湖北工业大学机械工程学院, 湖北省现代制造质量工程重点实验室, 湖北 武汉430068
为了能够实现高精度的距离测量, 本文提出了一种利用AOM声光调制器线性扫频的测距方法。基于干涉理论, 建立了测距距离与位相、频率之间的数学理论模型。测距实验中, 采用AOM声光调制器双通扫频的方案, 搭建了测距光路实验系统, 产生双频成分的光。通过光电探测器, 把实验中的光信号转换成电信号。由于产生的为非光学干涉信号, 实验中加相关的电子学器件, 进行了信号解调处理。最后, 实验数据经过FFT变换处理, 结果表明测距距离为24.17 m, 测距波动范围为±0.22 m。
线性扫频 干涉理论 测距光路 信号解调 FFT变换 Linear sweep interference theory ranging optical path signal demodulation FFT transform
1 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉430074
2 佛山根固激光科技有限公司, 广东 佛山528000
由于高功率半导体激光器具有能量转换效率高、稳定性好、工作寿命长、体积小等优异的特性, 已经被广泛地用于固态激光器泵浦源、金属表面改性、焊接加工等领域。本文对传统的单光栅光谱合束结构进行改进, 提出并设计了一种基于平行光栅-反射镜对结构的光谱合束系统。通过后置一个与透射光栅平行的全反镜让合束光束两次透过光栅进行衍射, 实现了合束单元间光谱间隔的压缩。搭建了半导体激光器外腔光谱合束实验平台, 将单光栅合束结构与平行光栅-反射镜对合束结构二者的输出光谱进行对比。在相同系统参数的情况下, 一个3管阵列与一个5管阵列在单光栅光谱合束结构下的光谱间隔分别为4.36 nm与4.69 nm, 而同样的阵列在平行光栅反射镜对的结构下测量的光谱间隔分别为2.15 nm与2.35 nm, 验证了平行光栅与反射镜对的结构相较于传统结构能够实现光谱间隔压缩一半, 可以在相同输出谱线宽度的范围内成倍增加发射单元的数量, 大大提高输出功率密度。
半导体激光器 光谱合束 平行光栅反射镜对法 外腔合束 diode lasers spectral beam combination the parallel transmission grating and reflector pa external cavity bundle
中南林业科技大学, 经济林培育与保护教育部重点实验室, 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室, 湖南 长沙 410004
为探讨锥栗不同授粉组合果实中矿质元素是否也存在花粉直感效应, 应用全自动间断化学分析仪和原子吸收光谱法测定了“华栗1号”、 “华栗2号”、 “华栗3号”和“黄榛”四个锥栗主栽品种自交、 异交以及自然授粉的子代坚果中主要矿质元素的含量。 结果表明, 锥栗不同授粉组合坚果的N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn和Mn八种矿质元素含量差异较为显著, 其矿质元素具有明显的花粉直感效应, 尤其是铁、 锌元素受花粉直感作用的影响较大, “华栗2号”ד黄榛”授粉组合果实铁、 锌元素含量最高, 分别为162.13和41.79 μg·g-1; “黄榛”ד华栗1号”授粉组合果实中Mn元素含量最高为165.67 μg·g-1, 为锰微肥的利用提供了参考; 通过主成分分析, 评价出19个组合中在矿质元素方面表现最优的授粉组合为“华栗2号”ד黄榛”。 该研究结果可为锥栗生产上合理配置授粉树和改善果实品质提供科学的依据。
全自动间断化学分析仪 原子吸收光谱法 锥栗 花粉直感 矿质元素 主成分分析 Auto discrete analyzers Atomic absorption spectrometry Castean henryi Xenia Mineral elements Principal component analysis
武汉华工激光工程有限责任公司, 湖北 武汉 430223
采用Raycus纳秒激光器对0.2 mm的301不锈钢和0.2 mm的6063铝合金进行叠焊工艺研究。焊接方式为点焊, 图形为螺旋线, 影响纳秒激光点焊接性能的主要参数有波形、脉冲频率、平均功率、速度和螺旋线间距, 对这五因素进行正交试验, 使用直观分析法和方差分析法, 验证这五个因素对焊点拉力和余高的影响程度。结果表明, 其焊点余高的影响因素由主到次依次为波形、脉冲频率、平均功率、速度和螺旋线间距; 对焊点拉力的影响因素由主到次为平均功率、脉冲频率、波形、速度和螺旋线间距。并且通过正交试验方法, 可以找到更多更佳的焊接参数。
纳秒激光焊接 不锈钢 铝合金 正交试验 nanosecond laser welding stainless steel aluminum alloy orthogonal test
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 南京先进激光技术研究院, 江苏 南京 210038
4 南京中科神光科技有限公司, 江苏 南京 210038
实验研究了基于非线性放大环形镜锁模的全正色散可调谐锁模光纤激光器, 激光器采用由主环路和非线性放大环形镜环路构成的“8”字腔全保偏结构。通过调节两环路的抽运功率, 在1030 nm处获得了脉宽为17.61 ps, 重复频率为4.133 MHz, 平均功率为2.151 mW的稳定锁模激光输出。通过调节可调谐滤波器, 在控制激光器工作波长的同时滤波形成全正色散耗散孤子, 实现了1015~1080 nm可调谐稳定锁模激光输出, 脉冲宽度变化范围为7.86~17.80 ps。
激光器 光纤激光器 锁模激光器 非线性放大环形镜 “8”字腔 可调谐激光器
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学， 北京 100049
3 南京先进激光技术研究院， 江苏 南京 210038
4 南京中科神光科技有限公司， 江苏 南京 210038
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。
激光光学 光纤激光器 高峰值功率 光子晶体光纤 自相位调制
