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摘要

为实现自然的三维光显示, 需按照真实物体的呈现方式, 且同时保证双目视差和平滑的运动视差。回顾国内外三维光显示的研究现状, 重点介绍北京邮电大学在密集视点显示、集成成像显示、光场显示和全息显示方面的研究进展, 认为全视差光场显示和全息显示是未来三维光显示发展的方向。

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0129472

摘要

硅纳米光波导具有超高折射率差与超小横截面, 因而具有超强光场限制能力, 为实现超高集成度纳米光子回路提供了一种极具吸引力的途径。众所周知, 在光子集成回路中, 模式转换与耦合是实现各种功能器件的重要基础。对硅光子集成回路中的模式转换与耦合原理、新结构与新器件进行了详细分析和讨论。研究了硅纳米光波导锥形结构中模式传输及演化过程, 揭示了其特有的偏振相关模式转换机制。结果表明, 当光波导横截面存在不对称性时, 可能在某些特定波导宽度范围内产生偏振模杂化, 为实现偏振旋转提供了一种方便的方法。通过调控非对称定向耦合结构中模式转换与耦合的相位匹配条件, 为实现超小型偏振分束器、大带宽模式复用-解复用器等关键器件提供重要途径。

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092295

摘要

表面等离激元是一种存在金属与介质界面的电磁模式, 具有亚波长传播和局域场增强的特性, 因而受到人们的青睐, 作为在微纳尺度下进行光子操纵和集成的优良载体。随着人们对表面等离激元认识的不断深入和对微纳光子器件应用需求的增加, 如何在近场范围内精确调控等离激元波的传播并实现特定的场强分布成为人们关注的热点。综述人们通过微纳结构对等离激元波进行操控所发展的新原理和新方法, 以及对波束性质和近场分布调控的研究进展; 重点介绍包括艾里波束、无衍射准直波束、角向贝塞尔波束在内的各类特殊等离激元波束的基本特性, 产生与调控的实现, 以及近年来拓展的近场全息技术; 并进一步探讨表面等离激元光场调控在新型微纳光子学器件中的可能应用。

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0367729

摘要

随着光网络通信容量的高速增长, 将分立的光学器件集成化以减小器件尺寸、降低成本成为光电子器件发展的必然趋势。光子集成回路具有尺寸小、功耗低、质量轻等优点, 是解决未来宽带光网络能耗大、体积大、容量小等问题的关键技术。综述了基于多项目晶圆流片的规模化光子集成技术, 主要包括硅基光子集成技术、Ⅲ-V族磷化铟集成技术, 以及以氮化硅和二氧化硅多层波导结构为基础的TriPleX集成技术; 介绍了目前可以提供这3种多项目晶圆流片光子集成技术的代工平台以及利用这些代工平台实现的一些光子集成芯片, 并对这些平台的工艺参数进行了比较。

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027244

摘要

对应于碱金属原子吸收线的非经典光是量子信息网络中重要光源之一, 近年来受到人们的广泛关注。而对应于铯原子D1线的非经典光场由于其独特的波长在固态量子信息网络中有重要应用前景。采用连续单频钛宝石激光器作为光源, 将输出的锁定于铯原子D1线的894.6 nm激光通过外腔倍频产生447.3 nm蓝光, 再用于抽运由周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体作为非线性介质的连续简并光学参量振荡器, 获得铯原子D1线的单模正交压缩真空光。光学参量振荡器阈值为39 mW, 在注入抽运光功率为30 mW时, 利用平衡零拍探测装置测得2.8 dB正交压缩度。考虑到探测效率, 光学参量振荡器输出光场的实际压缩度为4.4 dB。

PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0519001
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011282

摘要

近年来, 基于相关滤波的目标跟踪算法因其具有很好的跟踪精度和明显的速度优势, 引起了研究人员的极大关注。提出一种基于自适应特征选择的多尺度相关滤波跟踪算法。首先, 提取三种互补特征, 通过相关滤波响应图评估各特征的跟踪性能, 自适应选择最优特征进行位置跟踪; 其次, 预设响应图阈值作为位置相关滤波模型更新的判断条件, 优化模型更新方式; 最后, 引入尺度相关滤波跟踪器, 进一步提高了算法的尺度适应性和跟踪精度。实验部分将该算法和近年来流行的相关滤波及非相关滤波类跟踪算法进行了对比, 结果表明, 该算法在精度上优于其他算法, 同时具有53.12 frame/s的实时跟踪速度。

PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0515001
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039184

摘要

报道了基于空芯光纤的1.5 μm光纤气体拉曼激光放大器。实验以一个1.5 μm波段的可调谐分布式反馈激光器为种子源, 输出的连续波种子激光与1064 nm微芯片激光器的输出脉冲抽运激光通过双色镜一起耦合进充乙烷气体的空芯光纤中, 通过乙烷分子的受激拉曼散射实现了高效率的1553 nm拉曼激光输出。种子光的注入极大地降低了受激拉曼散射阈值, 从而将拉曼光-光转换效率提高到47.5%。该研究为实现高效率的光纤气体拉曼激光输出提供了一条有效的技术途径。

PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0514002
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017159

摘要

高质量赝热光源是实现X光关联成像技术在显微领域应用的关键。X光傅里叶变换关联成像的赝热光源通过随机孔屏调制X光获得, 在此基于统计光学分析了调制后X光散斑场的统计特性, 并通过数值模拟分析了随机孔屏参数对散斑场特性及成像质量的影响。结果表明, 随机孔屏引入的相位差变化为π时, 关联成像对比度达到最优值。对于振幅型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而增大; 对于相位型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而减小。实际X光傅里叶变换关联成像系统中使用的复振幅型随机分布金属孔屏, 通过选择合适的透过率和占空比可以实现高对比度关联成像。

PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0511001
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034203

摘要

为了优化光栅性能, 提出一种基于互补金属氧化物半导体兼容性制造工艺的非对称包层调制光栅结构。该结构通过调整光栅齿的位置来改变波导中传输光的耦合率, 最终达到改善光栅的反射带宽、消光比、输出功率等性能参数的目的。利用耦合模理论分析了该改进型光栅结构对光栅耦合率、反射带宽及输出性能的影响, 同时利用有限元方法进行了数值仿真。结果表明, 该改进型光栅的反射带宽由0.9 nm减小到0.3 nm,消光比的绝对值从29.2 dB增加到35.1 dB, 耗散到包层的光功率从5.99×10-5 W减小到3.13×10-5 W; 该改进型光栅器件性能得到改善。

PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0505002
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051220

摘要

为了提高全息光栅曝光系统的曝光对比度,抑制外部环境变化引起的曝光干涉条纹漂移,提出了一种移栅型干涉条纹锁定方法。采用分束光栅实现光源激光的分光及干涉条纹的相位调整。通过叠栅条纹间接测量干涉条纹相位变化,给出了双光电探测器的最佳探测位置。结合分光及相位调整功能,给出了分束光栅参数的设计方法。针对光栅曝光特点设计了控制器。从理论上对比了分束光栅与压电反射镜的相位调整性能。实验结果表明,采样频率为500 Hz时,干涉条纹的低频漂移得到有效抑制,相位锁定精度达到0.13 rad (3σ),即条纹漂移量低于±0.021个周期。该方法可以实时有效地锁定曝光干涉条纹,提高曝光对比度。且分束光栅偏转对条纹周期影响小,相位调整性能仅与分束光栅参数相关,便于光路设计。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0509001
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015142

摘要

为了更好地实现远程光钟之间的高精度比对,对意大利Calosso小组所提出的光纤双向光学相位比对方案进行了拓展,提出了一种基于本地测量的双向光学相位比对方法。同源的两路光信号从同一光纤两端注入,其中一路光信号经光纤传输到远端后经反射原路返回本地端,另一路光信号从远端经光纤传输至本地端。两个信号均在本地端与参考光进行拍频,将拍频得到的两路拍频信号的相位进行比对。利用这种结构,系统不需要有源光纤相位噪声补偿也可以消除叠加在光纤链路上的共模相位噪声,该结构的最大优势在于拍频信号的采集和处理均可以在本地端完成,不需要引入额外的时间同步信号来保证两地拍频信号采集同步进行,简化了实验系统。计算分析了该方案的相位噪声极限,并建立了基于60 km缠绕光纤的示范系统来进行测试,测得其秒级频率稳定度为1.45×10-16,千秒稳定度达到 1.51×10-19。该方案有望用于远程光钟和其他原子钟之间更可靠的高精度频率比对。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0504004
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112148

摘要

在使用铷原子饱和吸收谱线作为激光频率参考进行稳频的激光稳频系统中,环路带宽是影响激光输出频率噪声的重要因素之一。对激光稳频系统中限制环路带宽的主要因素进行分析,使用射频调制信号直接调制商用外腔半导体激光器的高速电流调制端来对激光稳频系统的环路带宽进行拓展。根据对稳频环路的分析,合理设置反馈电路,实现激光稳频。使用低频谱分析仪对稳频后的鉴频信号进行分析,发现带宽拓展后,在傅里叶频率为5 kHz处对频率噪声的抑制度达到了20 dB以上。通过将该稳频激光器输出的激光与锁定在极稳恒温晶振上的飞秒光学频率梳进行拍频,测量了该稳频激光相对光梳的频率噪声,测量结果与直接分析鉴频信号的结果吻合。经过测量,通过拓展带宽抑制频率噪声,稳频激光器的短期频率稳定度得到改善。最后,测量了稳频激光相对于锁定在恒温晶振上的飞秒光学频率梳的频率稳定度,Allan方差在平均时间1 s时达到4.52×10-12,在平均时间20 s时达到1.65×10-12。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0501009
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016132

