根据Nd：YVO4晶体对808 nm和888 nm波长抽运光吸收特性的差异,模拟了两种波长抽运下晶体的温度分布、应力分布以及当抽运光在a轴和c轴上的偏振分量变化时,晶体在两种波长抽运下温度分布以及热焦距的变化。模拟结果表明,888 nm抽运下,Nd：YVO4晶体在径向温度梯度大幅度减小,晶体温度应力值远小于808 nm抽运;并且Nd：YVO4的a轴与c轴对888 nm光吸收...
以光束质量（BQ）作为二维激光相干组束系统输出激光光束质量的评价因子,对相干组束系统的光束质量进行了实验研究。利用光反馈环形腔被动相位锁定技术,搭建了二维4路光纤激光相干组束的实验平台,实现了4路光纤激光的相干组束。当选取理想光束口径为近场子光束外切圆直径时,以圆形平顶光束或高斯光束作为理想光束模型,对应不同的远场光斑桶尺寸,...
基于主振荡功率放大（MOPA）结构的全光纤激光器无需空间光路调节，具有结构紧凑、工作稳定等优势，是高功率光纤激光器的重要发展方向。高功率光纤激光的国产化对于突破国外长期以来形成的价格垄断和技术封锁，实现具有自主知识产权的光纤激光器具有重要意义。
报道了一台激光二极管（LD）双端面抽运Nd：YVO4晶体腔内三倍频355 nm紫外激光器。采用La3Ga5SiO14（LGS）高重复频率电光调Q技术,U型平凹腔结构设计,在腔内用I类相位匹配的LiB3O5（LBO）晶体实现二倍频,Ⅱ类相位匹配的LBO晶体实现三倍频,获得了高效率、高峰值功率、高重复频率的355 nm紫外激光脉冲输出。在抽运功率20.4 W及电光调Q重复频率10 k...
为了获得在液晶修复技术中所需要的光束质量好、能量分布比较均匀的矩形光束,提出了一种新的光束整形系统。在这个系统中,通过对光阑后不同位置衍射效应的理论分析和计算,获得相应的衍射光斑图样,再利用4f像传递系统对理想的光斑图样进行提取和传递,经过扩束聚焦之后,用于加工样品,并设计了相应的实验装置来验证这种系统的可行性。研究结果表明,...
在1000 Hz高重复频率条件下,对单一大口径锥度光纤相位共轭镜（PCM）进行了详细的实验研究。对采用普通红宝石切割刀和进口LDC-200光纤切割刀切割的锥度光纤受激布里渊散射（SBS）反射率进行了比较,结果表明光纤表面切割好坏对反射率提升具有重要的影响。在两种抽运脉宽24 ns和15 ns下,对均由LDC-200光纤切割刀切割的锥度光纤SBS反射率进行了比...
不同尺寸的局域空心光束可囚禁不同尺度的微粒,在生命科学和纳米科技中具有重要的意义。提出了一种利用普通球面透镜望远系统来变换局域空心光束尺寸的新方法。利用几何光学方法进行了分析,采用ZEMAX光学设计软件实现光线追迹进行模拟。实验中拍摄并测量了经望远系统变换前后的局域空心光束的尺寸。结果表明,局域空心光束尺寸的变换比等于两个透...
利用相位均方根（RMS）梯度描述的随机相位屏表示低频波前畸变,用扰动幅度表征的随机相位屏描述高频波前畸变,建立了激光束的畸变波前模型。根据已知的近场低频相位以及近场和远场光强分布,采用逐次逼近迭代法对畸变波前的高频相位进行了恢复,并从波前残差、波前峰谷（PV）值、波前RMS、波前功率谱密度（PSD）等不同角度对高频相位的恢复效果进...
提出了基于高精细度光纤环形滤波器的双波长窄线宽光纤激光器结构。在单波长光纤激光器的基础上,增加保偏光纤布拉格光栅（PM-FBG）和高精细度的光纤滤波器。其中保偏光纤布拉格光栅作为激光器的波长选择元件,可产生两个波长的激光输出。高精细度的光纤滤波器由两个光耦合器和一段弱抽运的掺铒光纤构成,掺铒光纤产生的增益和光纤时延使滤波器具...
激光非均匀加热效应严重影响着激光能量的远距离传输。对于矩形平顶光束,在有轴向流存在的情况下,采用光束旋转的方式,借助商用的计算流体力学（CFD）软件Fluent,对激光在内通道中传输的气体热效应问题进行了仿真分析。仿真结果表明,激光束在横截面内的旋转,并不改变光场与气体耦合热效应到达稳态的时间。但是光束旋转效应使得光强非均匀分布带...
