介绍了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）基片的回音壁模式（WGM）光纤激光器。激光器主要由多模石英光纤、塑料楔形光纤、激光染料溶液、玻璃基底和PDMS基片构成。将一根直径为279μm的石英裸光纤和一根直径为200μm的塑料楔形光纤耦合后固定在一块长和宽分别为2cm和1cm的玻璃基底上，在玻璃基底上浇注PDMS溶液后再经烘干形成厚度约为400μm的柔性PD...
采用提拉法生长了Yb：NaY（WO4）2晶体，使用透射式半导体可饱和吸收镜（SESAM），实现了激光二极管（LD）抽运的连续波锁模飞秒激光运转。当最大抽运功率为8．6W时，输出功率为164mw，中心谱线为1035nm，锁模脉冲的重复频率为35MHz。经测量此时锁模脉冲宽度为246fs。
设计了一种结构简单的波长间隔双倍布里渊频移的可调谐多波长布里渊／铒光纤激光器。利用一个3dB耦合器形成复合环形腔结构，使奇数阶斯托克斯信号被局限在一个腔内循环，仅有初始布里渊抽运信号和偶数阶的斯托克斯信号能够耦合输出，实现了波长间隔双倍布里渊频移的多波长输出。分析了不同布里渊抽运功率、不同980nm抽运功率下激光器的输出特性...
为了实现体布拉格光栅外腔半导体激光器（VBL）的外腔腔内光束合成，研究了长腔长VBL的激光输出特性。采用焦距为25mm的平凸柱透镜作为单管激光二极管（LD）的慢轴准直镜，同时快轴方向体布拉格光栅（VBG）离轴放置，使得VBL的外腔腔长达到约240mm，线宽从自由运转时的1．8nm压窄至0．14nm。在实验中，改变LD的偏振特性，VBL的激光输出特性不变...
报道了激光二极管抽运工作波长为1．3μm的高能量皮秒再生放大器，种子源为重复频率65MHz、平均输出功率140mw的被动锁模皮秒激光振荡器。通过优化再生放大器，获得了重复频率为1kHz、脉宽小于20ps、单脉冲能量大于1mJ的高脉冲能量皮秒脉冲激光，脉冲能量稳定性均方根值小于0．3％，其倍频光束671nm的质量因子M2小于等于1．1，这表明再生放大器输...
分别以高纯N2和高纯Ar为保护气体，在TC4钛合金基材表面激光原位合成了TiN／钛基复合涂层。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对复合涂层的微观结构和力学性能进行了分析，通过空气电阻炉初步测试了复合涂层的相对高温耐氧化性。结果表明，Ar气氛下原位合成的复合涂层含有较多未完全反应的Ti相，组织均匀性较差，涂层截面显微硬度分...
为了给长脉冲与连续激光联合作用模式的参数选择提供依据，采用ANSYS分析了长脉冲激光和连续激光共同辐照下2A12铝合金的温度场，得到了不同连续激光与长脉冲激光加载起始时刻的时间间隔和不同光斑半径组合情况下激光辐照中心点的最高温度和熔池的大小。结果表明，随着时间间隔的增大，激光辐照中心点的最高温度越高；当两束激光的时间间隔大于...
提出了一种基于副载波复用的新型的多输入单输出（MISO）正交频分复用可见光通信（OFDM—VLC）系统构架，并且实验验证了2×1和3×1的MISO OFDM—VLC系统传输。分别测量了2×1和3×1的实验系统的误差矢量幅度（EVM）随输入电压变化的曲线图，找出了两个系统各自的最佳偏置范围。在将输入电压设置在最佳偏置范围之内的情况下，改变传输距离，对2×1系...
基于全矢量有限元法，设计了一种新型零色散波长为1550nm的高非线性双折射光子晶体光纤（PCF），并分析了PCF的有效折射率、有效模面积、双折射、非线性系数以及色散特性。数值结果表明，当光纤包层孔间距以为1．6μm，大空气孔直径d，为1．4μm，小空气孔直径d2为0．74μm和0．76μm时，光纤的零色散波长都在1550nm处，该PCF的双折射为4．049×10-3...
为了提高目前光纤通信系统的10Gbit／s和40Gbit／s混合系统的传输效率，提出了一种新型的器件结构以实现基于平面光波导的不等带宽交错滤波器。该结构结合光学微环与马赫一曾德尔干涉仪结构，通过控制相关关键参数，实现了任意带宽比的光学交错滤波器，给出了带宽比为1：2的非对称交错滤波器设计实例。仿真结果表明，设计的交错滤波器在信道间隔...