摘要

为了获得高重复频率的飞秒激光脉冲,将突发运行模式引入飞秒碟片再生放大系统中。通过将再生放大器的腔长设计为9.3 m,激光系统输出了接近衍射极限的激光脉冲,且激光脉冲的重复频率为电光调制频率的5倍。在电光调制频率为5 kHz、吸收的抽运功率为98 W的条件下,获得了最高输出功率为10.7 W、光谱半峰全宽为1.18 nm、脉冲宽度为777 fs的双曲正割脉冲输出。再生放大器的光-光转换效率随着电光调制频率的增加而增加,从频率为0.5 kHz时的12.4%增加到频率为5 kHz时的25.3%。激光的输出稳定性在18~20 ℃的温度区间内随着水冷温度的降低而提高,激光系统输出功率的均方根从20 ℃时的0.93%变为18 ℃时的0.52%。该研究结果对于设计具有高重复频率、高功率且性能稳定的飞秒激光系统具有参考价值。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0501008
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011130

摘要

报道了一种基于电光腔倒空技术的全固态Nd∶YVO4单纵模脉冲激光器。通过精确控制磷酸钛氧铷(RTP)普克尔盒的温度,降低了由于普克尔盒中2块RTP晶体对抽运、振荡激光能量的不均匀吸收导致的热退偏,提高了普克尔盒的偏振消光比。通过优化普克尔盒开关驱动源的下降沿时间,解决了下降沿时间过长导致的脉宽展宽及输出功率降低等问题。在抽运占空比为50%、抽运峰值功率为16.9 W、重复频率为200 Hz条件下,实验获得了脉宽为2.85 ns、峰值功率为1 MW的单纵模1.064 μm脉冲激光。50 ms内输出激光的峰值功率稳定性优于±1.8%,连续记录的1300发脉冲的脉冲上升沿时间抖动优于±0.2 ns。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0501006
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023155

摘要

提出了基于主振荡功率放大(MOPA)结构的皮秒光纤激光系统。该系统将重复频率为29.87 MHz的半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器作为种子源。采用预放系统并结合声光调制器将种子源的重复频率降至574 kHz。MOPA结构基于棒状光子晶体光纤(PCF),利用PCF大模场、高增益的特点直接对脉冲宽度为30 ps的脉冲进行放大,有效抑制了自相位调制效应引起的光谱展宽。研究结果表明,所提系统的5 dB光谱线宽与光脉冲峰值功率成比例,该系统最终输出了近衍射极限、峰值功率为3.4 MW的皮秒脉冲(输出功率为20 W时,光束质量因子M2=1.01),最高平均输出功率为21.86 W,脉冲宽度为11.1 ps,中心波长为1030.74 nm,5 dB光谱线宽为1.75 nm。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0501004
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024120

摘要

在北京大学200 TW激光系统上,测量了经可编程声光色散滤波器不同程度光谱调制后放大器输出脉冲的频域分布,并设计了一个与脉冲中心波长、光谱宽度等参数相关的光谱调制函数拟合了实验测得的光谱数据。该函数形式简单,适用于不同的激光系统。对实验系统中种子脉冲经光谱调制后从放大器输出的光谱结果进行了数值模拟,对比研究了普通种子脉冲和光谱调制脉冲经放大器增益后时域空间内的物理性质;讨论了光谱调制对系统最终输出脉冲峰值功率的影响。结果表明:光谱调制会导致脉冲旁瓣的产生,降低系统输出脉冲的有效能量和飞秒对比度,系统输出脉冲为平顶光谱时,其有效输出峰值功率最大。

PDF全文中国激光 | 2017,44(05):0501001
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025137

摘要

吸收光栅是X射线相衬成像系统的关键器件,铋吸收光栅由于其制作成本低廉且适于在普通实验室开展制作而受到青睐。提出了一种针对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的定量计算方法,通过建立模型,数值计算了不同铋层厚度的吸收光栅所对应的叠栅条纹对比度,并比较了π和π/2相位光栅两种情形下的结果。结果显示,随着吸收光栅铋层厚度的增加,条纹对比度逐渐增加,当源光栅和分析光栅的铋层厚度分别达到150 μm和110 μm时,利用π相位光栅在40 kV管电压下其条纹对比度可达48%,60 kV管电压下其条纹对比度只能达到22%。而在两个吸收光栅铋层厚度相同的情况下,采用π/2相位光栅所得条纹对比度略优于π相位光栅的结果。对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的计算分析,可作为X射线相衬成像系统设计的参考依据,推动该成像技术走向实用化。

PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0434001
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072633

摘要

通过内置周期极化磷酸氧钛钾晶体的半整块谐振腔,采用铯原子D2线的抽运光实现了426 nm的蓝光倍频输出。实验采用了相对松散的聚焦,明显改善了基频光和倍频光吸收诱发的热效应。采用305 mW的模式匹配基频光,获得了117.2 mW的倍频蓝光,倍频过程中最高光-光转化效率达到42%;84.5 mW蓝光在约1 h内的功率起伏为0.48%。结果表明,所提方法可实现倍频光的稳定输出,在量子光学、光与物质相互作用等领域具有广阔的应用前景。

PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0414002
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027344

摘要

鬼成像中通常是采用相干光辐照散射屏获取赝热光源,但是在X光波段,赝热光源的入射光为部分相干光,其空间部分相干性会对成像质量产生较大影响。采用高斯谢尔模型,理论分析了入射光的部分相干性对赝热X光二阶关联函数的影响,同时给出了基于统计光学的模拟结果,与理论结果吻合,均表明X光空间相干性会影响鬼成像的可见度和分辨率。在空间相干性有限的情况下,通过在散射屏前置尺寸与X光横向相干尺寸相当的针孔可以抑制部分相干性的影响,提高X光傅里叶变换鬼成像的可见度,将有利于实现X光傅里叶变换鬼成像技术的广泛应用。

PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0411001
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038481

摘要

以失配角为例,与相同尺寸的单点探测器比较,理论结合数值计算分析了空间相位畸变对非成像阵列探测器的影响。结果表明,阵列中各单元信号的附加相位将严重影响这种探测方式的性能。因此,就空间相位畸变而言,简单的线性叠加方式不足以克服其影响。根据分析结果指出,若能通过一定方法消除阵列中各单元输出信号的附加相位,即使在空间畸变很严重的情况下,非成像阵列探测器仍然可以大幅提高系统的信噪比。丰富了非成像阵列探测器在外差探测领域的研究,对其应用具有一定的指导意义。

PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0407001
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019380

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摘要

The influence of laser temporal contrast on high-order harmonic generation from intense laser interactions with solid-density plasma surfaces is experimentally studied. A switchable plasma mirror system is set up to improve the contrast by two orders of magnitude at 10 ps prior to the main peak. By using the plasma mirror and tuning the prepulse, the dependence of high-order harmonic generation on laser contrast is investigated. Harmonics up to the 21st order via the mechanism of coherent wake emission are observed only when the targets are irradiated by high contrast laser pulses by applying the plasma mirror.<录用日期>2017-04-28<上网时间>2017-05-15

    PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081902
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    02399

    摘要

    In optical studies on layered structures, quantitative analysis of radiating interfaces is often challenging due to multiple interferences. We present here a general and analytical method for computing the radiation from two-dimensional polarization sheets in multilayer structures of arbitrary compositions. It is based on the standard characteristic matrix formalism of thin films, and incorporates boundary conditions of interfacial polarization sheets. We use the method to evaluate the second harmonic generation from a nonlinear thin film, and the sum-frequency generation from a water/oxide interface, showing that the signal of interest can be strongly enhanced with optimal structural parameters.<录用日期>2017-04-21<上网时间>2017-05-15

      PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081901
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      01882

      摘要

      The cavity transmission spectrum is experimentally investigated in Λ-type three-level atoms coupled to a standing-wave cavity system. It is shown that the dark-state polariton peak is not generated at resonance but rather at off-resonance. The theoretical analysis reveals that the absence of an on-resonance dark-state polariton peak is mainly caused by the strong absorption of the intracavity medium to the probe cavity mode counterpropagating with the coupling field due to the Doppler shift in the hot atoms. Moreover, the optimal frequency position of the cavity mode for an efficient dark-state polariton peak is also demonstrated.<录用日期>2017-04-21<上网时间>2017-05-12

        PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081401
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        02687

        摘要

        We demonstrate a polarization insensitive arrayed-input spectrometer using echelle diffraction grating (EDG) for hyperspectral imaging. The EDG consists of 65 input waveguides and 129 output waveguides, allowing spectral measurements of 65 image pixels at a time when used in combination with a micro-electromechanical system micro mirror array. The spectral resolution reaches 7.8 nm for wavelengths ranging from 1250 to 1700 nm. The measured loss is ?2?dB, and the crosstalk is lower than ?20?dB. The 3 μm silicon-on-insulator platform provides the device with polarization insensitive characteristics. The chip size is only 6?mm×10?mm.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-12

          PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081301
          分享:
          02279

          摘要

          In this Letter, we propose a three-dimensional (3D) free view reconstruction technique in axially distributed image sensing (ADS). In typical integral imaging, free view reconstructed images can be obtained by tilting all elemental images or tilting the reconstruction plane due to large lateral perspectives for 3D objects. In conventional ADS, the reconstructed images at only a front view can be generated since the sensor is moved along with its optical axis so that it has small lateral perspectives for 3D objects. However, the reconstructed 3D images at any viewing point may be obtained because the virtual viewing camera may capture these slightly different perspectives for 3D objects. Therefore, in this Letter, we employ the virtual viewing camera to visualize the 3D images at the arbitrary viewing point. To support our proposed method, we show the experimental results.<录用日期>2017-04-28<上网时间>2017-05-15

            PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081102
            分享:
            01271

            摘要

            Transporting information is one of the important functions of photons and is also the essential duty of information science. Here, we realize multiple imaging by detecting photons with changeable wavelengths based on time-resolved correlation measurements. In our system, information from multiple objects can be transported. During this process, the wavelength of the photons illuminating the objects is different from the wavelength of the photons detected by the detectors. More importantly, the wavelength of the photons that are utilized to record images can also be changed to match the sensitive range of the used detectors. In our experiment, images of the objects are reconstructed clearly by detecting the photons at wavelengths of 650, 810, and 1064 nm, respectively. These properties should have potential applications in information science.<录用日期>2017-04-21<上网时间>2017-05-15

              PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):081101
              分享:
              0928

