有效途径，所以1．3μm激光的用途也将非常广泛。
用于卫星合作目标的角反射器阵列的设计，国际上普遍采用的是圆形布阵方案。采用正六边形密接布阵设计，获得了轻量化、高稳定性的卫星激光合作目标。角反射器阵列尺寸为280mm×160mm，重量小于2kg，共有38个角反射器单元；单元底面加工成正六边形，对边距为31．5mm，有效通光口径为30mm，高为25mm；考虑到星载角反射器的速差效应及其补偿要求，...
探索Nd：YAG倍频激光与受激拉曼散射(SRS)结合获得从紫外到可见光范围的多波长输出，可应用于激光雷达探测空气污染等领域。利用Nd：YAG激光的三倍频355nm波长输出在甲烷及甲烷和氢气混合气体中的拉曼特性进行研究。获得在396nm，416nm，447nm和503nm+515nm等多个波长分别约100mW的同时输出，以及对个别波长的增强。讨论了不同常见的工作气体及...
部分相干光通过受光阑限制近轴ABCD光学系统传输是实际工作中一个十分有意义却是很困难的问题。虽然使用“Mathematia”编制的程序可对Collins公式作数值积分，但随着光阑数目的增加，计算变得非常繁琐和耗时。用有限个复高斯函数之和来逼近硬边光阑窗函数的方法，推导出了部分相干光通过多个硬边光阑ABCD光学系统传输的递推公式，提供了一种模...
激光烧蚀等离子体在微量元素分析方面有着重要的应用背景，而缓冲气体的种类及压力对激光等离子体的特性有重要影响。报道了以氦气、氩气、氮气和空气作为缓冲气体，实验测定了不同气压下Nd：YAG激光烧蚀Al靶产生的等离子体中的时间分辨发射光谱，利用发射谱线的Stark展宽和相对强度计算了等离子体中的电子密度和温度，得到了在不同缓冲气体中激...
在同轴相移数字全息实验中，相移量的准确性、稳定性对实验结果起着很重要的作用，因此相移器的研究已成为相移数字全息实验研究中的一个重要内容。在以往应用的相移器中，大多是通过机械驱动改变光程来实现相移，这种方法会使光路变得复杂。提出了一种新型的相移器——液晶光调制计算全息相移器，它将大大简化光路的设计，同时避免机械运动，实...
薄膜表面粗糙度是表征薄膜质量的重要指标，为了探求环境气压对脉冲激光烧蚀沉积纳米Si薄膜表面粗糙度的影响，采用XeCl脉冲准分子激光器，分别在惰性气体氦气和氩气的不同气压环境下烧蚀沉积了纳米Si薄膜，用Tencor Instruments Alpha-Step 200台阶仪对相应薄膜的表面粗糙度进行了测量。结果表明，薄膜表面粗糙度开始随着气压的增大而逐渐增加...
摘要ZrO2薄膜样品在不同的沉积温度下用电子束蒸发的方法沉积而成。利用X射线衍射(XRD)仪和原子力显微镜(AFM)检测了ZrO2薄膜的晶体结构和表面形貌，发现室温下沉积ZrO2薄膜样品为非晶结构，随着沉积温度升高．ZrO2薄膜出现明显的结晶现象，在薄膜中同时存在四方相及单斜相。薄膜表现为自由取向生长，晶粒尺寸随沉积温度升高而增大。同时发现薄...
用Stark能级分裂的变化分析了掺铝改变掺铒光纤放大器(EDFA)光谱特性的原理，并用改进型化学气相沉积法(MCVD)结合溶液浸泡掺杂法制作了采用不同掺铝比例的掺铒光纤，测试了用这几种光纤制作的放大器的自发辐射谱，得出掺铝浓度的提高使荧光谱的峰值往短波长移动，与Stark能级分裂理论分析得到的结果相一致。同时采用截断法测试了两种不同掺铝浓...
采用掺铒光纤在L-波段的放大自发辐射(ASE)构成的宽带光信号源在光纤传感、器件测试等方面有着广泛的应用需求，而抽运转换是制作这种光源的关键技术之一。基于C-波段放大自发辐射对L-波段信号具有二次抽运作用的机理，在光纤的一端采用Sagnac反馈环将输出的C-波段放大自发辐射反馈回到掺铒光纤中，这些被反馈的C-波段放大自发辐射像注入的信号...
