报道了高功率半导体可饱和吸收镜被动锁模的2.0μm掺铥飞秒脉冲光纤激光器的实验结果。该光纤激光器利用半导体可饱和吸收镜与宽带全反射镜来构成线型法布里-珀罗腔,自制的1550nm连续掺铒光纤激光器作为激光抽运源。当抽运功率为312mW时,开始得到稳定的重复频率为53MHz的锁模激光脉冲串。当抽运功率增加到472mW时,得到的最大平均输出功率为50mW,...
大口径倒腔式等离子体开关是神光Ⅱ升级装置倒腔式多程放大方案的关键单元,该方案要求等离子体开关能够在极短的时间内完成工作状态的转换。采用正负开关脉冲驱动的等离子体开关响应时间较长,无法满足装置的使用要求。基于Blumlein脉冲形成线结构的高压低阻抗开关脉冲发生器能够实现倍压输出,使单一脉冲驱动等离子体开关成为可能,从而大幅减小开...
利用1.8cm长的Er^3＋/Yb^3＋共掺磷酸盐玻璃光纤作为增益介质制作了一个可调谐的短直线腔窄线宽单偏振单纵模光纤激光器。其谐振腔反射镜由高反射率的光纤布拉格光栅（FBG）和低反射率的保偏光纤FBG构成,使用976nm单模半导体激光器作为抽运源。当进入谐振腔的抽运功率为360mW时获得了输出功率65mW,信噪比大于70dB,线宽约为3kHz,偏振消光比达到40...
在惯性约束聚变高功率激光装置中,严重的低频波前畸变会引起空间滤波的小孔截断,降低光束质量。采用相位调制的离焦波前来分析不同程度的离焦对空间滤波过孔和输出光束质量的影响,得到了空间滤波器对波前离焦的容限。在这种模型下的计算结果表明,球面相位因子入射光聚焦光斑焦点位置的偏移距离与其曲率半径成反比,光束质量随着输入光束曲率半径...
激光透射连接具有生物相容性的异种材料在生物医学植入体及其封装中具有良好的应用前景。利用半导体激光器对镀钛玻璃与聚对苯二甲酸乙二酯（PET）进行激光透射连接试验，其中玻璃上镀钛薄膜是通过射频磁控溅射方法完成的镀膜。通过单因素工艺研究了主要工艺参数激光功率、扫描速度和镀钛薄膜的厚度对连接强度的影响，并探讨了玻璃基片的表面粗...
采用激发态DF（v）传能给CO2（0000）的方式,在双波段激光实验平台中的CO2增益模块上实现了10P20（944.27cm^-1）、10P12（955.26cm^-1）CO2激光输出。从流量控制、燃料注入方式、最佳光轴位置、功率稳定性和激光光斑五个方面开展研究,获得了DF-CO2激光最大输出功率为2.3W,激光器运转腔压为2kPa左右。
实验研究了以钛宝石薄片作为增益介质的再生激光放大器，其钛宝石薄片厚度为2mm，前表面作为通光面，镀有对抽运激光和放大激光增透的高阈值双色介质膜，后表面作为反射面，镀有对抽运激光和放大激光高反的高阈值双色介质膜，晶体对抽运激光的吸收率大于80％（1次透射和1次反射）。在再生腔中，钛宝石晶体不仅作为增益介质，也作为反射腔镜，简...
激光清洗作为环保节能的绿色清洗方法,在钢铁材料表面除漆领域具有重要的应用前景。利用波长为1064nm,重复频率为0.5～50kHz可调的声光调Q准连续Nd：YAG激光对钢基底表面漆层样品进行了清洗实验和工作机理研究。模拟和实验结果表明,在钢基底表面漆层脉冲激光去除中,阈值清洗条件下有效清洗机理是振动效应,而有基底损伤时有效清洗机理是振动效应...
为提高汽车车身用双相（DP）钢焊接构件在动态载荷下应用的可靠性，利用脉冲Nd：YAG激光器，对DP600进行激光对接焊，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、材料拉伸试验机等分析测试手段，研究了焊接接头的显微组织和高应变速率下的拉伸性能。结果表明，在合适的脉冲激光焊接参数下，DP600钢板可获得成形均匀的激光深熔焊缝。焊接接头...
解析梯度折射率（GRIN）光纤探针的光学特征参数,用于光学相干层析技术（OCT）探头超小型化的研究。在概述由单模光纤、无芯光纤和GRIN光纤镜头构成的GRIN光纤探针模型的基础上,定义GRIN光纤探针的工作距离和聚焦光斑尺寸等光学特征参数,并用高斯光束复参数矩阵变换的方法推导探针光学特征参数的数学表达式,提出了探针光学特征参数的验证方法。...