              摘要

              We numerically and experimentally investigate the propagation of deformed 2D vortex Airy beams. Our results show that, for different topological charges, two parabolic trajectories that can be controlled by changing the initial wing angle always dominate the beam propagations. In this case, the main lobes take different propagation distances to restore to the peak intensity. The profiles tend to evolve into 1D or 2D Airy-like patterns to various degrees in the same propagation distance. Furthermore, the whole profiles yield a small change in their acceleration direction, depending on the topological charge and the initial wing angle.<录用日期>2017-04-28<上网时间>2017-05-15

                PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):080801
                分享:
                01222

                摘要

                To obtain high spatial resolution over a long sensing distance in Brillouin optical correlation domain reflectometry (BOCDR), a broad laser spectrum and high pump power are used to improve the signal-to-noise ratio (SNR). In this Letter, we use a noise-modulated laser to study the variation of the Brillouin spectrum bandwidth and its impact on the coherent length of BOCDR quantitatively. The result shows that the best spatial resolution (lowest coherent length) is achieved by the lowest pump power with the highest noise-modulation spectrum. Temperature-induced changes in the Brillouin frequency shift along a 253.1 m fiber are demonstrated with a 19 cm spatial resolution.<录用日期>2017-04-21<上网时间>2017-05-12

                  PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):080603
                  分享:
                  01428

                  摘要

                  We experimentally demonstrate a real-time quasi-full-duplex 400G/300G optical interconnection over 20 km multicore fibers (MCFs), using 10G-class transponders operated in the C-band. Optical delay interferometer (ODI)-based optical frequency equalization is applied to mitigate chirp and dispersion induced impairments, so that the tolerance to inter-symbol interference (ISI) can be enhanced, thus enabling 4×25 Gb/s on-off keying (OOK) transmission per core over severely limited bandwidth channels. Real-time bit error ratio (BER) performances of the bidirectional 400 Gb/s transmission are measured without using extra digital signal processing (DSP) or electrical equalization, which ensures low complexity and less power consumption.<录用日期>2017-04-21<上网时间>2017-05-12

                    PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):080602
                    分享:
                    01126

                    摘要

                    With the rapid development of the light-emitting diode (LED) industry, interest in visible light communication (VLC) is growing. The limited bandwidth of commercial LEDs is one of the main challenges to achieve high-speed VLC. In this Letter, a kind of bandwidth-efficient VLC system based on carrierless amplitude and phase (CAP) modulation is proposed, where a simple differential faster-than-Nyquist (FTN) pre-coding scheme is employed to compress the spectrum and further improve the overall system baud rate. The system is experimentally demonstrated with a data rate of 1.47-Gb/s over 1.5 m free space transmission. The results indicate that an improvement of 80 Mbaud is achieved by FTN-CAP4 at 20% subband overlap and 40 Mbaud rate improvement by FTN-CAP16 at 7.5% subband overlap. Compared with traditional CAP, the FTN pre-coded CAP shows a better performance in spectral efficiency (SE) and intercarrier interference resistance. To the best of our knowledge, it is the first time to employ FTN pre-coded CAP in indoor high-data-rate VLC systems.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-15

                      PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(08):080601
                      分享:
                      01129

                      摘要

                      Photothermal/photoacoustic (PT/PA) spectroscopy provides useful knowledge about optical absorption, as well as the thermal and acoustical properties of a liquid sample. For microfluidic biosensing and bioanalysis where an extremely small volume of liquid sample is encapsulated, simultaneous PT/PA detection remains a challenge. In this work, we present a new optofluidic device based on a liquid-core optical ring resonator (LCORR) for the investigation of PT and PA effects in fluid samples. A focused 532 nm pulsed light optically heats the absorptive fluid in a capillary to locally create a transient temperature rise, as well as acoustic waves. A 1550 nm CW laser light is quadrature-locked to detect the resonance spectrum shift of the LCORR and study thermal diffusion and acoustic wave propagation in the capillary. This modality provides an optofluidic investigative platform for biological/biochemical sensing and spectroscopy.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-09

                        PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(07):072301
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                        0921

                        摘要

                        We experimentally demonstrate a cascaded Raman scattering continuum, utilizing a compact mode-locked Yb-doped fiber laser based on a nonlinear polarization rotation technique in the all normal dispersion regime. There is no physical filter or polarization controller in the oscillator, and a different mode-locked operation is achieved, corresponding to the extra fiber location in the oscillator. The broadband spectrum generation owes to the enhanced stimulated Raman scattering progress. The maximum output average power and peak power are 14.75 nJ and 18.0 W, and the short coherence light is suited for optical coherence tomography.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-10

                          PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(07):071408
                          分享:
                          0726

                          摘要

                          We report a 307 W 1018 nm Yb-doped fiber laser pumped by a single 976 nm laser diode. The cavity slope efficiency is up to 75.9% and the amplified spontaneous emission is suppressed by 54 dB. The beam quality of the output laser has an M2 factor of 1.17. Effective thermal management is considered to ensure the stable operation of our system. The power stability at the maximum output power level is measured during a period of 0.5 h and the power fluctuation is less than 0.8%. This architecture can be an effective high brightness pump source of core-pumping high-power fiber amplifiers.<录用日期>2017-04-07<上网时间>2017-05-05

                            PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(07):071407
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                            01123

                            摘要

                            A laser interferometry technique is developed to detect water surface capillary waves caused by an impinging acoustic pressure field. The frequency and amplitude of the water surface capillary waves can be estimated from the local signal data at some special points of the phase modulated interference signal, which is called the turning points. Demodulation principles are proposed to explain this method. Experiments are conducted under conditions of different intensity and different frequency driving acoustic signals. The results show the local signal data analysis can effectively estimate the amplitude and frequency of water surface capillary waves.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-09

                              PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(07):071201
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                              0725

                              摘要

                              We propose a broadband fiber optic parametric amplifier (FOPA) based on a near-zero ultra-flat dispersion profile with a single zero-dispersion wavelength (ZDW) by using a selective liquid infiltration technique. The amplifier gain and bandwidth is investigated for a variety of fiber lengths, pump power, and operating wavelengths. It is observed that sufficient peak gains and broader bandwidths can be achieved with a small negative anomalous dispersion (β2≤0) and a positive value of the 4th-order dispersion parameter (+?β4) around the pump. We can optimize an FOPA with a bandwidth of more than 220 nm around the communications wavelength.<录用日期>2017-04-14<上网时间>2017-05-10

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                                摘要

                                A new wavelength division multiplexing method for fiber Bragg grating (FBG) sensors based on spectrum profile identification is proposed. In this method, FBGs and tilted FBG (TFBG) sensors are cascaded in a single fiber in one sensing channel. The different spectrum profiles enable the cross-correlation method to demodulate the wavelength. Therefore, the different types of sensors can occupy the same central wavelength band. Using this method, the multiplexing capacity is optimized. Experiment results demonstrate the feasibility of this method and it is useful for applications where large numbers of FBGs are needed.<录用日期>2017-04-07<上网时间>2017-05-05

                                  PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(07):070605
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                                  N/A 

                                  摘要

                                  <录用日期><上网时间>

                                    PDF全文Chinese Optics Letters | 2016,14(12):120001
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                                    013188

                                    摘要

                                    天文导航是通过探测恒星并利用其在天体坐标中的已知位置信息,反解出探测平台姿态信息。无论是在可见光波段,还是在近红外波段对恒星进行探测,由于飞行器的快速运动和持续曝光时间的存在,在拍摄恒星图像时,容易造成星图的运动模糊,给后续的星图匹配和导航定位精度造成影响。针对星敏感器拍摄到的星图,在运动参数未知的情况下,利用Roberts边缘检测算子和自相关的方法分别确定出点扩散函数的方向和尺度参数,然后采用有约束的最小二乘滤波来复原恒星图像,取得了较好的效果,为天文导航后续的恒星位置确定及星图匹配奠定了基础。

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                                    摘要

                                    原子干涉重力梯度仪利用原子来感应重力的作用,不同于角加速度、静电悬浮和超导等重力梯度仪,是一种绝对重力梯度仪,无机械磨损,测量频率高,且采用激光操控原子,时序、定位精度高,使用寿命长,具有固有的抑制振动特性以及极佳的长期稳定性,在惯性导航及重力匹配辅助导航方面极具应用潜力。简要介绍了基于原子干涉的重力梯度仪测量原理,并在相关资料的基础上总结了原子干涉重力梯度仪在国内外的发展现状,指出了国内目前在技术体制、小型化以及测量精度上的主要差距。

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                                    摘要

                                    针对跟踪过程中目标被遮挡的问题,提出了一种基于中心距离加权的快速相关跟踪算法,定义了基于灰度差异和距离加权的相似性度量,并根据相关系数自适应更新目标模板,提高了目标的跟踪稳定性和定位精度,结合多尺度的高斯金字塔快速搜索策略,加快了目标匹配速度,在目标遮挡过程中采用Kalman滤波算法预测目标位置,目标退出遮挡时可以重新捕获。实验结果表明,该方法能较好地抑制噪声和目标遮挡的影响,目标遮挡重新捕获成功率高于85%,目标跟踪精度优于10个像素。该算法可有效地跟踪复杂地面背景的运动目标。

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                                    摘要

                                    静脉穿刺是医疗行业中最基本的、临床应用最广泛的护理技术操作之一,静脉注射也成为临床治疗、抢救病人的重要给药途径。但是,由于有些特殊人群的血管并不容易找到,比如儿童、胖人、老人、长期静脉注射的人、肤色较深的人等一次注射成功的情况甚少,因此会增加病人的痛苦和加大护士的心理压力,并容易产生医疗纠纷。

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                                      摘要

                                      光场的偏振态作为光场调控的一个新自由度,逐渐成为研究者们关注的热点。对光场偏振态的非均匀调制可以实现光子自旋-轨道相互耦合,从而发掘很多新的光学现象,其中Pancharatnam-Berry(PB)相位扮演了至关重要的角色。在偏振转换中,光场的不同偏振分量得到不同的PB相位。利用PB相位对光场偏振分量进行波前整形,以控制光场偏振分量的传输,从而在光场传输过程中实现偏振转换、角动量转化、能流控制等。光场偏振调制的相关研究在自旋选择成像、微粒操控、激光微加工、信息传输与修复中具有潜在的应用价值。分析了偏振调制光场的传输和控制原理,总结了近年来国内外的相关研究工作进展。