基于标量近似理论利用有效折射率方法对低空气填充率的光子晶体光纤(PCF)的色散特性进行了数值模拟。发现通过调节光纤包层的空气穴节距或空气穴大小可以有效地调节光子晶体光纤的色散特性，可以实现光子晶体光纤零色散波长向短波方向(小于石英材料的零色散波长1．27／μm)移动，甚至在光通信波段出现两个零色散波长；可以设计在光通信波段接近于...
利用光纤倏逝波原理，以输出波长为635nm的半导体激光器为光源，研制成功一台具有5个探头的光纤生物传感器。该传感器5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达0．01nmol／L，在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于10％，5个探头的信噪比曲线几乎重合，且与商品化生物芯片扫描仪同时检测得到的结果一致；检测到了抗原抗体特异性反应的...
应用等效折射率模型研究了光子晶体光纤(PCF)的传播特性。介绍了光子晶体光纤的等效折射率模型。通过求解标量波动方程得到了光子晶体光纤包层基空间填充模的模式折射率，利用阶跃光纤的理论来研究光子晶体光纤的导模特性。应用此模型对不同结构光子晶体光纤包层区的等效折射率与波长的关系进行了讨论。包层区等效折射率与芯子的折射率差随波长...
飞秒激光作用于生物组织时几乎不伤及周围区域，因而具有投高的空间分辨率和时间分辨率。目前，光镊已成为捕获和操纵微米尺度微粒和生物细胞的有效手段。鉴于飞秒激光脉冲的独特优势以及光镊在生物学领域广泛的应用前景，我们曾提出建立飞秒激光细胞显微手术系统，并对以飞秒激光脉冲作为光源的光学势阱的稳定性进行了详细的理论分析。
光镊系统可以实现微米粒子的纳米精度位移测量，对该测量装置和方法及各种误差来源进行了分析。着重讨论了动态图像分析法，包括灰度重心法和新发展的幂次重心法、二次曲线拟合法。提出了一种对图像分析法边行评估的数值模拟方法，对这三种算法引起的误差进行了数值模拟。结果表明，方法误差与随机噪声的性质有关：在本底噪声为主时，二次曲线拟...
在SHTB加载装置上利用数字化的高速摄影和采集系统，并结合数字散斑相关方法，发展了一种光学动态变形测试技术，在霍普金森(Hopkinson)加载装置上实现了具有较高精度和分辨率的位移和变形场的实时光学测量。实验中，利用Imacon-790高速摄影机以10^5幅／s的速度分别拍摄了两组LY12试件的动态拉伸情况(一维平板拉伸试样和含对称缺口的拉伸试样)，...
基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术(FTP)是一种非接触、快速的光学三维面形测量方法。将短时傅里叶变换引入傅里叶变换轮廓术中，通过合适滑动窗口把变形条纹分成许多局部条纹段。计算每一个局部变形条纹的归一化傅里叶谱，提取零频分量，从中重构出变形条纹的零频分量。再计算原变形条纹的归一化傅里叶谱，并从中减去零频分量，以达到利用一帧变...
提出了一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测距精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析，并给出用以描述该方法的基本方程。最后，给出了实验装置，在20m范围内获得了0．5mm的测距精度。
分析了消光式液体颗粒计数传感器的典型结构，并根据Mie理论计算了折射率为1．33的消光系数曲线，说明颗粒粒径在小于2μm时与消光系数呈多值性对应关系，指出这种多值性关系是影响此类计数器不能用于检测小颗粒的主要原因。最后提出一种改进的液体颗粒计数传感器结构，对传感器中光学部分的采光透镜组进行了改造，增加散射光探测器和光源监控探...
对于频率为几十赫兹的液体表面声波，提出了一种激光干涉测量方法，并在实验上观察到了反射光所形成的稳定的、清晰的调制干涉图样，干涉图样被限制在一定的空间区域内，其强度分别在两边界位置达到极大，形成了两个极亮点。理论上导出了调制干涉图样光强度、干涉条纹角宽度、干涉区域角宽度与表面声波之间的解析关系，并与实验数据进行了对比。...
经中国科学院人事教育局批准，中国科学院上海光学精密机械研究所精心筹备的“中国科学院光学设计高级讲习班”于2004年5月10～17日在中国科学院上海光学精密机械研究所成功举办。来自全国光电行业的各大公司、企业和一些高校、研究所230多人参加了此次讲习班。
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