使用自行搭建的24通抽运系统，实现了880nm激光器二极管直接上能级抽运的Nd：YVO4薄片激光器。采用厚度为0．3mm、掺杂原子数分数为0．5％的Nd：YVO4薄片晶体，在39．3W的抽运功率下获得了20．6W的1064nm连续激光输出，光一光转换效率超过50％。
中红外（Mid—IR）超连续谱激光器具有光谱宽、空间相干性好和亮度高的优点，在光学测量、分子光谱学、生物医学成像以及光学生物组织蚀除等方面有着广泛的应用，因此成为超连续谱领域的研究热点之一。
基于半导体光放大器（SOA）的环形腔激光器可实现高达兆赫兹的高速调谐，在光纤通信和光纤传感领域有广泛应用。采用稳态模型和分段算法研究SOA自发辐射特性，并基于此分别讨论了使用高斯型滤波器和法布里-珀罗（F-P）滤波器的两种可调谐环形腔激光器，研究了激光建立过程的特性，包括输出光谱和输出光功率随绕行圈数的变化，讨论了波长调谐的速...
基于排列熵（PE）分析，提出了一种基于半导体激光器（SL）在双光反馈作用下获取高复杂度混沌激光的方案。仿真结果表明，当两个光反馈的延迟时间近似相同、而差值约为激光器弛豫振荡周期一半时，混沌光的PE特征值达到最大，具有最高的复杂度。调节双光反馈的强度值，混沌光的PE特征值将随反馈强度的增加而首先快速增大，然后再缓慢降低。在一定...
法布里-珀罗腔被用作高稳定光频振荡器的频率参考。腔长的稳定性会受到由于振动导致的腔体形变的破坏，进而使激光器产生频率噪声。通常采用有限元分析来考察光腔在任意加速度下的弹性形变。推导出了由腔镜的位移和倾斜带来的腔长变化的通用表达式，表达式明确地给出了光腔形变和其导致的振动敏感度之间的关系。根据该方法，分析了一种水平光学...
采用全量子理论对单块非平面环形腔Nd：YAG激光器的强度噪声特性进行了研究，通过理论分析和仿真发现，单块非平面环形腔激光器的弛豫振荡主要由真空起伏、偶极起伏和内腔损耗引起，抽运噪声和自发辐射对弛豫振荡的影响相对较小。同时，从理论上对强度噪声的光电负反馈抑制进行了分析和仿真，为实验上噪声抑制电路的设计提供了一定的理论基础。...
提出了一种基于双镜环行光路的新型非平面多程激光放大器，它具有结构简单、体积小、空间对称性好、调节容易、光通放大次数多的优点。信号光束在放大器腔内沿着立体环行的非平面空间对称路径多次通过激光介质被放大，可在小型激光介质中获得高功率的放大激光输出。对放大器腔内光路进行了理论建模和参量分析，给出了部分光路模式的模拟图，分析...
利用1064Dm波长的全固态连续Nd：YVO。激光器作为抽运源，采用周期调谐技术，对PPMgLN晶体准相位匹配的全固态连续波光学参量振荡器（CWOPO）宽波段连续调谐输出特性和伴随输出的受激拉曼（Raman）散射进行研究。实验在多周期PPMgLN晶体的基础上，采用连续工作模式、单谐振和外腔结构。实验结果表明，全固态CWOPO实现了信号光在1435．9～1670．2...
从时域的耦合波方程出发，数值研究了宽带钕玻璃激光谐波转换装置中输出三倍频脉冲的幅度调制效应，提出在三倍频的和频过程中加入一束窄带脉冲来抑制输出脉冲的幅度调制效应。研究结果表明，窄带脉冲的引入可大大减缓群速度失配对相位匹配带宽的限制，从而可以很好地抑制三倍频脉冲的幅度调制效应；对于目前所需要的带宽为1THz的紫外脉冲，传统...
气孔是5754铝合金激光搭接焊接过程中经常出现的缺陷，它对焊缝的机械性能有很大的影响。实验采用光纤激光器研究了在搭接铝合金板间设置间隙对气孔的影响及其机理，发现，间隙的设置为气孔的逃逸提供了一个通道，气孔率有明显减小的趋势。当间隙从0变化到0．2mm时，由于间隙较小而有毛细现象的发生，搭接间隙气孔的逃逸通道被液态焊缝金属的凝...