                                      PDF全文光学学报 | 2016,36(10):1026001
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                                      111561368

                                      摘要

                                      回顾了光场相干性的基本理论以及发展历程,介绍了激光相干度大小和相干函数的调控方法,以及激光相干性的测量方法,对激光相干性调控引发的物理效应及其基础应用作了介绍。激光相干性调控不但丰富了光场调控理论,而且推动了激光技术的发展。

                                      PDF全文光学学报 | 2016,36(10):1026002
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                                      17551121

                                      摘要

                                      光镊是捕获与操纵微纳颗粒的重要技术手段,其基本原理为光与物质之间动量传递的力学效应,具有非接触、操纵精度高等优点,广泛应用于物理、化学、生物及医学等科学前沿领域。近年来,表面等离激元因具有突破衍射极限和近场能量增强两大特性,为光镊技术的发展带来了新的突破口,成为国际上一个重要和前沿的研究方向。基于表面等离激元的新型光镊技术主要分为两类:结构型表面等离激元光镊技术和全光调控型表面等离激元光镊技术,它们在颗粒捕获精度、捕获范围、操纵动态性与操纵自由度等方面各有特色,吸引了国际上众多研究人员进行大量的理论研究和实验探索。表面等离激元光镊技术在纳米颗粒、金属颗粒捕获以及近场电磁场增强与调控方面展现了独特优势,在生物传感、表面增强拉曼散射等领域具有广阔的应用前景。

                                      PDF全文光学学报 | 2016,36(10):1026004
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                                      0678967

                                      摘要

                                      红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,探测器的性能直接决定了热成像系统的最终性能。红外焦平面探测器可分为制冷型和非制冷型两大类。制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高,能够分辨更细微的温度差别,探测距离远,但是其结构复杂且成本高昂,主要应用于高端军事装备;非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置,能够在室温状态下工作,具有启动快、功耗低、体积小、重量轻、寿命长、成本低等诸多优点。非制冷红外焦平面探测器虽然在灵敏度上与制冷器件有一定差距,但经过近十余年的发展,其在性价比上已经明显优于制冷型探测器,具有更加广阔的应用前景。

                                        分享:
                                        0557283

                                        摘要

                                        放大自发辐射(ASE)是影响低重复频率高峰值功率高能量脉冲光纤放大器性能的主要因素。系统综述了脉冲光纤放大器中抑制ASE的主要方法, 包括滤波、优化抽运特性(抽运功率、后向抽运、抽运方式)及优化种子特性(信号功率、信号脉宽)。对各种方法的抑制效果进行了比较, 发现滤波和同步脉冲抽运是抑制ASE、获得高峰值功率高能量脉冲输出的重要技术手段。

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                                        0391724

                                        摘要

                                        表面等离激元是一种存在金属与介质界面的电磁模式, 具有亚波长传播和局域场增强的特性, 因而受到人们的青睐, 作为在微纳尺度下进行光子操纵和集成的优良载体。随着人们对表面等离激元认识的不断深入和对微纳光子器件应用需求的增加, 如何在近场范围内精确调控等离激元波的传播并实现特定的场强分布成为人们关注的热点。综述人们通过微纳结构对等离激元波进行操控所发展的新原理和新方法, 以及对波束性质和近场分布调控的研究进展; 重点介绍包括艾里波束、无衍射准直波束、角向贝塞尔波束在内的各类特殊等离激元波束的基本特性, 产生与调控的实现, 以及近年来拓展的近场全息技术; 并进一步探讨表面等离激元光场调控在新型微纳光子学器件中的可能应用。

                                        分享:
                                        0367729

                                        摘要

                                        We demonstrate the first commercial production–ready white light-emitting diodes (LEDs) for the general illumination market with red colloidal quantum dots (QDs) applied in an on–chip configuration. We show the red QDs with tunable peak emission and narrow full width at half-maximum in combination with a conventionalphosphor material can lead to LED conversion efficiency improvements of 5% to 15% over commercial phosphor based LEDs at correlated color temperatures (CCTs) ranging from 5000 to 2700 K. Furthermore, the challenges associated with reliability under high temperature, high blue flux intensity, and high humidity operation have been overcome tomeet consumer market requirements. Finally, a demonstrator lamp at 3000 K color temperature and 90 color rendering index (CRI) with QD based LEDs show a larger efficiency gain up to 17%, attributed to the reduced blue LED droop from the lower drive current and the lower heat sink temperature when compared toa standard phosphor based LED lamp output.<录用日期>2017-1-12<上网日期>2017-2-13

                                          PDF全文Photonics Research | 2017,5(02):A1-A6
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                                          摘要

                                          We investigate the atmospheric turbulence effects on orbital angular momentum (OAM) spectra of different kinds of vortex beams, including Laguerre–Gaussian (LG) beams and Bessel beams, numerically. We generate the holograms of atmospheric turbulence with different structure constants of the refractive index. The OAM spectra of distorted single-mode or multiplexed LG beams and Bessel beams are analyzed. Compared with the OAM spectra of the two kinds of vortex beams, the spectrum of the Bessel beams is more dispersive. The results illustrate that Bessel beams suffer more from turbulent atmosphere than LG beams.

                                          PDF全文Photonics Research | 2016,4(05):B1-B4
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                                          0237298

                                          摘要

                                          研究了激光焊接工艺对GH188合金焊接接头焊缝成形及力学性能的影响。结果表明,高激光功率或低焊接速度对GH188合金焊缝成形不利,使焊缝背面存在飞溅和轻微咬边现象,接头焊缝区晶粒粗大且接头抗拉强度低。随着焊接速度的增大,焊缝宽度减小,焊缝背面飞溅减少;随着激光功率的增大,焊缝宽度增加,焊缝背面飞溅增多。当激光功率为2.8~3.2 kW、焊接速度为6 m/min时,焊缝成形和接头拉伸性能均较好。

                                          分享:
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                                          摘要

                                          The environmental perturbation on atoms is a key factor restricting the performance of atomic frequency standards, especially in the long-term scale. In this Letter, we perform a real-time noise distinguish (RTND) to an atomic clock to decrease the uncertainty of the atomic clock beyond the level that is attained by the current controlling method. In RTND, the related parameters of the clock are monitored in real time by using the calibrated sensors, and their effects on the clock frequency are calculated. By subtracting the effects from the error signal, the local oscillator is treated as equivalently locked to the unperturbed atomic levels. In order to perform quantitative tests, we engineer time-varying noise much larger than the intrinsic noise in our fountain atomic clock. By using RTND, the influences of the added noises are detected and subtracted precisely from the error signals before feeding back to the reference oscillator. The result shows that the statistical uncertainty of our fountain clock is improved by an order of magnitude to 2×10?15. Besides, the frequency offset introduced by the noise is also corrected, while the systematic uncertainty is unaffected.

                                            PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(05):050201
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                                            摘要

                                            An endoscopic imaging system using a plenoptic technique to reconstruct 3-D information is demonstrated and analyzed in this Letter. The proposed setup integrates a clinical surgical endoscope with a plenoptic camera to achieve a depth accuracy error of about 1 mm and a precision error of about 2 mm, within a 25 mm×25 mm field of view, operating at 11 frames per second.

                                              PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(05):051701
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                                              0186395

                                              摘要

                                              为了提高反坦克导弹在复杂背景下的目标识别能力,可利用目标和背景的偏振特性差异实现目标探测和识别。采用激光主动偏振成像方法获取车辆目标在无背景、草地背景、混凝土背景和沙土背景4种典型背景下的强度图像和偏振图像,比较分析两类图像的边缘强度、清晰度和空间频率,结果表明,偏振图像的边缘和细节特征比强度图像更好,有利于在复杂背景中识别车辆目标。激光主动偏振成像方法对提高反坦克导弹在复杂地物背景下的目标识别能力有重要意义。

                                              分享:
                                              01431226

                                              摘要

                                              We demonstrate the electrical beat note analysis and radio frequency (RF) injection locking of a continuous wave (cw) terahertz quantum cascade laser (QCL) emitting around 3 THz (~100 μm). In free running the beat note frequency of the QCL shows a shift of ~180 MHz with increasing drive current. The beat note, modulation response, injection pulling, and terahertz emission spectral characteristics in the different current regimes I, II, and III are investigated. The results show that in the current regime I close to the laser threshold we obtain a narrower beat note and flat response to the RF modulation at the cavity round trip frequency. The pulling effect and spectral modulation measurements verify that in the current regime I the RF injection locking is more efficient and a robust tool to modulate the mode number and mode frequency of terahertz QCLs.

                                                PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(01):011404
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                                                摘要

                                                We investigate the transitions between energy levels and parity symmetry in an effective two-level polar molecule system strongly coupled with a quantized harmonic oscillator. By the dressed-state perturbation theory, the transition diagrams between the dressed-state energy levels are presented clearly and show that the odd (even) parity symmetry is broken by the permanent dipole moment (PDM) of the polar molecules. By the analytical and numerical methods, we find that when the coupling strength and the PDM increase, the more frequency components are induced by the counter-rotating terms and PDM.

                                                  PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(05):050202
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                                                  摘要

                                                  采用Nd∶YAG固体脉冲激光器对45钢盘表面进行了织构化处理,形成了具有不同微孔深度的织构化阵列。在织构化钢盘表面制备了Ni-MoS2复合镀层,对Al2O3陶瓷球/45钢盘进行了摩擦性能测试,并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明,不同脉冲次数对微孔最大直径的影响较小,但随着脉冲次数的增加,微孔深度和内部空腔体积显著增大。在干摩擦条件下,具有织构化阵列的复合镀层摩擦系数比未织构镀层的降低0.1~0.15,且随着微孔深度的增加,摩擦系数进一步降低,其中40个脉冲形成的织构化镀层具有最佳的抗磨减摩性能,且磨损寿命是20个脉冲形成的织构化镀层的3倍。

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                                                  摘要

                                                  We provide an overview of our recent work on developing subwavelength grating (SWG) waveguide devices as an enabling technology for integrated microwave photonics. First, we describe wavelength-selective SWG waveguide filters, including ring resonators, Bragg gratings, and contradirectional couplers. Second, we discuss the development of an index variable optical true time delay line that exploits spatial diversity in an equal-length waveguide array. These SWG waveguide components are fundamental building blocks for realizing more complex structures for advanced microwave photonic signal processing.

