卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展,介绍了终端的关键技术,讨论了终端设计思想。第二部分（另文）将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。
超快激光的应用,需要有高功率、窄脉宽和宽调谐的激光光源。飞秒光参量放大是产生可调谐、短至几个飞秒光脉冲的一种重要方法。为获得极窄的飞秒光脉冲,飞秒光参量放大器就应该有尽可能大的本征带宽。理论研究了BBO晶体在Ⅰ类非共线相位匹配条件下的宽带参量放大特性。将多色相位匹配技术应用于飞秒光参量放大,推导出信号光带角色散时的宽带运转...
报道了采用大功率国产光纤束模块端面抽运Nd∶YVO4激光晶体的腔外三倍频紫外激光器,用声光调Q技术实现了高功率高光束质量基频光输出。采用LBOⅠ类相位匹配和LBOⅡ类相位匹配的腔外倍频方法,并利用凹面反射镜的方式进行聚焦,避免了1064nm和532nm激光聚焦时由于波长的不同而产生的色差效应,有效地提高了三倍频的倍频效率。最终在注入抽运光功率为...
市售的商用半导体激光器由于其线宽宽、抖动和漂移大等缺点,不能满足离子阱中单个钙离子的激光冷却和精细测量实验的要求。因此,制作了一台可调谐的Littrow结构的半导体激光器（ECDL）.该激光器的自由光谱程为1.5GHz,通过精细调节光栅的角度,激光的波长可以覆盖775-785nm.该激光器的线宽约为2.5MHz,抖动为3-4MHz,30min内的漂移约为50MHz,这些指...
报道了一台输出功率超过1.5kW的激光二极管抽运Nd∶YAG双薄片激光器。设计了四通光学耦合系统,通过优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的顶分布。薄片激光介质镀完介质膜后镀Ti,Pt,Au实现金属化,再采用铟焊工艺焊接在铜微通道冷却器上,以提高散热效率和冷却的均匀性。采用两片直径40mm,厚度1.3mm的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个二极管...
在高功率激光二极管（LD）抽运的情况下,对比分析了Nd∶YVO4/YVO4复合晶体和Nd∶YVO4单一晶体的激光特性。实验证明,复合晶体能够有效地降低晶体内的温度梯度,减小由端面变形带来的热透镜效应,获得比单一晶体高出许多的输出功率。采用Z型折叠腔,研究了Nd∶YVO4/YVO4复合晶体KTP倍频特性,当抽运功率为17W时,获得了6.23W的绿光输出,抽运光到绿光的...
第八届全国激光加工学术会议于2006年11月25-26日在广州华泰宾馆召开。本次会议由中国光学学会激光加工专业委员会主办，华南师范大学信息光电子科技学院和广州市光机电工程研究开发中心承办，广州光学学会协办。开幕式上，中国光学学会激光加工专业委员会主任邓树森研究员致欢迎词，国家科技部高新司孙中发处长、广州市科协杨晓秘书长、华南师...
开展了激光二极管（LD）抽运的全固态热容激光器的理论与实验研究,数值模拟了在热容工作条件下侧面抽运的Nd∶YAG板条激光器的热透镜效应,分析了热透镜效应对激光输出的影响,并进行了相应的实验论证。实验中采用的晶体尺寸为57mm×40mm×4mm,激光二极管阵列的抽运峰值功率为12kW,重复频率为1kHz,占空比为20%,为了获得较高的增益,将抽运光通过光学...
介绍了一种多环形腔结构（MRC）的单纵模（SLM）掺铒光纤激光器（EDFL）.这种激光器通过在主环形腔中插入充当模式滤波器的三个长度不等的无源次级环形腔,并结合腔内光纤布拉格光栅（FBG）形成多环形腔掺铒光纤激光器结构,多环形谐振腔可保证激光器的单纵模输出。讨论了使激光器运行在单纵模状态的谐振腔理论。同时,为了提高系统输出的频率稳定...
研究了偏振选择互注入条件下半导体激光器的同步和混沌滤波效应。将单模互注入速率方程扩展为包含两个偏振态的理论模型,并选择X偏振态作为互注入形式,不仅为激光器产生混沌和实现同步提供了条件,还可以完全抑制Y偏振光,实现了纯偏振模式同步。通过频率失调的引入,保持了激光器主从地位的稳定。研究结果表明,主从激光器实现了时差等于注入延时的...
