针对自主研制的Y型腔正交偏振He-Ne双频激光器,利用Lamb半经典理论分析抽运电流、工作点和谐振腔损耗等因素对闭锁阈值频差的影响规律。搭建了Y型腔正交偏振双频激光器闭锁阈值频差测量系统,从实验上开展对双频激光器闭锁阈值频差影响因素研究。通过改变抽运电流值和公共腔镜上压电陶瓷电压研究抽运电流和工作点对激光器闭锁阈值频差影响。实验...
硅基盘型谐振腔由于其高品质因数Q值的特性,作为谐振式陀螺的核心元件,有望实现谐振式陀螺的小型化、集成化,成为目前谐振式陀螺中研究的基础。谐振式陀螺的极限灵敏度受谐振腔的DQ乘积（谐振腔直径D与Q值的乘积）的大小直接影响,提出制作大尺寸的盘型谐振腔获得高的DQ乘积,从而提升谐振式陀螺的极限灵敏度。通过理论计算仿真得到盘型谐振腔的Q...
实验采用激光二极管阵列（LDA）端面抽运Nd∶YVO4晶体,腔内产生1064 nm和1342 nm双波长振荡,通过非线性晶体LBO的I类相位匹配产生连续输出的593.5 nm和频光。在不同的实验条件下,测量并分析了噪声特性,并用法布里-珀罗干涉仪和光束轮廓仪分别测量了593.5 nm激光在低噪声与高噪声状态下的纵模结构与横模模式。结果表明：I类相位匹配的和频光噪声...
利用端抽运板条放大器多角度通光的特点,建立了一套板条放大器各特性参数的测试系统,实现了动态加载条件下板条放大器的可提取功率、波前畸变及退偏度等多参数的同步测试。该系统包含千瓦级的窄线宽注入光源及提取功率测试系统,高精度热致波前畸变及退偏测试系统。当注入光源功率为2.7 k W,抽运电流为90 A时,板条放大器中可提取功率约为2.9 k W,...
针对非成像抽运方式,研究最大理论耦合效率下的抽运腔结构。采用边缘光线原理和定绳法设计了多灯非成像抽运腔,根据放大器的结构差异,设计了两种计算模型。在相同抽运能量下,对非成像抽运腔和成像椭圆腔中钕玻璃棒表面辐照度进行了数值模拟,结果表明,椭圆抽运腔的辐射光线存在氙灯的自吸收和氙灯相互间吸收的现象,影响了放大器的增益性能。非成...
报道了输出功率为瓦级,调谐范围超过100 nm的中红外2.8 mm波段光纤激光器。采用中心波长为975 nm半导体激光器抽运高掺铒氟化物（Er：ZBLAN）双包层光纤,以闪耀光栅为调谐元件,室温下实现了功率大于1 W、宽范围可调谐的2.8 mm波段光纤激光输出,最大调谐范围达122 nm。激光器在波长2.831 mm处输出功率为1.02 W,斜率效率为21.6%。
在二极管激光阵列（DLA）光栅-外腔谱合成系统中,由于变换透镜像差、光栅制作误差及＂smile＂工艺误差等因素的综合作用,将导致DLA发光单元间出现光束串扰。通过分析光束串扰行为的产生机理,将主要的光束串扰行为分为两类,即杂散光返回至发光单元自身,以及经外腔反馈到其他单元,进而分别导致自激振荡模式和耦合振荡模式的产生。在此基础上,给出...
研究了感应加热局部热处理和真空炉整体热处理对激光沉积修复GH4169合金修复件残余应力和拉伸性能的影响。结果表明,激光沉积修复GH4169合金修复件经直接时效热处理后,组织特征变化不大,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,但枝晶间Laves相出现了部分溶解,残余应力明显消减,拉伸强度显著提高。相比沉积态修复件,局部热处理后残余应力平均降低...
针对K24镍基铸造合金材料表面粗糙度大引起吸收保护层贴合不紧密的问题,提出采用无保护层激光冲击（LSPw C）方法对K24合金进行强化,利用高周疲劳实验验证其强化效果,并从残余应力、微观组织方面讨论疲劳性能改善机理。实验结果表明：相对于原始叶片,LSPw C后的模拟叶片的疲劳强度提高16%,保温后疲劳强度提高11%。LSPw C在试样表层诱导产生高幅...
基于激光光内同轴送粉技术和6轴机器人技术,采用熔覆头空间变姿态的成形方法,通过沿着生长的切线方向连续变角度送粉堆积的方法成形了悬垂薄壁件。建立了倾斜基面熔池受力与位移模型,并通过优化工艺参数抑制熔池的位移和流淌。实验结果表明,倾斜角可从0°逐渐变化至81°,实现了大倾角悬垂结构的无支撑成形。成形件表面平整光滑,完全消除了＂台阶效...
