1 长春理工大学理学院，吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所中国科学院化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
3 无锡中科光电技术有限公司，江苏 无锡 214115
采用1064 nm脉冲激光作为泵浦光，通过高压氘气的受激拉曼散射变频实现1.56 μm拉曼激光输出，并建立了计算受激拉曼散射与聚焦特征之间关系的模型，实现了对实验工作的指导。采用两次聚焦的设计，通过氘气气压以及聚焦参数等变量的优化，实现最高82.4%的光子转换率。为了提高1.56 μm拉曼激光的单脉冲能量，采用降低气压、提高泵浦光脉冲能量等方式，实现了最高245 mJ的脉冲能量，并通过倍频实现了780 nm激光输出，从而获得一种产生780 nm波长高峰值功率脉冲激光的方法。
激光物理 脉冲激光 受激拉曼散射 氘气 转换率 中国激光
2022, 49(11): 1101001
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
3 中国科学院大学, 北京 100049
近年来光泵浦惰性气体亚稳态激光在高能激光领域逐渐得到人们的关注。搭建了一台高压纳秒脉冲放电产生惰性气体亚稳态粒子的装置,该装置增益尺寸较长,便于后续开展激光增益和放大实验。利用窄线宽可调谐连续光源探测了该装置放电生成的Kr亚稳态(5s[3/2]2)粒子数浓度,达1.3×10 12 cm -3,该状态持续时间约为3 μs,满足后续激光体系运行条件。测量过程中出现了吸收饱和现象,给粒子数浓度拟合带来了不确定性,设计的复合拟合方法解决了这一问题。
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，四川 绵阳 621000
点测量吸收光谱技术以饱和吸收为基本原理，可有效克服可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的线测量缺陷，通过探测光束与一同频的饱和光束交叉来提取交叉位置点处的信息，实现具有毫米级空间分辨能力的点测量。本文对点测量吸收光谱技术进行了详细的理论分析，推导了饱和光束和探测光束在任意交叉角度下的饱和吸收系数，分析了饱和参数对吸收信号的影响。同时提出了一种针对微弱吸收信号的调制方法，推导了饱和光束在高频正弦调制下的探测光一次谐波表达式，并通过数值计算得到了验证。研究还表明，不同阶次谐波信号具有相同的半高宽，并且与无调制时的吸收信号半高宽一致，因此利用多次谐波叠加可进一步提高谱线宽度测量的信噪比。
吸收光谱技术 点测量 高空间分辨率 微弱信号检测 谐波 absorption spectroscopy point measurement high spatial resolution weak signal detection harmonic
1 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000
2 国防科技创新研究院, 北京 100071
提出了一种基于分层聚类的彩色结构光光条检测方法:将彩色图像转换为灰度图像,利用分层聚类对图像像素逐行进行结构光光条中心点初值计算;根据邻域灰度信息,对结构光光条中心点进行亚像素定位,并基于颜色距离和欧氏距离判别结构光光条中心点索引;对图像进行自上而下的行扫描,完成彩色结构光光条检测。仿真和实验验证了方法的正确性与可行性,结果表明:对光条中心的检测精度为0.47 pixel;对于存在微小断裂的光条,该方法仍可保持光条的一致性和完整性。该方法可应用于结构光三维重建领域,具有一定的理论研究价值和工程应用前景。
测量 三维重建 光条检测 彩色结构光 分层聚类 亚像素 激光与光电子学进展
2019, 56(22): 221201
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
基于受激拉曼散射(SRS),研究了一种获得多光谱激光的方法。以Nd∶YAG的二倍频532 nm激光为抽运光,以高压CO2作为拉曼活性介质,最多可同时输出位于390~755 nm的10种波长。通过优化CO2压力,得到一级斯托克斯光(S1,574 nm)、二级斯托克斯光(S2,624 nm)和三级斯托克斯光(S3,683 nm)的最大光子转换效率分别为36.6%、19.6%和11.2%。
激光光学 受激拉曼散射 二氧化碳 一级斯托克斯光 高级斯托克斯光 反斯托克斯光
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室， 辽宁 大连 116023
2 信阳市质量技术监督检验测试中心， 河南 信阳 464000
利用强激光作用在高压二氧化碳气体中产生受激拉曼散射作为激光波长转换的机理, 获得了1248 nm激光输出。结果表明：采用波长为1064 nm的抽运光，通过优化二氧化碳压力及透镜聚焦参数，得到了一级斯托克斯光(S1，1248 nm)的最大转换效率为36.6%，最大单脉冲能量为82 mJ。
散射 受激拉曼散射 Nd∶YAG激光 二氧化碳 一级斯托克斯光
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Chemical Lasers, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Sodium-ethane excimer pairs are studied and proved to be a great choice of excimer pumped sodium laser (XPNaL) gain media. The lifetime of the sodium D2 line is studied in a sodium-ethane excimer system excited by a 553 nm laser, and the observed phenomenon of lifetime lengthening is discussed. Amplified spontaneous emission (ASE) of the sodium D2 line is successfully obtained, and its time-resolved and spectroscopic characteristics are studied experimentally. According to the intensity of the ASE signal under different sodium vapor atom densities, the sodium D2 line gain feature of sodium-ethane excimer pairs excited by the 553 nm laser is concluded.
140.1340 Atomic gas lasers 140.2180 Excimer lasers Chinese Optics Letters
2017, 15(11): 111401
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院大学, 北京 100049
准分子宽带抽运钠金属激光器具有实现钠信标光源的潜质, 该激光器在运转过程中需要借助准分子将钠原子由基态转换为激发态, 因此有必要对由准分子解离产生的钠原子激发态荧光寿命开展实验研究。采用不同波长的蓝翼抽运光对不同温度的钠乙烷准分子体系进行激发, 分别测量钠D1线和钠D2线的荧光寿命。结果表明, 32P3/2与32P1/2能级的荧光寿命明显长于其自然寿命, 且激发波长越长, 荧光寿命延长得越明显。辐射捕获效应是导致荧光寿命延长的另一个因素。随着泵浦单光子能量下降, 钠乙烷准分子被激发到A2Π3/2态的概率变大, 能够长时间产生激发态钠原子, 这也会使荧光寿命延长。与钠D1线相比, 钠乙烷准分子体系钠D2线的放大自发辐射信号的可放大性更好。更好的可放大性以及较长的荧光寿命使得钠D2线激光更易于实现。
激光器 受激准分子激光器 碱金属蒸气 荧光寿命 辐射俘获 放大自发辐射
1 国防科学技术大学航天科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
2 图像测量与视觉导航湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
分析了立体测量中的相机微小晃动，包括相机平移、旋转晃动及其复合形式对测量误差的影响，并提出一种基于摄像测量原理的相机晃动修正方法，利用场景中的控制点，通过位姿估计解算相机的位置姿态，进而修正测量误差。仿真结果表明，在微小晃动下，相机平移、旋转晃动幅度的增加分别使测量误差呈线性、二次曲线增长；近距离测量时，合理布置4个控制点，物方重投影误差小于1 mm，并且随着控制点数的增加，误差逐渐降到0.55 mm以下。仿真实验验证了该方法的可靠性，其可应用于不稳定平台立体测量中，并降低相机晃动对测量精度的影响。
机器视觉 相机晃动影响 位姿估计 测量误差修正 激光与光电子学进展
2016, 53(10): 101504