YAG单晶是高功率激光的重要材料，近年来高透明度多晶陶瓷作为激光介质引起人们广泛的注意。YAG陶瓷相对单晶具有易制造大尺寸、掺杂浓度高、易批量生产等优点。在Nd：YAG陶瓷获得长足发展的同时，Yb掺杂的陶瓷也得到了越来越多的关注。Yb：YAG陶瓷与Nd：YAG陶瓷相比具有许多优点：Yb掺杂的激光介质无交叉弛豫振荡和激发态吸收，有较宽的吸收带...
提出了利用多层膜作自由电子激光器的摇摆器,利用虚光子和康普顿散射讨论了运动电子在多层膜摇摆器中的自发辐射。（Fe/Cr）N等铁磁-非磁层状材料的铁磁层之间存在反铁磁耦合,因此可以利用磁性多层膜制作自由电子激光器的摇摆器。考虑到静磁场的空间周期只有7.8nm,要精确计算电子在多层膜摇摆器中运动的自发辐射的波长和辐射功率就必须考虑电子...
分别推导了相位调制系统中采用色散预补偿方式和后补偿方式下非线性相位噪声的计算公式,基于此对这两种色散补偿方式下的相位噪声、功率容限以及最优信号峰值功率进行了详细的分析和讨论,结果表明：采用色散预补偿方式较后补偿方式能更有效地抑制非线性相位噪声,其对非线性相位噪声的抑制能力随着信号能量、放大自发辐射（ASE）的功率谱密度以及...
利用CCD对自由空间传输的激光进行成像,可得到入射光束的角度信息以实现对发射光束的控制。卫星光通信中,提高对入射光束角度偏差实时测量的精度,可以有效地提高终端的光束跟踪性能,进而有效地保持激光链路的稳定。通过分析角度偏差检测原理,建立了卫星光通信中跟瞄装置测角性能分析模型。分析了测角精度与CCD成像光斑弥散圆尺寸之间的关系,并通...
利用相位预调制技术解决高速长距离光纤传输系统中面临的接收灵敏度降低和色散容限问题。通过在发射端对非归零（NRZ）的光信号进行比特同步相位预调制,使非归零码在传输过程中得到波形重整,演变为归零（RZ）的波形,从而提高眼图开启度。实验观测了普通非归零码和相位预调制的非归零码在不同相位调制深度和色散下的光谱、眼图和功率代价。10Gb/s...
介绍了一种利用旋转孔径频闪散斑干涉法检测缺陷的新方法。该方法是一种非接触式的检测方法,不受缺陷形状和位置的影响,能够准确地检测出缺陷的大小和形状。分析了旋转孔径频闪散斑干涉法的基本原理,给出了散斑图全场滤波分析的平均光强解析式和实验结果。结果表明,该方法在一张散斑图上能记录物体动态变形的全过程,并能连续地再现出来,散斑图的...
利用数字全息干涉技术测量了电极过程中电极/溶液界面处溶液的浓度变化分布。以铁电极在0.5mol/dm^3硫酸溶液中恒电位电流振荡的活化过程为例,测量了反应初始时刻1.6s内铁电极界面处的溶液浓度变化情况。由于在全息干涉测量中引入载波条纹,所以能够方便地应用傅里叶分析方法分析计算干涉条纹的动态变化。通过对全息干涉图像序列的分析计算得到了...
分振幅光偏振仪（DOAP）是一种高速测量光波偏振态的传感器。提出了一种基于人工神经网络（ANN）的分振幅光偏振仪的数据处理方法,将分振幅光偏振仪中电路系统输出的电信号作为神经网络的输入,入射光的斯托克斯参数作为神经网络的输出,建立一个前向多层神经网络模型。通过网络训练,使该网络确立了电路系统输出电信号与入射光斯托克斯参数之间的...
纯转动拉曼测温激光雷达中采用双光栅单色仪结构的优点是能提供优于10^-7抑制比,能够很好地抑制瑞利-米氏散射,得到纯度很高的转动拉曼谱,并且能够提高光的透射率,具有长期稳定性,但双光栅单色仪的光路结构复杂一直是系统中的难点。首先对两种光栅光路结构进行讨论,得出光纤对称式光栅光路结构对于光栅效率的利用要优于光纤直线排列式光路结构,...