对前置光电负反馈抑制钛宝石激光器强度噪声方法的特性进行了理论分析,表明注入噪声不同时对应的最佳反馈增益不同。利用前置光电负反馈方法,在实验上实现了全固态连续单频可调谐钛宝石激光器低频段的强度噪声抑制,通过调节反馈增益,使激光器的强度噪声抑制程度最大。在分析频率为1.125 MHz处,强度噪声由原来的8.7 dB降低到了1.4 dB,抑制程度达7...
针对传统微泵结构复杂、制备困难等不足,提出了一种新型的基于激光冲击波力学效应的微泵驱动方法,使用该方法设计的微泵结构简单、易于制造、成本低,有利于微型化及与微机电系统（MEMS）集成。通过研究激光冲击波的力学模型,设计了无阀型微泵,并计算出其耦合模态。验证了该驱动方法的可行性;通过流固耦合仿真研究了激光的频率、占空比、功率密度...
探索性地提出了一种基于新型扇形类抛物面聚焦镜的高功率激光加工用激光光束的展宽方法,并对该方法的实现原理和光路设计进行了研究与相关实验验证。根据几何光学原理,采用光线追迹的方法,对实际激光光束经新型光束展宽系统变换后的聚焦特性进行了分析。理论结果表明,通过光束展宽系统变换后,能够将原始圆形激光束连续扫描展宽为光强分布均匀的...
提出将980 nm和1064 nm半导体激光组合应用于皮肤组织伤口焊接,通过肉眼观察、病理学检测以及张力测试等方法对比了双波长激光焊接与传统缝线术的缝合效果。同时,利用热电偶温度测试系统在体测量了激光焊接皮肤切口过程中的组织内部温度,研究激光焊接效果与组织温度之间的关系。结果表明,980 nm和1064 nm激光同时以0.5 W连续输出,功率密度为15.9...
为了探究艾灸前后经络与非经络组织之间光学特性差异,采用自制高灵敏度光传输检测装置,在体研究了艾灸内关穴前后手厥阴心包经的光传输特性,以及艾灸内关穴附近1 cm处的非穴位点前后非经络组织的光传输特性。结果发现艾灸后手厥阴心包经与其周边非经络组织上的光传输效率都明显降低,但手厥阴心包经上的光传输效率衰减更显著（P〈0.05）。实验研...
提出并实现了一种用于微弱极低频信号探测的干涉式光纤传感器相位生成载波（PGC）解调方法。对PGC解调方法中微分交叉相乘（DCM）及反正切（Arctangent）两种相位抽取算法应用于极低频信号解调进行了理论分析和算法仿真,其结果表明,DCM式PGC算法解调极低频信号时,其结果中存在直流漂移,而Arctangent式PGC算法的解调结果中不存在直流漂移问题。进...
提出了一种基于光反馈半导体激光器的混沌特性产生超宽带（UWB）信号的新方法。一个商用的通信波段半导体激光器在外腔光反馈下实现混沌振荡,输出连续波混沌激光,经由一个电吸收调制器后,被调制为一系列混沌脉冲信号。该混沌脉冲信号的频谱特性可通过调节半导体激光器的偏置电流和反馈强度进行控制。实验分别获得了中心频率为4.0 GHz、相对带宽...
与通常的基于光谱分析的光纤布拉格光栅（FBG）传感器的原理不同,提出一种利用FBG的偏振相关损耗（PDL）特性来实现横向压力测量的新方法,从理论和实验两方面研究了FBG在横向压力作用下PDL参数的响应机制,建立了利用PDL实现横向压力传感的理论模型并进行了数值模拟。理论分析表明,FBG的PDL对横向压力的响应非常敏感,在小压力条件下比单纯的光谱...
创刊于1981年的《光学学报》是中国光学学会主办的第一本期刊。30年来,在历任主编王大珩院士、王之江院士、王润文研究员、徐至展院士和现任主编曹健林研究员的领导下,《光学学报》取得了一系列的成绩。2010年影响因子达到2．0，在国内物理类科技期刊中排名第一，
研制出一种具有微结构缺陷的新型光纤光栅,并对其温度特性进行了实验研究。该光栅是利用不同浓度的氢氟酸溶液对光纤布拉格光栅进行选择性刻蚀得到的,刻蚀区域改变了光纤的局部有效折射率,引入附加相移从而形成两个谐振峰。实验研究结果表明该新型光栅具有不同的温度灵敏系数,在20℃-90℃的温度范围内,随温度升高两谐振峰波长分别向长波方向移动...