摘要提出了利用掺氟同心圆环的光纤结构来提高光子晶体光纤（PCF）的非线性，所需控制的参量仅有两个。设计了三种具有高非线性、低色散斜率和低限制损耗的全固光子晶体光纤。这三种光纤分别具有正常色散、双零色散点和零色散点恰好在1．55μm波长处的色散曲线特性。所设计的零色散点恰好在1．55μm波长处的光子晶体光纤色散斜率值为5．12×10-4ps...
由纳米多孔玻璃制备了Al3＋／Eu2＋共掺杂的高硅氧玻璃，并研究了在纳米多孔玻璃基质中共掺杂Al3＋离子对Eu2＋离子450nm处蓝色荧光强度和荧光峰位的影响。结果表明，共掺杂Al3＋离子可分散多孔玻璃中丛聚的Eu2＋离子，加之Al2O3较低的声子能量，使Eu2＋离子的蓝色荧光发射显著增强；并且由于共掺杂的Al3＋降低了Eu2＋离子5d轨道劈裂幅度，随着A...
利用组合套镀法布里-珀罗结构光学薄膜滤光片间隔层的方法，选取锗和一氧化硅分别作为高低折射率膜层材料，在短波红外区域2．0～2．4μm光谱范围内，设计并制备了8通道集成窄带滤光片，单个光谱通道的有效通光区域的宽度为450μm，其间有30μm的挡光过渡带。各通道的峰值光谱透射率大于65％，滤光片的半峰全宽为8～13nm，相对带宽在0．33％～0．65...
大光程差、宽场、消色差、热补偿型风成像干涉仪是在一定的基准光程差的基础上，通过动镜步进的方法，获得观测目标在一个波长范围内间隔为λ／4的4个干涉强度，并依此推算出高层大气的风速、气压、温度的新型风场探测装置。而在干涉仪的工程研制和实际风场测量过程中不可避免地存在着基准光程差误差、步长误差以及动镜倾斜误差等。为了精确地掌...
现代干涉测试的核心是用合理的算法处理干涉图而获得所需的面形及参数。由于常见的相移法要通过移相器有规律地移动采集多幅干涉图并数字化后求取波面的相位分布，这样必然引入由于移相器的线性及非线性误差所带来的计算误差，因此需要事先对移相器进行标定。采用了数字叠栅方法，利用一幅静态干涉图与一个正弦光栅的4幅光强分布图叠加，从而实...
像机姿态测量，包括确定像机的旋转矩阵与平移向量，在机器视觉领域中有着非常广泛的应用。针对控制点异面分布的情况，提出了一种基于虚拟控制点的像机姿态测量算法。算法的主要思想是利用少量虚拟控制点实现像机姿态的短时间迅速求解，然后通过目前非常成熟的正交迭代算法，对求解结果进行精细调节，从而在整体上提高测量算法的精确度与稳定性...
利用输出波长在2．0μm处的分布反馈激光器对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量。介绍了利用可调谐激光吸收光谱方法进行温度测量的基本原理，提出了用多线组合非线性最小二乘法拟合高温吸收光谱的吸光度方法。常压下在静态高温炉中进行了实验，设定温度为900K～1200K时，经实验得到的温度值与热电偶测量值的温差在8％以内，计...
为了满足激光器生产过程中快速检测激光发散角的需求，研制了一套激光发散角快速测量系统。测量系统采用焦点法测量激光发散角，利用可变光阑法确定透镜焦点处激光束的直径。为了提高测量系统的自动化程度，基于LabView软件开发平台开发了测控软件。可实现对不同孔径小孔光阑的自动更换测量，记录相应的透过能量值，计算激光束发散角，并进行保...
针对复杂地物背景下的城区红外遥感图像的云层干扰问题，提出了一种基于图像特征提取、区域投票表决和阈值分割的云层检测方法。对图像进行去噪和归一化拉伸处理，再进行多特征提取，并通过提取的特征向量对图像进行分区域云层投票表决，最后根据表决结果和分形特征度量矩阵进行阈值计算和阈值分割，并通过形态学处理得到精确的云层区域。统计检...
干涉测量的面形重复精度一定程度上依赖于测量框架结构的稳定性，从测量框架高稳定性的使用要求出发，对测量框架的机械结构进行了设计。在此基础上针对检测框架在随机振动下的稳定性问题，建立了检测框架的有限元模型，以实际测量的随机振动速度功率谱密度（PSD）为激励，运用ANSYS有限元分析软件中的随机振动分析模块，对该结构的随机振动响应...