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Key Laboratory of Solid State Laser and Application, and Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Department of Space and Command, Academy of Equipment, Beijing 101416, China
In this Letter, a simple and passively mode-locking Yb-doped all fiber laser using a nonlinear polarization rotation technique operating under dissipative soliton (DS) or dissipative soliton resonance (DSR) conditions is proposed. Furthermore, using a combination of a bandpass filter and a Loyt filter, tunable single-wavelength or dual-wavelength operation under two different conditions is realized, respectively. The tunable single-wavelength DS laser has a 5 nm tuning range from 1029 to 1034 nm with a pulse width of 110 ps. The tunable single-wavelength DSR operation laser has a range of 4 nm. In-depth research on the mechanism of the conversion between DS and DSR is carried out. Particularly, under dual-wavelength DSR operation, the obtained step-like pulses consist of two rectangular pulses with different energies. This work could help give a deeper insight into normal dispersion pulses.
320.7090 Ultrafast lasers 140.3615 Lasers, ytterbium 140.3600 Lasers, tunable 140.4050 Mode-locked lasers Chinese Optics Letters
2016, 14(4): 041401
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
高峰值功率的超短脉冲激光器在激光精细微加工等领域具有重要应用价值。以超大模场光纤为增益介质对超短脉冲激光进行功率放大，是实现高光束质量、高峰值功率超短脉冲激光输出的有效技术手段。以脉冲宽度、重复频率可调的1030 nm锁模光纤激光器为种子光源，通过多级全光纤功率预放大和以超大模场棒状光子晶体光纤(PCF)为增益介质的功率放大器，搭建了高峰值功率皮秒脉冲光子晶体光纤放大器系统。实验研究了棒状PCF放大器的输出特性，在脉冲宽度为30 ps时实现了峰值功率为2.94 MW的近衍射极限激光放大输出。
激光光学 光纤放大器 超短脉冲激光器 棒状光子晶体光纤 高峰值功率 中国激光
2016, 43(10): 1001001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
报道了基于主振荡功率放大(MOPA) 工作方式的吉赫兹级窄线宽、高峰值功率光纤激光器。该激光器以脉冲调制的分布反馈式单频半导体激光器为种子源，波长为1064.12 nm，脉冲宽度为3.92 ns，重复频率在10~50 kHz内连续可调。采用光纤双程放大结构的预放大级以增加小信号放大能力并抑制强抽运下的自发放大辐射，优化功率放大级光纤长度以抑制窄线宽激光放大过程中的受激布里渊散射，在重复频率为10 kHz时，获得光谱线宽为1.5 GHz、峰值功率达15 kW的脉冲激光输出。实验研究了不同重复频率时的输出激光脉冲特性。
激光器 光纤激光器 窄线宽纳秒脉冲 半导体激光器调制
北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京100083
为探明板栗授粉后子房的微量元素需求分配规律, 应用电感耦合等离子体质谱测定与分析板栗自交与异交子房主要微量元素的含量。 结果表明: 板栗自交与异交5～50 d, 六种微量元素均呈波动的变化趋势。 授粉后20 d, 异交Ca含量达到最高为6.50 mg·g-1, 而自交后10 d, 子房的Ca含量达到最高为7.77 mg·g-1。 授粉后30 d, 异交和自交子房Mg含量都达到最高, 分别为4.19和4.69 mg·g-1。 授粉后5 d, 异交子房Zn含量达到最高, 为0.038 7 mg·g-1, 而自交后10 d达到最高为0.039 9 mg·g-1。 授粉后35 d, 自交和异交子房Fe含量达到最高, 分别为0.022和0.019 mg·g-1。 授粉后20 d, 异交和自交子房Cu含量达到最高, 分别为0.056和0.045 mg·g-1。 授粉后40 d, 自交子房Mn含量达到最高, 为1.204 mg·g-1, 而异交30 d, 其子房Mn含量达到最高为0.845 mg·g-1。 研究结果可为在生产上喷施微肥来调控板栗子房发育提供参考依据, 从而来提高板栗产量。
板栗 自交 异交 子房 微量元素 Castanea mollissima Self-pollination Cross-pollination ovary Trace elements 光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2867