                                                    PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(01):010004
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                                                    摘要

                                                    为了解决激光自熔焊接时薄板焊缝易产生负余高的问题及满足高装配精度的要求,提出了激光填丝焊接(LWFW)工艺,开展了Hastelloy C-276屏蔽套材料的LWFW实验,研究了工艺参数对焊缝形貌的影响,分析了接头不同区域的显微组织、元素分布及显微硬度特征。结果表明,运用LWFW可以获得上下表面正余高可控的焊接接头,在优化工艺参数条件下可获得上下余高、接触角基本一致的焊缝形貌。焊缝晶粒细化明显,母材与熔化线交界处无明显热影响区,焊缝不同熔化区域元素分布均匀,没有明显的元素宏观偏析,但柱状枝晶区Mo元素存在显微偏析。接头不同熔化区域显微硬度分布均匀,硬度值与母材的基本相当。

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                                                    摘要

                                                    设计和制备了一种用于1064 nm分振幅光偏振测量仪(DOAP)的具有多层介质薄膜结构的差分相移分束镜。通过理论分析该DOAP系统的仪器矩阵参数, 得到分束镜的最优参数, 并用离子束溅射沉积方法制备了分束镜样品及其背面的减反射膜, 其实测结果与设计值吻合较好。与单层薄膜分束镜相比, 多层介质薄膜分束镜不受基板、膜层材料, 以及入射角和工作波长的限制, 具有更广泛的应用。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0531001
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                                                    摘要

                                                    高质量赝热光源是实现X光关联成像技术在显微领域应用的关键。X光傅里叶变换关联成像的赝热光源通过随机孔屏调制X光获得, 在此基于统计光学分析了调制后X光散斑场的统计特性, 并通过数值模拟分析了随机孔屏参数对散斑场特性及成像质量的影响。结果表明, 随机孔屏引入的相位差变化为π时, 关联成像对比度达到最优值。对于振幅型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而增大; 对于相位型随机孔屏, 成像对比度随着占空比的减小而减小。实际X光傅里叶变换关联成像系统中使用的复振幅型随机分布金属孔屏, 通过选择合适的透过率和占空比可以实现高对比度关联成像。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(05):0511001
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                                                    摘要

                                                    通过单个自由曲面反射器的反射, 令光源发出的能量重新分布, 在特定照明面上实现所需照明, 从而简化了投影设备中的照明系统, 使设备的进一步小型化成为可能。根据给出的光源辐射特性和所需实现的照明面上的能量分布, 可得到一组偏微分方程, 数值差分求解直接得到自由曲面反射器。光源采用发光面积1 mm×1 mm朗伯体发光的LED, 视角为120°, 照明面为4∶3的均匀矩形光斑。设计了两种自由曲面反射器, 并用软件对得到的曲面进行了照明模拟, 模拟得到的照明均匀性接近90%。两种反射器在光轴方向上的投影尺寸均小于25 mm, 垂直光轴方向上投影长度均小于22 mm, 照明系统总长均小于40 mm, 结构紧凑, 适用于小型LED投影设备。

                                                    PDF全文光学学报 | 2007,27(03):540-544
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                                                    摘要

                                                    光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。

                                                    PDF全文中国激光 | 2006,33(01):57-66
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                                                    摘要

                                                    高分辨力空间相机的光学系统决定相机的外形尺寸和布局,为了相机的小型化、轻量化和结构稳定,针对某一种光学设计指标要求,分析比较多种光学系统结构是有必要的。本文针对在太阳同步轨道上用TDI CCD 推扫方式成像的高分辨力可见光相机,在设轨道高度为500 km,地面像元分辨力达到 0.5 m的情况下,用CODE V软件分析研究了6种可能的相机光学系统结构,得到了不同相对孔径和不同视场角的光学设计结果,并给出了可供参考的6种光学系统设计数据。指出在实际工程应用时,应根据不同的地面覆盖宽度的需求确定光学系统视场角,然后根据不同的视场角选定能满足这个视场角要求且尺寸最小的光学系统结构形式。

                                                    PDF全文光学 精密工程 | 2008,16(11):2164-2172
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                                                    摘要

                                                    将相位检测面形术(PMP)用于大尺度、 高精度三维面形测量中。 采用文中提出的双向高度坐标校正法, 可以得到精确的物面三维坐标。 提出了一种新的基于洪水算法的图像拼接法, 采用此方法可以按最佳的途径将各子区域的高度分布合成整个物面的高度分布。

                                                    PDF全文光学学报 | 2000,20(06):792-796
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                                                    摘要

                                                    飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质材料相互作用的机制,接着阐述了飞秒激光直写、干涉和投影制备等各种加工方法的原理,重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感方面的应用等,最后展望了飞秒激光微加工领域所面临的机遇和挑战,指出了未来的研究方向。

                                                    PDF全文中国激光 | 2007,34(05):595-622
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                                                    摘要

                                                    综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术(ROF)的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展,包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等;简要介绍了ROF接收技术、系统技术和有关应用的研究动向。

                                                    PDF全文中国激光 | 2006,33(04):481-488
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                                                    摘要

                                                    以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源, 具有其他传统光源无法比拟的诸多优点, 被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势, 利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计, 以高端半导体照明光源的制造为突破点, 带动整个半导体照明产业的快速进步, 已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用, 并通过设计实例, 介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。

                                                    PDF全文中国激光 | 2008,35(07):963-971
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                                                    摘要

                                                    综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题, 比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段, 指出减小激光器热效应可能的技术途径。

                                                    PDF全文中国激光 | 2009,36(07):1605-1618
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                                                    摘要

                                                    提出一种在数字加权滤波和调制度分析基础上形成可靠性控制模板,并按可靠度排序进行位相展开的新方法。该法用于傅里叶变换轮廓术中,可以兼顾所求位相精度和位相展开的可靠度,适合复杂物体面形的测量。给出了傅里叶变换轮廓术对复杂物体面形测量的应用实例。

                                                    PDF全文光学学报 | 1998,18(09):1228-1233
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                                                    摘要

                                                    采用两个中心波长约976 nm准直输出的高功率半导体激光模块为抽运源,通过空间滤波和非球面透镜耦合技术,双端抽运长度为21 m的大模场面积国产掺镱双包层光纤,获得了714.5 W的高功率连续激光输出。采用反向抽运,当入纤抽运功率为760 W时,激光输出功率达到501 W;采用双端抽运,当入纤抽运功率为1137 W时,获得了714.5 W的高功率连续输出,光光转换效率为62.8%,斜率效率为67%。

                                                    PDF全文光学学报 | 2006,26(07):1119-1120
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                                                    摘要

                                                    讨论了由无窗硅光电二极管构成的反射式陷阱探测器的设计方案和工作原理,通过实验测试证明它具有良好的线性、空间响应均匀性、偏振非敏感性和稳定性。在可见波段的7个激光波长上(488nm~786nm),通过低温辐射计标定了陷阱探测器的绝对光谱响应率,不确定度小于0.035%,比现有的标准辐射源的精度提高了约2个量级,证明其可以作为高精度的绝对光谱响应率标准探测器。

                                                    PDF全文光学学报 | 2001,21(06):749-752
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                                                    07017430

                                                    摘要

                                                    激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术.检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度,传统的检测算法如重心法、Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足.基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓,该算法除了可以检测光斑中心外,还可以检测光斑半径,达到亚像素级的定位精度,具有很快的计算速度,可适用于实时的光学测量.

                                                    PDF全文红外与激光工程 | 2002,31(03):275-279
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                                                    摘要

                                                    可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及工业控制。在对空气中的痕量气体进行检测中,由于气体浓度较低,需要和长吸收光程技术相结合。将可调谐二极管激光吸收光谱与经过108次反射后达到27 m光程的多次反射池相结合研制了用于地面环境空气中甲烷含量监测的便携式吸收光谱仪,并结合了用于微弱信号检测的二次谐波检测技术,从而达到了体积分数低于1×10-7的检测限,并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试,得到了很好的测试结果。

                                                    PDF全文光学学报 | 2006,26(01):67-70
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                                                    摘要

                                                    研究了光在一维周期性介电材料中的传播特性, 指出传统的高反膜只是光子晶体的一个特例, 从而从光子晶体的角度对多层膜系的设计提出了一条新的思路, 同时研究了材料的介电常数以及结构与高反带带宽之间的关系。 最后通过在多层膜中引入掺杂(中间一层被另一种介质所代替), 得到第一能隙中掺杂模式的频率与掺杂材料的介电常数之间的对应关系, 由此提出一种精确测量介质介电常数的方法。

                                                    PDF全文光学学报 | 2000,20(06):728-734
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                                                    摘要

                                                    随机并行梯度下降算法能不依赖波前传感器直接对系统性能进行优化。以32单元变形镜为校正器,采用随机并行梯度下降算法建立了自适应光学系统仿真模型。通过分析该系统对静态波前畸变的校正能力,验证了随机并行梯度下降算法的收敛性;讨论了算法增益系数、随机扰动幅度与收敛速度的关系,并指出通过算法增益系数的自适应调整可以改进算法的收敛速度。

                                                    PDF全文光学学报 | 2007,27(08):1355-1360
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                                                    摘要

                                                    光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价.随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的技术进步要求,特别是对其测量精度指标.如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程.就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差.