为了改善Ti6Al4V合金的摩擦学和高温抗氧化性能,预置Ni Cr/Cr3C2-Al-Si复合粉末,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备复合涂层。表征了涂层的显微组织结构,测试了涂层的摩擦学和高温氧化性能,并分析了相关机理。结果表明：涂层由Ti C、Ti5Si3和Cr3Si增强相及γ-Ni/Al8Cr5基体组成,平均显微硬度为750 HV0.5,约为Ti6Al4V（360 HV0.5）合金的2倍。室温...
为提高AZ80镁合金的表面性能,在低温流水冷却条件下采用预置粉末激光熔覆法在镁合金表面制备Al63Cu27Zn10（原子数分数,%）涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度仪、摩擦磨损试验机、电化学工作站对熔覆层和基体的微观组织与性能进行了表征和分析。结果表明：熔覆层组织均匀致密,与基体呈良好冶金结合,熔覆层主要由α-...
基于激光内送粉技术,借助6轴机器人实现了光头空间变姿态/变方向分层激光堆积成形。重点研究了连续变换基体空间角度对熔道形貌的影响;分析了空间变姿态/变方向激光堆积的难点和关键技术;进行了空间连续变姿态/变方向实体成形试验,并对成形件的壁厚、组织、显微硬度进行了分析。结果表明,随基板倾斜角度增大,熔池最大偏移量为0.06 mm,重力对熔池...
通过对纳秒Nd∶YAG脉冲激光辐照油漆过程中所喷溅的颗粒形貌及成分的分析,研究激光除漆的物理机理。扫描电子显微镜的结果表明,在激光除漆的过程中产生微米量级和纳米量级的颗粒以及纳米网状结构。微米尺度的颗粒形状不规则,表面粗糙;纳米尺度的颗粒呈球形,表面光滑。随着激光能量的增大,微米量级和纳米量级的颗粒平均尺寸都变大。X射线能谱仪的...
探讨双线排龈法和Nd∶YAG激光排龈法的排龈效果、患者疼痛反应程度和对牙周健康的影响。将96颗患牙随机分组,即双线排龈组和Nd∶YAG激光排龈组。对石膏模型、印模及患者疼痛度进行调查,通过牙周健康指数对修复后1周、1个月、3个月的基牙牙周健康状况进行评价。两组石膏模型及印模均达到满意效果。Nd∶YAG激光排龈组的无痛率明显高于双线排龈组（...
提出了一种利用互相关性测量空间横向流速的方法。通过设定谱域光学相干层析术系统的扫描模式X和Y,利用同一深度位置的相邻A扫信号间的互相关性与空间横向速度分量之间的数学关系,求得空间横向流速的绝对大小。详细阐述了该方法的测量原理。通过毛细管模拟实验描绘了截面的横向流速分量分布,并验证了所测得的平均横向流速大小与用注射泵设定的值...
大功率光纤激光光束合成系统中,由装调误差、热形变效应等引起的光束大指向误差会影响合成效果,并可能对光束合成系统造成严重危害。搭建了2路百瓦量级自适应光纤准直器的光束指向操控实验平台,分别利用基于可变桶中功率评价函数和基于合成光束发散角评价函数的随机并行梯度下降控制策略校正了合成光束间的大指向误差,实现了功率200 W的非相干合...
光载无线电（Ro F）系统是近年来光通信研究的一个热点。抑制三阶交调从而增大无杂散动态范围（SFDR）是Ro F系统优化的重要内容。为了提高Ro F系统的动态范围,提出了一种基于光纤光栅陷波器和可调延迟线（TDL）抑制三阶交调的新方案。在对该方案理论分析的基础上,进行了实验验证。实验结果表明,该方案能有效抑制三阶交调,系统的SFDR提高了10.5 ...
为使低密度奇偶校验（LDPC）码高效地应用于光通信系统中,针对光通信系统的传输特点,提出了一种新颖的基于循环置换矩阵和掩蔽矩阵构造满秩准循环低密度奇偶校验（QC-LDPC）码的方法。该方法定义了一类基矩阵,由基矩阵扩展出循环置换矩阵,构造出围长至少为8的校验矩阵;提出了掩蔽矩阵的设计规则,并利用设计的掩蔽矩阵对前面得到的校验矩阵进行变...
详细研究了Gamma-Gamma湍流信道大气闪烁、信道衰落及瞄准误差对差分相移键控（DPSK）相干光通信系统误码性能、信道容量和中断概率等指标的影响。自由空间光通信（FSO）系统采用基于马赫-曾德尔调制器（MZM）和马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的DPSK调制/解调结构,通过广义超几何方法分析推导出有关平均误码率、平均信道容量和中断概率的闭合表达式并...