采用传统的傅里叶变换轮廓术（FTP）,必须保证投影装置出射光瞳和成像装置入射光瞳的连线与参考面平行,并且它们的光轴应在同一平面上,才能得到较为准确的测量结果。改进了傅里叶变换轮廓术测量装置,从理论上证明了双瞳连线不平行参考面,且双光轴也不共面时的测量原理,推导出了新的、适用范围更广泛的相位-高度映射算法,使实验系统的搭建变得比...
提出了一种用于干涉型光纤传感器动态相移测量的J0-J1法,实现了无源零差检测,而且信号解调算法简单,检测频带宽。详细介绍了该方法的基本检测原理,并对解调误差进行了理论分析与仿真,得出了系统能够检测的最大动态相移幅度与干涉仪的工作点允许变化的范围相互制约的结论。编写了实时的信号采集、处理程序,对某一干涉型光纤水听器探头的声压灵敏...
从理论和实验上研究了一种操作简单、价格低廉、灵敏度高的折射率光纤传感器。该传感器采用光纤回波强度调制原理,用半导体激光器作为光源,普通光功率计作为光电探测器,传感头为普通光纤端面。根据回波损耗随界面物质折射率不同而发生变化的机制,导出相对回波强度与折射率之间的对应关系。计算证明相对回波强度参量的引入能够有效地消除仪器的不...
基于激光多普勒效应和转动动力学原理,提出一种直接监测转轴动态扭矩的新方法,并建立了数学模型。通过构造光学测试系统使4束高相干激光投射到转轴轴段两截面上4点,具有多普勒频移的反射光在光电探测器上发生混频,光电流频差正比于角速度。测得相邻时刻两截面的瞬时转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,进而实现转轴动态扭矩的直接监...
通过图像处理方法,用软件的方式（亚像元细分）对目标进行定位是一个可有效提高测量精度的途径。主要对互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器亚像元细分精度的测试方法和测试结果进行研讨。利用压电陶瓷（PZT）精密快扫振镜（FSM）和基于互补金属氧化物半导体图像传感器OV7620的数字相机构建了实验系统,对该互补金属氧化物半导体图像传感器OV...
利用直流磁控反应溅射技术制备了氧气和氩气的分压比为5∶100的NiOx薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和光谱仪研究了热处理对薄膜的微观结构和光学性质的影响,并对沉积态薄膜的粉末进行了热分析。沉积态的NiOx薄膜在262℃时开始分解,导致NiOx薄膜的透过率增加和反射率降低。X射线衍射和示差扫描量热曲线（DS...
测量了La1-xSrxMnO3（LSMO）,La1-xPbxMnO3（LPMO）和La1-xSrxCoO3（LSCO）三种薄膜在不同激光波长下的激光感生热电电压（LITV）.利用脉冲激光沉积（PLD）,在LaAlO3倾斜衬底上制备了钙钛矿结构的三种薄膜,并用电脑采集系统和锁相斩波系统对激光感生热电电压信号进行测量。发现不同波长下信号的灵敏度和响应时间各不相同,激光波长为532nm和632.8...
采用光纤激光器作为光源,配合自行设计的光学系统和控制系统,研制开发了光纤激光精密切割系统。该系统具有精度高、速度快、性能稳定等优点。并初步探讨了该系统在电子行业的一些应用,研究了手机面板和线路网板的切割工艺。通过优化输出功率、脉冲频率、脉冲宽度和辅助气压等参数,切割的手机面板和线路网板具有线条平滑、均匀、不挂渣等特点。
根据激光吸收区等离子体组分与激光功率密度的关系判定激光支持爆轰波（LSDW）的点燃阈值。在激光靶冲量耦合实验的基础上,用悬摆动力学方程计算了激光支持爆轰波对铝靶冲量和冲量耦合系数;继而由靶冲量与激光吸收区膨胀介质（等离子体和气体）比热比的Jouguet条件,以及由二维流体动力学数值模拟获得的激光靶冲量随时间的变化过程,得到了激光吸...
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