                                                    PDF全文光学 精密工程 | 2005,13(02):105-116
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                                                    摘要

                                                    调制传递函数(MTF)是描述光学成像系统信息传递频率特性的一个关键指标。在成像系统满足线性和空间不变性的条件下,对于含有点、狭缝和边缘等不同特征的图像,可以使用相应的方法计算得到成像系统的MTF。采用了倾斜刃边法来计算得到成像系统的MTF,分析了成像器件和算法步骤对计算结果产生的影响,进行了相应的校正,提高了计算结果的准确性。运用MTF补偿(MTFC)技术,分别使用了镜头MTF的设计值、测量值和计算值对实际拍摄得到的图像进行了复原。通过对以上3种复原图进行对比,实验结果证明了MTF计算值的可靠性和用于降质图像复原时的有效性。

                                                    PDF全文光学学报 | 2010,30(10):2891-2897
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                                                    摘要

                                                    卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值, 国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端, 全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展, 介绍了终端的关键技术, 讨论了终端设计思想。第二部分(另文)将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。

                                                    PDF全文中国激光 | 2007,34(01):3-20
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                                                    摘要

                                                    随着地面影像分辨力愈来愈高的要求,航天光学遥感器实时精确补偿摄影时地物产生的像移,已成为必需解决的关键技术之一。论述了航天光学遥感器在对星下点摄影时,通过建立从地面景物到像面的七个坐标系,进行14次线性变换,获得了具有15个参量的像面位置方程、像面速度方程,推导出像面上像移速度矢的计算公式,对影响像移速度矢的11个参量进行误差分配,以及应用蒙特卡罗法(统计试验法)进行误差综合。该理论方法已得到了实际应用,从获得的遥感图像达到的分辨力、奈奎斯特(Nyquist)频率处的传递函数、信噪比和平均灰度层次均充分证明了该研究结果的正确性。

                                                    PDF全文光学学报 | 2004,24(12):1585-1589
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                                                    摘要

                                                    基于正交的两组平行直线形成的消隐点的几何特性,提出了一种摄像机内外参数的自标定方法。该方法利用连接光心与消隐点向量的正交性质,建立关于相机内参数的约束方程,并给出了约束方程的线性解法;针对现有自标定方法未能标定畸变系数的现状,提出了一种考虑畸变的非线性最优化算法,该算法以线性求解得到的内参数为初值,利用非线性单纯型法寻优标定畸变;建立消隐点坐标系,给出了摄像机外参数的求解算法。所给出的自标定方法不需要知道空间点的精确坐标,具有易于实现、精度高和稳健性好的优点。

                                                    PDF全文光学学报 | 2010,30(02):465-472
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                                                    摘要

                                                    偏振光学成像技术是一种新型的光学成像技术。通过对光波偏振特性的探测,可以获得其他成像技术难以获得的独特信息,有效地增加信息探测维度。近年来,偏振光学成像技术被证明了可应用于雾霾或其他散射介质中的去雾清晰成像中。随后,偏振光学成像去雾技术作为一个独立的研究分支发展起来,并取得了很多优秀的研究成果。主要介绍了偏振光学成像去雾技术的基本原理、实现途径与算法、国内外研究进展和发展现状。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0400001
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                                                    吸收光栅是X射线相衬成像系统的关键器件,铋吸收光栅由于其制作成本低廉且适于在普通实验室开展制作而受到青睐。提出了一种针对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的定量计算方法,通过建立模型,数值计算了不同铋层厚度的吸收光栅所对应的叠栅条纹对比度,并比较了π和π/2相位光栅两种情形下的结果。结果显示,随着吸收光栅铋层厚度的增加,条纹对比度逐渐增加,当源光栅和分析光栅的铋层厚度分别达到150 μm和110 μm时,利用π相位光栅在40 kV管电压下其条纹对比度可达48%,60 kV管电压下其条纹对比度只能达到22%。而在两个吸收光栅铋层厚度相同的情况下,采用π/2相位光栅所得条纹对比度略优于π相位光栅的结果。对铋光栅X射线相衬成像条纹对比度的计算分析,可作为X射线相衬成像系统设计的参考依据,推动该成像技术走向实用化。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0434001
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                                                    摘要

                                                    石墨烯因其独特的能带结构和卓越的电光特性,成为近年来的研究热点。石墨烯与光纤结合构成的石墨烯光纤是研究重点之一。论述了石墨烯结构及其基本特性。石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化轨道紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构材料,具有独特的零带隙能带结构,在机械、电学、光学和热力学等方面具有优异的特性。介绍了国内外石墨烯光纤器件的研究进展,及基于石墨烯光纤的激光器、调制器、表面等离子体共振传感器和偏振器的工作原理及器件特性,分析了石墨烯光纤存在的问题及发展趋势。

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                                                    摘要

                                                    鬼成像中通常是采用相干光辐照散射屏获取赝热光源,但是在X光波段,赝热光源的入射光为部分相干光,其空间部分相干性会对成像质量产生较大影响。采用高斯谢尔模型,理论分析了入射光的部分相干性对赝热X光二阶关联函数的影响,同时给出了基于统计光学的模拟结果,与理论结果吻合,均表明X光空间相干性会影响鬼成像的可见度和分辨率。在空间相干性有限的情况下,通过在散射屏前置尺寸与X光横向相干尺寸相当的针孔可以抑制部分相干性的影响,提高X光傅里叶变换鬼成像的可见度,将有利于实现X光傅里叶变换鬼成像技术的广泛应用。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0411001
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                                                    摘要

                                                    采用不同的工艺参数对TC17钛合金进行了激光冲击强化(LSP)处理,对LSP后TC17钛合金的残余应力分布进行了测试,并用透射电子显微镜观察了显微组织。结果表明,LSP后TC17钛合金表面残余压应力随着冲击次数和冲击能量的增大而增大。LSP使TC17钛合金表面产生了剧烈的塑性变形和高密度位错,且随着激光冲击次数和能量的增大,位错密度也逐渐增大。

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                                                    摘要

                                                    以二硫化钼(MoS2)为代表的二维过渡金属硫属化合物(TMDs)具有随厚度/层数变化的光学和电学性质,并且展示出独特的激子效应和较高的光学量子产率,在光电子器件中具有很好的应用前景。近年来,基于TMDs材料的光学性质和光电子器件的研究进展迅速,如通过电场、化学掺杂、缺陷等方式实现了对其光致发光(PL)的调控,并极大地提高了PL发射量子产率;基于TMDs边带异质结和垂直异质结的LEDs被广泛研究并获得了较高的光发射效率;以TMDs作为增益介质,并将其与微盘、光子晶体空腔等耦合实现了低阈值激光发射。从TMDs的结构和光学性质出发,总结了TMDs材料PL的调控手段及效果,并介绍TMDs中激光发射的研究进展,最后对基于TMDs的激光发展进行了展望。

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                                                    摘要

                                                    提出了一种新型的采用多纵模激光器作为发射光源的大气气溶胶遥感高光谱分辨率激光雷达(HSRL)技术。该技术将视场展宽迈克耳孙干涉仪(FWMI)作为光谱鉴频器,并在设计FWMI时使其周期鉴频特性与多纵模激光器的模式间隔相匹配,因而每个纵模的回波信号可被FWMI鉴频器进行效果一致的精细光谱分离。详细阐明了所提出的多纵模HSRL的原理和实现方式,定量讨论了制约多纵模HSRL中FWMI鉴频性能的主要因素。在1064 nm波段采用计算机仿真验证了所提技术的性能。多纵模HSRL技术可避免目前HSRL对单纵模激光器的依赖,既能减小HSRL中激光器的成本、体积和重量,又可以大幅提升了HSRL激光系统的稳定性,对我国机载和星载HSRL的研制具有一定的借鉴意义。

                                                    PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0401001
                                                    分享:
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                                                    摘要

                                                    夜间图像去雾对夜间场景中的视频监控、目标识别等有重要应用价值。目前夜间图像去雾研究较少,且处理结果存在失真度高、细节模糊、稳健性差等缺点。针对以上情况,结合大气散射模型和夜间雾天图像成像特点,提出基于Retinex理论和暗通道先验的去雾算法。首先,根据Retinex理论求得夜间场景的有雾入射光图像和有雾反射光图像;其次,利用暗通道先验得到场景的无雾反射光图像;然后,分别根据夜间雾天图像和有雾反射光图像求得光源位置和景深,利用相机成像机理求得场景点与各光源的距离之和,进而求得无雾入射光图像;最后,利用Retinex理论复原得到夜间无雾图像。实验结果表明,本文算法不仅能彻底去雾,提高图像对比度,更能大幅度降低去雾过程中的颜色失真。

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                                                    摘要

                                                    受限于非线性效应、热效应、模式不稳定等多种因素, 单路光纤激光的亮度的提升存在较大的技术挑战。相干偏振合成技术有望克服单路光纤激光亮度提升瓶颈, 实现更高亮度的激光输出。理论上, 随着合成路数的增加, 相干偏振合成技术可实现亮度的成倍提升。然而, 该合成技术对光源特性(模式、偏振、谱线)、合成元件特性(动态抖动、热像差)、相位控制系统锁相残差等因素均提出了严格要求, 研制难度大。

                                                      PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0415004
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                                                      摘要

                                                      以失配角为例,与相同尺寸的单点探测器比较,理论结合数值计算分析了空间相位畸变对非成像阵列探测器的影响。结果表明,阵列中各单元信号的附加相位将严重影响这种探测方式的性能。因此,就空间相位畸变而言,简单的线性叠加方式不足以克服其影响。根据分析结果指出,若能通过一定方法消除阵列中各单元输出信号的附加相位,即使在空间畸变很严重的情况下,非成像阵列探测器仍然可以大幅提高系统的信噪比。丰富了非成像阵列探测器在外差探测领域的研究,对其应用具有一定的指导意义。

                                                      PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0407001
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                                                      摘要

                                                      全光纤激光振荡器具有结构简单、稳定性好、成本低廉等优点, 是目前光纤激光器工业市场中使用较多的一类激光器。2014年, 芬兰CoreLase公司推出了输出功率为2 kW的全光纤激光振荡器; 同年, 美国相干公司基于空间结构实现了输出功率为3 kW的全光纤激光振荡器; 2015年和2016年, 国防科技大学基于单端和双端抽运方案分别实现了输出功率为2 kW和2.5 kW的全光纤激光振荡器。由于受热效应、非线性效应和模式不稳定效应的限制, 基于振荡器结构的全光纤激光器的输出功率都不大于3 kW。2016年7月, 国防科技大学实现了输出功率为2.5 kW的全光纤激光振荡器, 其输出光谱的受激拉曼散射(SRS)光谱较强, 约为20 dB。