为提高面形检测的复现性，研制了一套检测支撑装置，配合高重复性干涉仪实现高复现性的面形检测，对该装置的复现性效果进行了仿真计算和实验验证。利用ANSYS软件仿真分析确定了各向干扰力对面形的影响，同时推导确定不同支撑方案所能实现的复现性。仿真分析结果表明，检测支撑方案最高能够实现均方根（RMS）误差优于30pm的面形复现性结果。确定...
高质量相位解包裹是相位轮廓术的重要问题。分析了亮度噪声对相位主值的影响，将相位解包裹问题转化为同余问题，基于健壮中国剩余定理推导出频率选择的上限准则，利用该准则指导多频相位展开算法中参数的设置，并利用健壮中国剩余定理的封闭解确定对应性。实验结果表明，健壮中国剩余定理与传统中国剩余定理相比具有强抗干扰特性，在满足频率上...
利用ANSYS有限元分析软件对不锈钢平底孔两种深度4种缺陷试件进行建模，施加单面热流，模拟了脉冲红外热成像检测过程。计算被检不锈钢表面的温度变化和分布，提取相应缺陷表面对应区域的降温曲线，计算不锈钢-缺陷界面热反射系数，并与实际脉冲红外热成像用于表面下识别检测实验结果进行对比。考察了有限元分析方法用于表面下缺陷类型识别的可...
提供了一种方形区域上归一化Zernike正交基的生成方法。它采用线性无关组Gram—Schimdt正交组构造方法，根据线性代数内积、欧氏空间及其正交性和范数的相关概念，对标准Zernike多项式进行正交处理，得到了一组新的正交多项式——Z—square多项式。采用该正交基实现了方形区域内波前模式的拟合，它不仅可由Z-square模式的集合直接对波前进行表示...
为了解决车载移动测图中全球卫星定位系统（GPS）失锁及无GPS导致的导航定位问题，提出了一种利用水平布设二维激光扫描仪和里程计结合的快速同步定位及地图创建（SLAM）方法。在详细分析车载移动测图系统定位误差来源的基础上，科学合理地设置系统的预测参数及重预测参数，并给出了宽间隔预测及状态重预测改进后的卡尔曼滤波算法。在不损失计算...
为简化测量系统中平移轴和旋转轴的标定，提出一种基于一维平面标靶的简易标定方法。将一维标靶放置在数控平台上，控制平台分别做平移和旋转运动，提取每个位置下图像中圆心坐标，利用消隐点和三点透视模型（P3P）原理实现系统轴线空间位置的标定。实验结果表明，该标定方法具有较高的标定精度，平均绝对测量误差为0．0411mm，均方根（RMS）误...
为测量机床主轴回转轴线与同向导轨间的平行度，研制了一种基于激光位移传感器的机床测头，并结合逼近式孔心定位法提出一种新的平行度检测方法。该方法以回转轴线不变为前提，借助一标准环规，让环规的同一截面位于主轴轴线的不同点，利用两次精确定位所获得的坐标值，计算导轨和机床回转轴线的平行度。利用该检测方法，可消除实物芯轴类测量方...
转台系统是多轴机床的基本组件，因此转台系统的几何误差检测对于多轴机床的误差补偿有重要意义。提出了一种基于激光跟踪仪的转台系统几何误差检测方法，利用齐次坐标变换建立转台系统的误差模型，并给出几何误差与空间误差之间的关系。利用激光跟踪仪检测转台上不共线的三个点的空间坐标并得到各点的空间误差，再逆用误差模型，建立了包含六项...
对存在欠采样的包裹相位进行解包裹一直是一个难点，尽管横向剪切最小二乘相位解包裹算法有不错的抗欠采样能力，但当存在严重欠采样时，该算法还是不能得到令人满意的结果。针对这个问题作了分析，并通过引入二次剪切的方法改进了横向剪切最小二乘相位解包裹算法，通过模拟计算和实验验证，证明改进后的算法是正确和有效的，该算法可以保证当包...
差分吸收激光雷达是探测对流层臭氧分布的一种先进工具。研制了一套车载差分激光雷达系统，系统基于Nd：YAG四倍频激光和拉曼频移技术产生紫外差分光源，并采用卡塞格林（Cassegrain）型望远镜，利用光栅光谱仪分离四波长的回波信号，使用光子计数和模拟采集相融合的方式采集数据。讨论分析了系统的测量精度并与臭氧探空仪进行了对比验证实验。...
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