基于熔融拉锥耦合器制作工艺及相位掩模布拉格光纤光栅制作工艺,初步制作了一体化光纤光栅耦合器（FGC）,通过对影响初制器件特性的工艺因素进行分析和实验验证,提出了改进的一体化光纤光栅耦合器制备工艺,成功制成了一体化光纤光栅耦合器,进行了器件特性测试实验研究,即光波上行复用（OAM）、光波下行复用（ODM）实验,为一体化光纤光栅耦合器的...
采用KrF准分子激光直写刻蚀技术在聚偏氟乙烯（PVDF）材料表面引入刻蚀缺陷,利用刻蚀点缺陷和线缺陷的活性中心作用实现了聚偏氟乙烯表面导电层的快速制备。实验结果表明,通过激光刻蚀在该材料表面产生的刻蚀点或刻蚀线均可起到活性中心的作用,轻易地控制导电层的形成,降低了激光改性阈值,低阈值实现了导电层快速制备的目的。通过激光扫描共聚焦...
采用微乳液法制备了BaYF5：Eu^2＋纳米微粒,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光光谱等手段进行了表征。XRD数据与标准卡片PDF#46-39很好吻合,利用谢乐公式计算所制备产物平均粒径在20 nm左右。SEM图谱显示所制备的纳米粒子为球形,且形貌规则,粒径分布比较均匀。BaYF5：Eu^2＋的发射光谱中存在一个300~410 nm的发射带,发射...
基于法布里-珀罗腔理论,研究了由2块相同单负材料作为反射镜构成微腔结构的共振特性。若反射镜是负ε材料,在一定条件下可实现TM腔模的全向透射;若是负μ材料,则可实现TE腔模的全向透射。随着入射角的增大,全向透射谱变窄,品质因子提高。腔中介质折射率的提高,可有效缩短TM全向透射微腔结构的尺寸,但对TE全向透射微腔结构尺寸的调制就稍弱。单负材...
超大数值孔径（NA）光刻成像中,掩模保护膜上的入射光线入射角范围增大,用传统方法优化掩模保护膜难以增大斜入射光的透射率。基于薄膜光学原理提出一种新的掩模保护膜优化方法,确保光线在整个入射角范围内的平均透射率最大。利用琼斯矩阵方法探讨膜层的透射属性和相位特征,得到相应的琼斯光瞳来分析膜层带来的偏振像差。结果表明,对比传统的掩...
针对军用光电仪器对激光致盲武器的防护要求,选取Si和YbF3,ZnS和YbF3两种高低折射率组合形式研制了激光防护减反膜。在多光谱ZnS基底上,采用电子束及离子辅助沉积技术,制备了能够对532 nm和1064 nm激光进行有效防护,同时对3~5μm的波段具有高透射率的薄膜。对Si膜的电子束沉积工艺进行了研究;对YbF3在不同的材料组合中的沉积工艺进行了优化;解决...
研究了一种基于偏振光的集成式单频激光干涉仪。利用偏振光学变换方法,实现了干涉仪的光学4细分结构,提高了测量灵敏度;构建4路正交探测结构,实现了干涉仪的无源偏振调制,扩大了干涉仪测量范围;采用光路集成化的设计方法,实现了一体化干涉仪光路集成。对激光干涉仪进行振动测量实验研究,结果表明,静态位移测量误差小于±0.3 nm,振动测量的分辨率...
扫描转镜是激光扫描探测系统的重要组成部分。从几何光学原理出发,以旋转六面转镜扫描为例,推导出扫描轨迹的表达式,分析了入射光线位置与扫描轨迹的关系,并给出了扫描角度与扫描轨迹的关系曲线。系统本身的结构特点是产生扫描非线性和非对称性的根源。为了减小扫描轨迹的非线性,提出了一种使用曲面反射镜的扫描系统,并对其扫描轨迹进行了求解和...
提出了利用精确测量激光激发的多种模态的超声波速来测定各向同性材料密度和二阶弹性（SOE）常数的实验系统和方法。把Nd：YAG激光器产生的激光聚焦成线源在样品表面不同位置激发3种模态的超声波,采用自行设计的压电陶瓷（PZT）传感器分别探测接收表面波、纵波和横波信号。利用扫描激光源技术和波形相关技术精确测算表面波波速,再根据体波传播距...
采用抖动剥除算法能够使二频机抖陀螺的输出信号达到零延时。现有的抖动剥除算法无一例外地采用外部参考信号进行剥除运算,外部参考信号的获取会增加系统的复杂度。为了使抖动剥除更加容易实现,提出了一种新的基于自锁相的抖动剥除方法,用陀螺本身来获取抖动信号,不再需要外部参考信号。这种方法硬件结构简单,同时实验结果证明其输出结果不差于...
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