                                                        PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0415001
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                                                        摘要

                                                        作为一种新兴的无透镜相位恢复技术,叠层衍射成像大大提高了传统相位迭代恢复算法的收敛速度和抗噪能力,具有大视场、高对比度、高分辨率、无需标记、长工作距离、不丢失相位低频分量等优点,在多个领域得到了广泛的应用。介绍了量化相位显微成像领域的研究现状与最新进展,特别是传统叠层衍射成像术(CP)和傅里叶叠层衍射成像术(FP)的基本原理、技术进展及相关应用,着重介绍了快速FP及基于FP的荧光显微成像技术,总结了CP和FP目前面临的问题及未来的发展趋势。

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                                                        摘要

                                                        采用885 nm激光二极管(LD)作为抽运源,Cr,Nd∶YAG双掺晶体和抗灰迹KTP(GTR-KTP)分别作为工作物质和倍频晶体,在室温下实现了直接端面抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q稳定脉冲绿光激光高效输出。当吸收抽运光功率为1.65 W时,获得了200 mW自调Q脉冲绿光激光输出,相应的光-光转换效率为12.1%。当吸收抽运光功率大于1.15 W时,获得了脉冲能量大于8 μJ、脉冲宽度为8.8 ns、峰值功率超过1 kW的自调Q脉冲绿光激光输出。利用速率方程从理论上分析了不同Nd3+离子掺杂浓度对Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器输出倍频功率的影响,获得了实现高效绿光输出的优化掺杂浓度。相比于其他885 nm LD抽运腔内倍频产生绿光激光的方法,直接抽运Cr,Nd∶YAG/GTR-KTP腔内倍频自调Q激光器可作为理想的激光源并有效压缩脉冲宽度,是一种实现高效、短脉冲小型化绿光激光器的新方法。

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                                                        摘要

                                                        通过内置周期极化磷酸氧钛钾晶体的半整块谐振腔,采用铯原子D2线的抽运光实现了426 nm的蓝光倍频输出。实验采用了相对松散的聚焦,明显改善了基频光和倍频光吸收诱发的热效应。采用305 mW的模式匹配基频光,获得了117.2 mW的倍频蓝光,倍频过程中最高光-光转化效率达到42%;84.5 mW蓝光在约1 h内的功率起伏为0.48%。结果表明,所提方法可实现倍频光的稳定输出,在量子光学、光与物质相互作用等领域具有广阔的应用前景。

                                                        PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0414002
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                                                        摘要

                                                        搭建了一套光纤相位噪声抑制系统。通过环外自拍频, 得到噪声本底的秒级频率稳定度为6.8×10-18, 2000 s平均时间后达到2.3×10-19。利用该系统可实现窄线宽激光频率在1.6 km实际光纤链路中的传输, 传输后环外自拍频信号的秒级频率稳定度可达1.2×10-17。基于连接两个实验室的808 m实际光纤链路, 将此系统应用于1.5 μm超稳激光的比对, 通过拍频测量得到激光线宽为(0.54±0.15) Hz, 秒级频率稳定度为1.2×10-15。

                                                        PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0404001
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                                                        摘要

                                                        研究了轨道角动量(OAM)模式在柚子型微结构光纤(MOF)中的传输。光纤纤芯周围存在一层直径为3 μm的柚子型空气孔, 由于空气孔与光纤纤芯之间存在较大的折射率差, 传输的光被局限在纤芯中, 从而形成稳定的传输模式。通过有限元法对光纤中的矢量本征模式进行模拟, 得到了模式的有效折射率和模场分布。结果表明, MOF在630 nm波长附近可支持10个OAM模式传输, 各模式间的有效折射率差达到0.01以上,较大的有效折射率差可抑制光纤中各模式间的相互耦合, 从而提高OAM模式在光纤中的传输性能。实验中利用特殊设计的光学旋涡达曼光栅对在光纤中传输1 m的OAM1,1和OAM-1,1模式进行解调。

                                                        PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0406002
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                                                        摘要

                                                        报道了一种新型小体积的半导体激光端面抽运国产Dy∶YAG单晶的黄光激光器。根据Dy∶YAG激光晶体的特殊能级结构, 采用半导体激光抽运, 利用4F9/2→6H13/2的能级跃迁, 室温下直接获得582.7 nm的黄光激光。抽运源采用蓝光LD, 通过温控系统调节LD的工作温度, 优化中心波长至447.3 nm, 从而实现抽运光波长与Dy∶YAG晶体吸收谱线的较好匹配。在吸收抽运功率为1.4 W的条件下, 输出黄光激光的平均功率为56 mW, 最大单脉冲能量达到1.1 mJ, 对应的光光转化效率为4%, 斜率效率为5%。

                                                        PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0401004
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                                                        摘要

                                                        实验测量了不同厚度的泡沫镍在0.4~2.2 μm波长的法向-半球反射率/透射率,采用蒙特卡罗法对泡沫镍的计算机断层扫描结构进行孔隙尺度辐射传输建模,对比研究了泡沫镍辐射特性随入射光谱和样品厚度的变化,计算得到了泡沫镍辐射特性的孔隙尺度分布特征。结果表明:所建立的泡沫镍孔隙尺度辐射传输模型在计算其光谱辐射特性方面具有正确性。波长增长,吸收率逐渐降低,反射率逐渐升高;样品厚度增加,吸收率逐渐升高并趋于稳定,透射率逐渐降低至0。孔隙尺度辐射特性分布强烈依赖于局部纹理结构,波长1.5 μm时,泡沫孔隙中的平均吸收率是肋筋上的1.5倍,而肋筋上的平均反射率则达到孔隙中平均反射率的3.7倍。

                                                        PDF全文光学学报 | 2017,37(04):0424002
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                                                        摘要

                                                        采用YLS-10000光纤激光器和ERNiMo-8焊丝,对液化天然气船液罐用9Ni钢进行了超窄间隙激光焊接,研究了接头组织和性能。结果表明,优化焊接参数可以得到侧壁熔合良好的超窄间隙接头。焊缝组织主要为奥氏体,两侧结晶形态为柱状晶,中心为等轴晶。热影响区分为明显的粗晶区和细晶区,组织均为马氏体和少量残余奥氏体,硬度均值约为340 HV,远高于母材均值(230 HV)和焊缝均值(200 HV)。拉伸试样均断于焊缝,接头抗拉强度略低于母材的。随着与焊缝中心距离的增大,接头的低温冲击功增大,且均值都在70 J以上。断口形貌均为细小的韧窝,接头为韧性断裂。

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                                                        摘要

                                                        液相脉冲激光烧蚀法(PLAL)具有绿色环保、适用范围广及可制备复合材料等优点, 受到学术界的广泛关注, 但是较低的制备效率限制了它进一步发展。将微流控技术与液相脉冲激光烧蚀法相结合, 在硅基微流控芯片中实现了快速高效制备晶格型(400~800 nm)和球型(100~300 nm)硅纳米结构。通过扫描电子显微镜和光谱仪对其形貌结构及分布情况进行了测试表征, 获得了微流控流速、激光烧蚀功率与纳米粒子制备效率之间的关系。该方法将液相脉冲激光烧蚀法的最高制备效率提高了30%以上, 达到87.5 mg/min, 为将来液相脉冲激光烧蚀法工业化生产提供一种新的技术路线。

                                                        PDF全文中国激光 | 2017,44(04):0402006
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                                                        徐军 (155)  刘波 (152)  张正泉 (152)  田晋 (152)  张涛 (151)  陈波 (151)  范品忠 (150)
                                                        陈林 (147)  冯国英 (147)  唐永建 (145)  董景星 (143)  袁晓东 (141)  陈建文 (141)  陆启生 (141)
                                                        王向朝 (140)  陈磊 (139)  周朴 (137)  饶瑞中 (136)  赵卫 (136)  王辉 (135)  侯洵 (135)
                                                        魏运荣 (135)  陈军 (134)  张勇 (134)  张健 (133)  刘慎业 (132)  何勇 (132)  张雷 (132)
                                                        王超 (132)  王润文 (132)  倪晓武 (131)  郑万国 (129)  张军 (128)  傅恩生 (127)  王健 (127)
                                                        王涛 (125)  孙强 (124)  赵尚弘 (124)  刘泽金 (124)  庄松林 (122)  张永康 (122)  林福成 (122)
                                                        王磊 (121)  朱启华 (121)  李波 (121)  金国藩 (121)  邓锡铭 (121)  刘勇 (120)  李伟 (120)
                                                        吴福全 (119)  姜文汉 (119)  张斌 (119)  罗斌 (118)  刘劲松 (118)  张敏 (118)  王占山 (118)
                                                        李斌 (117)  李岩 (116)  

                                                        摘要

                                                        在高功率超短脉冲系统中,脉冲波形和时间信噪比是超短脉冲的重要评价指标;工程上为了滤除光束中的空间高频噪声,提高近场光束质量,大口径空间滤波器是必不可少的关键器件。本文理论推导大口径级联空间滤波器中由于色差造成的离焦色散与传输时间延迟对超短脉冲脉冲波形与时间信噪比的影响。针对SG-5PW高功率超短脉冲系统设计,通过数值模拟定量地分析光束口径、色差大小等因素与近远场上脉冲波形畸变和时间信

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091405
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                                                        摘要

                                                        介绍采用高温热解N2O5的方法,利用N2O5与NO3自由基之间热平衡关系,通过腔衰荡光谱技术(CRDS)对N2O5及NO3自由基的总量进行测量.鉴于NO2与N2O5之间可逆平衡,探讨了加热温度及NO2浓度变化对N2O5热解的影响;考虑N2O5在测量系统中损耗,初步量化了本系统进气效率为88%;通过Allan方差选取最佳积分时间,在外场测量条件下,优化系统的探测限为8.6pptv(1σ,10s);并且通过分析进气效率,RL,吸收截面及N2O5不

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):090101
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                                                        摘要

