摘要
In this study, a high-energy, temporally shaped picosecond ultraviolet (UV) laser running at 100 Hz is demonstrated, with its pulses boosted to 120 mJ by cascaded regenerative and double-pass amplifiers, resulting in a gain of more than 10<sup>8</sup>. With precise manipulation and optimization, the amplified laser pulses were flat-top in the temporal and spatial domain to maintain high filling factors, which significantly improved the conversion efficiency of the subsequent third harmonic generation (THG). Finally, 91 mJ, 470 ps pulses were obtained at 355 nm, corresponding to a conversion efficiency as high as 76%, which, as far as we are aware, is the highest THG efficiency for a high-repetition-rate picosecond laser. Additionally, the energy stability of the UV laser is better than 1.07% (root mean square), which makes this laser an attractive source for a variety of fields including laser conditioning and micro-fabrication.
High Power Laser Science and Engineering
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摘要
Gain-parameters-dependent transfer functions and phase-noise performances in a Yb-doped fiber mode-locked laser are measured in this study. It is discovered that the corner frequency in the amplitude and phase domains is determined by the absorption coefficient of the gain fiber, when the total absorption and other cavity parameters are fixed. This shows that an oscillator using gain fiber with higher dopant concentration accumulates more phase noise. Furthermore, we present net cavity dispersion-dependent transfer functions to verify the effect of dispersion management on the frequency response. In conclusion we derived a guideline for optimizing mode-locked fiber laser design to achieve low phase noise and timing jitter.
High Power Laser Science and Engineering
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周宪佟  黄晓燕  侯大森  
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摘要
管道作为石油天然气工业最主要的运输方式之一,管道安全则至关重要。为了实现对弯管道内部缺陷的检测,本文采用激光超声可视化技术,对弯管道内部缺陷进行了检测实验,实验结果表明激光超声可视化技术可以通过缺陷回波动态传播过程直观地检测出弯管道内部缺陷,并根据缺陷回波传播规律分析出缺陷位置,最大误差为4%。实验表明激光超声可视化技术能够有效检测弯管道内部缺陷。
激光与光电子学进展
2021, 58(17): 1707001
薛梦驰  左琼华  
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摘要
为清晰了解光纤微弯损耗的产生机理,并对其进行有效地估算和测试,本文对产生光纤微弯损耗的两种机理——纯弯曲致微弯及耦合致微弯进行了分析,简述了与此最相关及最有效的理论公式,并指出了影响微弯损耗最重要的因素;首次提出不同于IEC的两种微弯损耗测试方法,即金属网覆盖光纤盘法及双槽平板法;基于截向应变及纯弯曲理论,针对两种机理,分别建立了两种对应的仿真算法,通过对被测光纤在测试平台中产生的微小畸变和弯曲进行分解和仿真,从而实现了对两类微弯损耗的估算;建立测试平台并实际测试,验证表明,所提仿真算法的计算值与实测结果的一致性较为满意,所提测试方法可以制订标准并加以推广。
光学学报
2021, 41(18): 1806001
王欣  樊彦国  
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摘要
针对高光谱图像维度高、训练样本少以及模型训练所带来的过拟合、参数过多的问题,提出一种改进的DenseNet联合空谱注意力机制(M3DDSSNet)的方法。首先对高光谱图像进行主成分分析,然后将中心像素的空间邻域输入改进的网络模型中。该模型对三维密集连接网络(3D_DenseNet)进行改进,将模型中的三维卷积块分解成空间维和光谱维的采样卷积,并在空间维度上引入空间注意力机制,在光谱维度上引入通道注意力机制,以减少模型训练参数,提取更加具有判别力的空谱联合特征。M3DDSSNet网络模型在Indian Pines、Pavia University和KSC两个数据集上分别取得了99.43%,99.74%,98.98%的总体分类精度。结果表明,该模型与2D_CNN、3D_CNN、M3RCNN、3D_DenseNet模型相比,收敛速度较快,可以提取更加深层的、判别性的特征,具有较高的分类性能。
激光与光电子学进展
2022, 59(02): 0210014
何九如  宋锐  杨未强  侯静  
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摘要
中国激光
2021, 48(11): 1116001
摘要
合肥红外自由电子激光装置是一台专用于能源化学研究的用户装置,由一个最高电子能量为60 MeV的S波段直线加速器驱动中红外和远红外两个自由电子激光振荡器,分别产生波长范围为2.5-50 um和40-200 um的红外激光。两个振荡器产生的激光经同一条光束线,传输至实验大厅内的5个实验站。中红外振荡器于2019年调试出光,当前已达到设计指标。介绍了合肥红外振荡器自由电子激光装置及其调试进展,特别是中红外振荡器辐射的激光性能。
中国激光
2021, 48(17): 1700001
梁国俊  李妍璐  魏磊  程秀凤  赵显  
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摘要
四元锂-硫化合物具有较高的非线性光学(NLO)系数以及较宽的带隙,成为一种潜在的非线性光学晶体。作为非线性光学晶体,具有较高的热导率成为评判晶体综合性能的重要判据,可以保证非线性光学器件在实际应用中的正常运行。然而,由于目前合成的四元锂-硫化合物的晶体尺寸通常较小,实验难以测量其热导率,因此,本文采用第一性原理计算方法,研究四元锂-硫化合物Li2BaSnS4的热导率,并通过与类似的三元硫化物LiGaS2进行对比,探讨其晶格热导率的微观来源。基于研究发现Li2BaSnS4的晶格热导率较三元硫化物LiGaS2低,一方面原因是Ba的引入与S生成较弱的离子键,降低了声子群速度,另一方面是由于Ba的引入导致声子的非简谐效应增强。
中国激光
2021, 48(12): 1208001
何思源  潘兴臣  刘诚  朱健强  
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摘要
相较于远场发散角、聚焦光斑尺寸等,激光光束质量因子(M2)是全面表征激光光束质量的一个技术评价指标。本文提出了一种基于振幅调制的激光光束质量因子M2测量方法,通过记录单幅激光光斑就可以利用迭代计算重建光束的复振幅。进而根据标量衍射理论可以得到沿光束传输方向任意截面位置的光束强度分布,再由二阶矩和双曲线拟合方法计算M2因子。模拟和实验验证了该方法的有效性,且该实验技术简单、快速,不需要复杂的机械扫描结构,适用于脉冲激光光束质量的测量。
中国激光
2021, 48(17): 1705003
摘要
锥形半导体激光器具有能够同时获得高输出功率和高光束质量的优良特点。本文主要介绍了分离电极锥形器件的锥角选择、制作工艺、光电特性等。分析了脊形区电流和锥形区电流对器件光束质量和近场特性的影响。制作的器件总腔长5.5 mm(脊形区长度为1.5 mm,锥形区长度为4 mm),锥角5°,器件输出功率达到7 W。在脊形区电流400 mA、锥形区电流7 A时,器件的输出功率为6.4 W,光束质量因子M2为1.66(1/e2),亮度达到369 MW?cm-2?sr-1。
中国激光
2021, 48(17): 1701005
00 11