为开展长距离高精度时间频率传输系统研究，对多级光纤时间频率传递级联系统的时延抖动进行理论分析，得出级联系统总时延抖动的一般公式。在实验上实现了两级级联50km光纤时频传递系统的闭环锁定，分别通过测试单级系统和级联系统的鉴相误差电压得到其时延抖动。通过实验结果和理论计算比较，分析了主要实验误差来源；通过分析掺铒光纤放大器（...
基于多模干涉理论和长周期光纤光栅（LPFG）的传感特性,提出了一种单模-多模-单模（SMS）结构与LPFG级联的光纤传感器,实现了温度和折射率的同时测量。实验结果表明,SMS结构的干涉谱和LPFG对温度和折射率具有不同响应灵敏度,其温度灵敏度分别为0.017nm/℃和0.060nm/℃;SMS结构对折射率不敏感,而LPFG的折射率灵敏度为-35.60nm/RIU（RIU为折射率单...
基于光反馈垂直腔面发射半导体激光器（VCSELs）混沌驱动同步，提出了一种光反馈VCSELs混沌保密通信系统。通过模拟信号和数字信号在该系统的混沌保密通信的实现，验证了该系统的可行性。进一步利用该方案实现了对文字和数字图像的保密通信，并对解密图像及原始图像灰度值的差值做了相关计算。数值模拟结果说明该通信方案具有良好的解密效果。
为了减少直接检测的光正交频分复用（DD-OOFDM）传输系统中色散对系统的影响,传输系统使用了基于频域的最小均方（LMS）自适应均衡技术,由于基于频域的LMS估计方法计算复杂度低且便于信号块处理,相比最小平方（LS）估计方法,可更有效地追踪信道变化,减小相位噪声对传输系统的影响。实验结果表明,经背靠背（BTB）和100km标准单模光纤（SSMF）传输...
介绍了光纤陀螺的磁敏感性机理并进行了实验研究。利用亥姆霍兹线圈装置和光纤陀螺测试平台，研究了光纤陀螺在直流磁场中的磁敏感性，得到光纤陀螺数据输出与磁感应强度基本呈线性关系，以及轴向磁场和径向磁场影响系数的大小和光纤陀螺磁敏感轴的方向。主要针对50Hz的交流磁场研究交流磁场对光纤陀螺零偏和零漂的影响及其交流磁敏感性，得到交...
提出了一种新的光纤多防区周界传感系统，采用波分复用技术实现了监控防区和通道的扩展。该系统对传统采用单根传感光纤和反射镜的结构作了改进，并扩展了传感光纤的数量，将多根传感光纤分别置于监控领域内的不同防区，每个防区分别用不同中心波长的光纤布拉格光栅作为反射装置，使每根传感光纤工作在不同的波长。利用波分复用器件与技术，多根...
从信号频域处理的角度分析并实验验证了一种基于微波光子滤波器的归零（RZ）码到非归零（NRZ）码的码型变换方案。理论上，通过对RZ和NRZ码基带信号的频谱特点以及微波光子滤波器的特性进行分析，构建一个低通滤波器并对RZ码信号进行滤波，强烈抑制RZ码信号中的时钟分量，最终实现RZ到NRZ码的码型转换。在实验中，采用一种两抽头加色散延时的微...
掺镁铌酸锂晶体（Mg：LiNbO3）是一种相对难刻蚀的晶体,Mg：LiNbO3的干法刻蚀速率和刻蚀形貌控制是铌酸锂光电子器件加工中的关键技术之一。采用牛津仪器公司的Plasmalab System 100以SF6/Ar为刻蚀气体,具体研究Mg：LiNbO3的刻蚀速率随着感应耦合等离子体（ICP）功率、反应离子刻蚀（RIE）功率、气室压强和气体流量配比等刻蚀参数的变化,同时研...
锑铋合金薄膜是一种新型超分辨光学功能材料,了解它的基本光学性质对其在光学信息存储及光子器件应用方面具有重要意义。用磁控溅射法制备了不同成分的锑铋合金薄膜（Sb1-XBiX,X=0,0.1,0.2,0.3,0.88,1）,用椭圆偏振法测量了薄膜的光学常数（折射率n和消光系数k）。研究表明,在可见光波段（300～850nm）,锑铋合金膜的折射率和消光系数都随着铋含...