为实现混合Sagnac干涉仪中偏振非互易相移的检测,提出了一种高分辨率的相位解调算法。该算法中,利用波数代替波长作为输出光谱的自变量,使输出光谱转化为标准的余弦函数,进行傅里叶变换和傅里叶逆变换,计算出干涉谱的频率、干涉级次和相对相位,实现了Sagnac干涉仪中偏振非互易相移的大范围、高分辨率解调。搭建了基于混合Sagnac干涉仪的保偏光纤...
在冲击波、爆轰、兵器、激光等众多研究领域中,均提出了使用单个探头对一个测点进行多种技术同步复测的迫切需求。为实现上述目标,分析了常规和外差式光子多普勒测速技术的工作机理、光学结构和复测难题,设计了一种基于单探头实现常规和外差式光子多普勒测速技术同步复测的方案,并根据该方案搭建了一套新型测速装置。设计了爆轰波加载铝飞片和铅...
研究了添加Mn、Mo、Ti合金元素对激光熔覆Fe Ni Cr＋60%WC复合熔覆涂层微观组织和磁性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）,能谱仪（EDS）,X射线衍射仪（XRD）对熔覆层进行微观组织、成分及物相分析。利用振动样品磁强计（VSM）对熔覆层的磁性能进行测试。研究结果表明激光熔覆WC-Fe Ni Cr复合涂层与基体具有良好冶金结合,表面无裂纹、气孔等缺...
采用高折射率的SiC晶体材料,作为布氏片的选频器件,实现了单纵模绿光激光器的稳定工作,输出功率达120 mW。通过理论分析和实验证明,相较于现有的采用K9玻璃,采用高折射率的SiC晶体作为选频器件,使整个光学系统更容易调节，且器件工作更加稳定，更易实现商品化。
采用不同能量密度、脉冲数的248nm准分子激光对表面为p型的GaN外延片进行辐照,再对样品进行退火处理。对激光辐照前后以及退火前后的样品进行光致发光、阴极射线谱、X射线光电子谱、霍尔效应、I-V曲线等表征。实验结果表明：激光辐照和N2气氛下退火相结合可以使GaN外延片的电学和发光性能均较辐照前有不同程度的提高。将改性后的GaN外延片封装成...
提出了一种基于检测光路光线追迹的畸变校正方法。通过对面形图边界的提取和分析确定图像中畸变的对称中心位置和对检测波前的采样间隔,利用光线追迹建立镜面到检测结果的对应关系,从而校正面形分布的畸变。针对某大口径离轴三反光学系统的730 mm×268 mm离轴非球面主镜的补偿检测,完成了面形图的畸变校正,校正前后二值化面形图与二值化镜面图的...
针对提高反射相位延迟测量速度和精度的应用需求,研发了一种以起偏器-棱镜-检偏器（PPA）为光路结构的测量系统,基于最小二乘法,给出了无需知道初始检偏角可对所采集的光强分布点进行二元线性拟合的方法,进而提出了对不同起偏角情况下所采集的两组光强分布点进行多次拟合、逼近求交得到反射相位延迟量的方法。该方法在反射相位延迟的测量过程中,...
提出一种基于主成分分析（PCA）的多波长同轴共路同时相移干涉测量方法。所提方法可以通过从单色CCD记录的一系列相移量未知的多波长同时相移干涉条纹图,利用主成分分析提取出单个波长下的包裹相位分布,继而通过多波长的方法进行相位解包和降噪处理得到合成波长的相位。数值模拟和实验结果表明,所提方法不仅测量过程简单,而且运算速度快,测量精...
针对高速滑动电接触导轨,研究了表面微小损伤快速检测及分类识别方法。基于激光扫描原理,构建了三维测量系统,用于获取导轨表面形貌的三维点云信息,并给出了一种基于点云深度映射颜色的方法,用于导轨表面微小损伤的检测。将三维点云数据经过去噪、滤波平滑、数据精简等预处理之后,根据所设定的深度基准平面,构建点云深度映射颜色模型,将点云深度...
提出了一种可用于四波横向剪切干涉波前检测的随机编码混合光栅。由期望得到的四波前衍射频谱出发,根据夫琅禾费衍射原理并结合光通量约束的随机编码方法得到了由振幅编码光栅和棋盘式相位光栅构成的随机编码混合光栅,与改进的哈特曼模板（MHM）相比,其衍射场中只有四个级次,更好地实现了四波横向剪切干涉。分析确定了入射光束口径、光栅栅距以...
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