利用中心波长为1040nm、脉宽为190fs、重复频率在200～5000kHz之间可调的飞秒激光对熔融石英进行微加工。研究了烧蚀阈值随脉冲重复频率、扫描速度的变化规律，阐明不同参数下热扩散效应及热累积效应对烧蚀过程的主导作用。在最优化条件下，制作了双线波导，可以对1040nm激光实现圆形基模传输。进一步制作了椭圆晶胞的六角微结构波导，对1040nm...
熔石英光学元件表面损伤修复点周围的烧蚀碎片是诱导元件损伤的一个主要因素。根据烧蚀程度将修复点周围的烧蚀物质分为两类，然后针对不同类型的烧蚀采取大光斑CO2激光钝化和氢氟酸缓冲溶液刻蚀清洗两种方法对其进行去除处理，并且得到具体的优化处理参数。实验结果表明，两种方法都可以有效地去除修复点周围的烧蚀碎片，达到有效提升修复点抗...
针对灰铸铁激光熔覆的白口组织和开裂问题，研究了NiCuFeBSi合金材料及基体预热工艺对白口组织控制的影响，评价了合金力学性能。结果表明，NiCuFeBSi合金熔覆层界面白口组织宽度较小，基体预热温度升高时，白口组织呈现分散、断续状分布。半熔化区由于白口组织存在，显微硬度在此区达到峰值，向界面两侧呈递减趋势；NiCuFeBSi合金抗拉强度较高...
机器视觉系统对于提高激光机器人再制造质量有重要作用。针对浅斑类缺陷无法在点云数据中定位的问题，开发了专用识别系统，将二维图片和三维点云结合起来实现该类缺陷的三维检测。对灰度图片进行处理，包括图像频域增强、区域标记和区域合并等，实现了二维图片中的缺陷定位；利用双目立体视觉系统对再制造零件表面进行扫描，获取零件表面三维点...
摘要针对镁合金表面耐磨性差的问题，采用预置粉末法对AZ31B镁合金表面进行激光合金化A-Cu粉末试验。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机对合金化涂层的相组成、微结构及性能进行了分析。结果表明，涂层与基体呈冶金结合、组织均匀致密、呈网状结构；涂层中除了有α-Mg、β-Al12 Mg17外还含有CuMg2，且β-...
为了研究激光冲击处理对镁合金焊接件应力腐蚀性能的影响，采用激光波长1064nm，脉冲宽度15ns，脉冲能量4J，光斑直径3mm的钕玻璃脉冲激光器，对AZ31B镁合金交流氩弧焊接件表面进行冲击处理。室温下采用三点加载的方式，在去离子水中对试样进行应力腐蚀实验。利用光学显微镜和透射电镜观测激光冲击试样微观结构，利用扫描电镜观测应力腐蚀断口。...
通过在多模光子晶体光纤的两端分别连接一根单模光子晶体光纤，对其选择合适的参数，形成一种可以实现低弯曲损耗、大模场单模传输的光纤传输系统。运用数值仿真，分析了该传输系统在模场面积、弯曲损耗、连接损耗等方面的特性。研究结果表明，多模光子晶体光纤与单模光子晶体光纤所组成的系统可实现有效的单模传输；工作波长为1064nm时，多模光...
提出了利用叠印啁啾光纤布拉格光栅（S—CFBG）实现宽谱微波信号光子信道化接收的方法。利用一个孓CFBG产生光频梳（OFC），接收的微波信号被强度调制器调制到OFC的各个载波上。第二个S-CFBG对不同的边带进行滤波，利用波分复用（WDM）解复用器进行信道分离，实现对宽谱微波信号频率的实时测量。该方法还可以同时检测不同射频（RF）载波上所携带...
由耦合模理论分析得出，光纤布拉格光栅反射偏振相关损耗峰值位置对于温度和侧向力的作用有不同的响应特性。可通过相关灵敏度系数矩阵，用单根光纤光栅实现对温度和侧向力的同时测量，此方法解决了温度应力交叉敏感问题。实验测得反射偏振相关损耗左峰和右峰的温度灵敏度分别为0．0101nm／℃和0．0100nm／℃，侧向力灵敏度分别为0．0071nm／N和...
提出了一种基于注入锁定分布反馈式（DFB）激光器的双波长差频微波／毫米波信号产生方案。方案利用正弦波光信号通过半导体光放大器（SOA）进行非线性展宽，产生高阶分量，然后注入到两个DFB激光器后进行锁定放大，产生频率连续可调的倍频信号。在实验中，注入的正弦波光信号频率为1．25GHz，得到20-40GHz频率范围内1．25GHz的任意自然数倍的连...