星载激光测高仪（SLA）接收滤波器带宽（RFB）直接决定系统的使用性能。根据星载激光测高仪的工作原理,建立了激光测高仪回波信号及输出信噪比（SNR）的简化模型,并推导了测距误差、探测概率和虚警概率的数学表达式。在探测概率和虚警概率满足阈值要求的前提下,提出了一种以测距误差最小化为依据的滤波器带宽优化设计方法。以MOLA-2星载激光测高...
在现射轨道空间弹丸飞行姿态研究中,通过轨道上的多组阴影相机基站瞬态捕捉弹丸姿态图像数据,对图像数据进行处理计算可以获得弹丸的飞行轨迹数据。因此,阴影相机的空间坐标校正对飞行姿态数据的获取以及测量精度有着重要的影响。针对传统悬线型基准系统校正误差大以及因每组相机间独立校正而导致的空间几何坐标校正一致性低的问题,基于光电位置...
载流子迁移率是标定共轭聚合物光电器件性能的重要参数，在数值上其大小远小于传统半导体材料，所以常常用飞行时间方法来测量。利用自行搭建的变温飞行时间检测系统，能够准确地测量聚合物中载流子的迁移率。从原理和实践上，讨论了影响检测结果的限制因素和关键参数，其中包括光生载流子数量、薄膜样品厚度、激发光脉冲宽度、检测外电路的响应...
外差激光干涉仪能够通过光波细分达到亚纳米分辨率，因而在科学研究和精密机械制造中得到了广泛应用。然而，由于光学系统中不可避免的缺陷，导致被测信号中出现一个附加的相位误差，使测到的相位移和被测长度不呈线性关系，成为现有激光干涉仪难以逾越的精度极限。为此，通过光学相位补偿理论的研究得出一种消除激光干涉仪非线性误差的方法，它...
全光模数转换器（ADC）在高速信号处理领域有重要应用。研究了基于偏振光干涉的移相光量化（PSOQ）全光模数转换器的频率响应特性。实验中将不同频率的正弦信号经过4bit移相光量化全光模数转换器量化编码后，得到对应的数字信号。通过离散傅里叶变换，获得各个频率点的频谱。对频谱进行分析，得到不同频率下全光模数转换器的响应范围为74．07dB...
利用已搭建的2．52THz焦平面成像装置和离轴数字全息装置，通过分辨率测量和水印及铅笔字成像，研究了焦平面成像和离轴数字全息成像这两种面阵成像的性能。实验证明，常规的焦平面成像由于太赫兹波长较长，很难获得较高的成像分辨率，且成像效果受放置位置的影响严重；太赫兹离轴数字全息成像可以提高成像分辨率，但成像物体大小受系统分辨率制...
基于颜色传递和匹配原理，讨论了彩色计算全息色系和计算机显示色系下颜色量的一般转换关系，同时研究了计算全息物光波振幅和其对应的颜色量之间的等色传递问题，建立了计算全息物光波振幅与计算机显示色系下颜色量之间所应满足的关系。在此基础上对计算彩色彩虹全息术颜色复现机理进行了详细的讨论，给出了计算彩色彩虹全息术颜色复现时的三原...
利用广义惠更斯菲涅耳原理计算高阶贝塞尔高斯光束（BGB）在非柯尔莫哥诺夫湍流模型下传输的横向光强分布特性。该模型中，湍流对相位干扰的大小与距离和幂律有关。在远距离处，幂律对干扰大小的影响较为明显。通过Matlab进行数值计算的结果表明，远距离处（10km）的各阶BGB光束光强分布形式均有很大展宽，同时它们随幂律的变化也相对于短距离时...
基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并利用Rytov相位结构函数二次近似的方法，推导出了受光阑限制的高斯一谢尔模型（GSM）光束通过湍流大气传输的二阶矩宽度及扩展角解析表达式。以未受光阑限制的GSM光束为参照光束，分别利用扩展角和归一化远场平均光强分布研究了受光阑限制的GSM光通过湍流大气传输的方向性。研究表明，若以扩展角表征光束的方向性...
提出平均散射相函数，更为准确地反映了云滴粒子的角散射强度分布特性；基于概率论和随机迁移理论，以马尔可夫数据链的形式建立多次散射随机分析模型，借助蒙特卡罗仿真得到给定通信几何构架下的非视距大气光散射链路路径损耗特性；针对大气链路中有无云存在两种实际，从大气气溶胶散射和云散射两个方面分析非视距大气光散射链路的最优化通信构...
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