                                                        扩展目标夏克-哈特曼波前传感器子图像之间偏移量的计算是影响波前传感精度的关键,通常采用相关算法来实现,并通过抛物线插值等插值方法来达到亚像元精度。子图像相对偏移量的计算也可以采用计算相关函数质心的方法来实现,其主要步骤是先计算子图像间的相关函数,在此基础上计算相关函数的质心,达到亚像元精度。通过仿真研究表明这种算法的精度与进行相关运算时的图像大小、计算质心时的相关函数窗口大小、

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):092803
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                                                        摘要

                                                        研究设计了一种具有40°视场角的手持式免散瞳眼底照相机,可用来拍摄视网膜图像。相机光学系统由照明系统和成像系统组成,其中照明系统设有可见照明光源和红外对焦光源。采用红外光源对焦可以不用药物对眼睛进行散瞳处理。照明光源采用独特的环形LED,将环形LED光源成像于人眼的瞳孔之上,避免照射到角膜上发生反射作用。在成像系统中设置调焦镜,具备±15D的屈光度补偿功能。成像光学系统的点列图均方根值小于2

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):092201
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                                                        摘要

                                                        文章提出了一种利用一维光栅函数进行纯相位编码的方法,该方法以双相位全息编码技术为基础,将复振幅图像编码成纯相位图。光学实验中,将编码得到的相位图直接加载到相位型空间光调制器上进行光学重建,在重建的过程中,用一个有低通滤波器的4-f系统来选择衍射级次,文中选用一级衍射分量进行重建。一维光栅函数编码用来提高一级衍射分量所能获得的能量。因为没有相位元件零级信息的影响,重建像的质量也得到

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):090901
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                                                        摘要

                                                        水平光场三维显示可以在保证较好立体显示效果的同时,显著压缩需处理的海量光线信息,因此是一种重要的三维显示方法。由于缺少竖直方向的光场变化,水平光场的清晰度表现力与单目聚焦能力都与理想光场形式不同。本文基于扫描型光场显示技术,分析了水平光场的点扩散函数;基于人眼和相机的自动聚焦原理,对不同显示参数下所重构的水平光场进行聚焦仿真,得出光线横向散射角以及每圈更新图像数对水平光场单目聚

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091201
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                                                        摘要

                                                        在大型结构件的损伤监测过程中,摄像机镜头畸变往往引起成像畸变,如果直接利用畸变图像进行标定、测量,将引起较大误差,降低损伤监测精度。为有效对成像畸变进行校正,提出了一种改进的基于直线特征的非量测畸变校正方法。首先,分析了实际测量中成像畸变的像差模型;然后,直接利用场景中存在的直线特征,得到了带权重因子的直线射影不变约束关系和三点近似共线约束关系,并建立了两组畸变校正约束方程对畸

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091501
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                                                        摘要

                                                        为了实现对水下图像传感器获取的彩色图像进行清晰化处理,本文提出了一种lαβ色彩空间的图像清晰化算法。在将捕获到的彩色水下图像进行暗原色初步复原的基础上,为了得到清晰的水下图像,图像由RGB空间映射到lαβ三通道,进行进一步的清晰化处理。对于亮度通道,采用Tetrolet变换方法进行处理,高频分量包含大部分的轮廓、边缘等线性细节,采用线特征提取算子对于水下图像噪声进行滤除;低频分量包含大部分

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091002
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                                                        摘要

                                                        “热像”是造成高功率固体激光装置光学元件损伤的一个重要的物理机制。本文理论分析了位相缺陷经过非线性传输引起的“热像”特性,以及带通成像提取引起“热像”的位相缺陷关键频谱方法,通过构建具有典型特征的16个位相缺陷,利用三种光路结构,量化分析了“热像”特性与带通成像特性间的关系,并获得了缺陷带通成像的相对亮度与“热像”强度成线性关系,相关程度与光学构型和带通滤波参数相关。研究结果对高

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091404
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                                                        摘要

                                                        本文基于高阶正交幅度调制(QAM)和大线宽的相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统,提出了一种基于时域和频域卡尔曼滤波联合估计的相位噪声补偿算法。该算法在发射端时域插入训练符号和导频序列,首先在接收端基于训练符号进行频域卡尔曼滤波得到信道估计。其次进行时域扩展卡尔曼滤波得到相位噪声粗略估计值。因此时相位估计值为复数值,为获得较好的补偿效果,根据导频序列数目,将每个OFDM符号分割为若干个亚符

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):090602
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                                                        摘要

                                                        干旱半干旱区土壤水盐含量是影响植被生长最重要的因素,其变化直接影响生态系统的稳定。介电常数是土壤本身的特性,不仅反映土壤水盐变化,还能影响后向散射系数,因此可以利用介电常数分析电磁波与土壤相互作用的机理,基于此,本文选择盐渍土介电模型(修正的Dobson介电常数模型)作为基础模型,分析并验证土壤水盐对介电常数的响应。在此基础上,提取不同极化方式的雷达后向散射系数,分析后向散射系数与介

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):092901
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                                                        摘要

                                                        利用实验室自行搭建的拉曼点检测系统,确定了苯甲酸钠的843.5cm-1、1007cm-1、1605cm-1处3个拉曼特征峰,以柠檬酸钠还原硝酸银配制的银溶胶作为表面增强剂,探讨了市售碳酸饮料中苯甲酸钠的快速检测方法。44个不同浓度的苯甲酸钠碳酸饮料原始光谱曲线经S-G平滑及Baseline基线扣除预处理后,随机分为32个校正集和12个验证集,采用一元线性回归、多元线性回归、偏最小二乘回归、主成分回归、支持向量机回归等方

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):093001
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                                                        摘要

                                                        本文结合sin/cos滤波技术提出了依据散斑相位条纹图条纹方向自动选取滤波窗口大小的自适应滤波法。该法通过计算散斑包裹相位条纹图的条纹方向,依据相位条纹方向自动选择合适的滤波窗口,对散斑包裹相位图的sin和cos变换图同时进行自适应均值滤波,再通过四象限反正切算法得到包裹相位条纹图。实验结果表明本文的算法不仅能有效保护条纹相位跳变信息,对于条纹密度变化较大且形状复杂的散斑包裹相位图,仍能进

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091001
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                                                        摘要

                                                        线阵像机由于具有高敏感性、高分辨率和高动态性等特点,常被用来对运动物体成像。由于列车运行速度不是理想匀速通过线阵像机,所拍摄的图像会在列车运行方向上出现拉伸或者压缩等变形现象,造成同一列车在不同时间所拍摄到的图像总数不一致,给后续目标的自动定位、识别以及故障的自动检测带来了严重困难。为了解决图像对之间的没有对齐这个问题,本文提出了一种基于分块式图像配准方法,首先对图像进行分块,

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091502
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                                                        摘要

                                                        金属纳米颗粒的表面等离子体共振效应广泛应用于生物检测、荧光成像、太阳能电池等诸多领域。本文研究了在石英基底上制备金属Al薄膜的同时加热烘烤制备金属Al纳米颗粒,并研究了不同尺寸的金属Al纳米颗粒对光的吸收特性。实验发现,随着烘烤温度上升,Al薄膜粗糙度越来越高。当达到300℃时,Al薄膜完全转化成Al纳米颗粒。测量了不同厚度的Al薄膜在300℃烘烤温度下的吸收光谱,发现随着薄膜厚度从5nm增加到25nm

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):093101
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                                                        摘要

                                                        在全面分析碱金属蒸气激光放大器的激光动力学与流体动力学过程的基础上,结合热效应、饱和放大效应、放大自发辐射、高能级激发与电离的影响,本文建立了一个相对完善的物理模型来模拟流动散热条件下半导体泵浦碱金属蒸气激光放大器的输出特性。计算模拟了纵向和横向两种不同流动方式下,气体流速对输出功率的影响,比较分析了高泵浦功率密度下各能级粒子数密度的变化趋势,最后模拟了多级放大器中各级放大器功

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091403
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                                                        摘要

                                                        为了降低多节点激光通信天线的工作包络尺寸、提高二维摆镜的运动控制精度、增加通信光的能量利用率,本文提出了一种紧凑型摆镜组件。采用高体分SiC/Al支撑板与H-K9L反射镜直接粘接的方案,提高了摆镜面形的热稳定性,将摆镜回转中心距镜面的距离缩短至20mm。粘接面采用“三点薄圆环”的设计,在保证摆镜组件动态刚度的前提下有效降低了粘接应力对摆镜面形的影响。有限元分析表明,摆镜组件的基频为1319.96Hz,

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):090603
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                                                        摘要

                                                        实现了一种基于数字信号处理(DSP)技术的外腔半导体激光器自动稳频装置。自动稳频装置以铷原子饱和吸收光谱作为频率参考,采用调制解调技术得到稳频所需的鉴频信号。激光自动稳频装置通过模数转换器(ADC)以固定的速率不间断地采集饱和吸收信号和鉴频信号,由数字信号处理器(DSP)对采集到的数字信号进行数字信号处理和分析。DSP 芯片利用通用控制引脚实现对调制信号的开关控制,通过数模转换器(DAC)实现

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):091402
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                                                        摘要

                                                        由于太赫兹量子阱光电探测器(THzQWP)的子带间能级差非常小,电子间的多体相互作用(如去极化效应和交换关联势)对器件的性能会造成很大的影响。本文设计了一种THzQWP结构,用于研究器件中的多体效应。通过表征和分析器件的光电流谱,我们发现多体效应改变了器件的峰值探测频率,并且引起了双探测峰值的现象,从而验证了多体效应具有加深有效势阱深度,并增大基带与第一激发能级态间距的作用。因此,在THzQWP的

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):090401
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                                                        摘要

                                                        水体是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, 简称SAR)图像解译的一类重要内容。本文针对含水体的SAR图像的成像特点,给出了一种基于轮廓的配准方法。首先,提出了融合观测图像局部统计信息的自适应权马尔科夫随机场 (Markov random field, MRF)分割模型,以分割SAR图像水体目标并提取其精确轮廓。然后,提出了轮廓匹配的非均匀高斯混合模型(Non-uniform Gaussian Mixture Model, NGMM),该模型能融合轮廓

                                                        PDF全文 光学学报 | 2017,37(09):092801
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