基于长周期光纤光栅（LPFG）包层有效折射率与包层半径的良好相关性，提出一种半腐蚀长周期光纤光栅的新颖设计。将一根长周期光纤光栅分成等长的两部分，用HF酸腐蚀其中的一半区域，此时整根LPFG可看成具有不同谐振波长的两个半长度LPFG的级联。利用传输矩阵方法和三层介质光纤模型的色散方程分析了该种LPFG的光谱特性：随着腐蚀段包层半径的减...
提出并实验验证了一种基于光频梳的超短光脉冲的产生方法。使用强度调制器和相位调制器级联直接调制直流激光得到了29条顶部功率变化小于1．5dB的光频梳。利用单模光纤色散将光频梳整形成重复频率为10GHz，脉宽为2．68ps的光脉冲。并成功用于对1-4GHz信号采样，系统的信噪比可达33．83dB，等效于5．33bit的有效比特数。
在真空环境下使用不同功率密度的CO2激光对化学气相沉积法（CVD）生长的石墨烯进行辐照，通过研究辐照前后的拉曼光谱变化考察了激光功率密度及辐照时间对多层石墨烯结构的影响。结果表明，当功率密度较低（13W／cm2）时，石墨烯拉曼光谱中的D峰降低，2D峰增强，石墨烯内的掺杂、缺陷减少。随着功率密度的增加，石墨烯的缺陷增多，部分缺陷连接...
在空间光通信中，光学系统起着非常重要的作用，光学薄膜技术已成为制作光学元件的关键技术。对532、808、1064、1550nm激光工作的4个波段，选择Ti3O5和SiO2作为高低折射率材料，借助于膜系设计软件，采用电子束蒸发和离子辅助沉积的方法设计并制备了激光滤光膜。镀膜后的基片在808nm处的透射率大于90％，532、1064、1550nm处的反射率均大于99％...
依据偏振光反射原理和多角度测量的多点拟合算法，实现了对薄膜材料折射率和厚度的精确测量。将高准直半导体激光人射到薄膜样品与空气分界面上，逐步旋转样品或改变样品表面的入射角，得到待测样品的反射率随入射角变化曲线。在凸线上取不同入射角处所对应的反射率，根据计算公式求解出多组薄膜厚度和折射率。利用已测量的多组反射率与求解出的...
建立了非稳腔激光束通过大气湍流随机相屏传输至远场焦平面上的光斑强度分布模型，并考虑CCD像素单元对激光能量的离散化积分采样及探测噪声的影响，以峰值斯特雷尔比Rs、环围能量斯特雷尔比Ree和光束质量因子卢作为评价远场光斑质量的指标，利用蒙特卡罗法研究了在不同信噪比（SNR）和光斑分布形态情况下，采取四种不同阈值去噪方法对远场光斑...
为了准确测量皮秒量级超短脉冲的信噪比，扩大测量仪器的可测动态范围，针对高功率超短激光脉冲在相关过程中产生参量荧光的问题，研制了一台重复频率扫描测量的三阶相关仪，并在皮秒域短脉冲光学参量啁啾脉冲放大（OPCPA）抽运源上开展了测量技术研究。研究实验表明，通过采用大角度非共线匹配方式，消除了参量荧光对测量过程的影响，进而通过...
通过建模仿真，从改善陀螺输出带宽以及提高互易性噪声抑制能力出发，对单路闭环谐振式微光学陀螺（R-MOG）和双路闭环R-MOG进行了分析研究。相比于单路闭环R-MOG，双路闭环R-MOG在抑制互易性噪声的同时，能较好地改善输出带宽，并进一步提高陀螺系统的线性度。在此基础上，搭建了双路闭环R-MOG的实验系统，并进行了陀螺零偏稳定性以及输出响应...
研究了飞秒激光测距中空气色散对其脉冲宽度的影响，探讨了飞秒激光脉冲宽度随入射初始飞秒脉冲宽度、中心波长和激光传输距离等参数的变化关系。为保证飞秒激光测距精度，提出采用高密度透射式光栅的飞秒激光测距空气色散补偿方法，并详细分析了光栅周期、光栅对间距对不同中心波长的飞秒激光脉冲宽度压缩的影响。该方法具有体积小和操作方便等...
彩色全息显示是全息显示的一个重要研究目标。研究了使用RGB三色激光的彩色全息显示技术，提出基于空分复用的彩色全息显示方法。全息光电再现像的成像区域大小和成像区域中心位置依赖于RGB三色激光的波长，通过调节RGB三色分量原图大小以及加载数字闪耀光栅实现RGB三色再现图像分量区域大小和成像中心的重合。基于空分复用的方法建立了彩色全息...
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