1 中国计量大学 光学与电子科技学院， 光电材料与器件研究院， 浙江 杭州 310018
2 中国科学院 上海应用物理研究所， 上海 201800
3 中国科学院 上海高等研究院， 上海 201210
4 中国科学院大学， 北京 101408
基于产生3 μm中红外激光的Er3+能量转换过程与能级体系，建立了掺铒氟化物光纤激光器的速率方程和传输方程，系统地研究了泵浦结构和光纤长度对输出功率、斜率效率以及腔内泵浦和激光功率分布的影响，为后续的实验提供理论依据。仿真确定了小泵浦功率的光纤激光器理想的光纤长度为4~8 m，最终实验选择4.7 m光纤完成了中红外掺铒氟化物光纤激光器连续激光输出光路的搭建， 在泵浦功率为5 W、中心波长为2.797 μm处实现了最大功率1.038 W、斜率效率20.4％的连续激光输出。
中红外 氟化物光纤激光器 速率方程 连续激光 mid infrared erbium-doped fluoride fiber laser rate equation CW laser
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Specialty Optics and Optical Access Networks, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China
In this paper, we demonstrate a high-sensitivity and real-time heterodyne coherent optical transceiver for intraplane satellite communication, without digital-to-analog converter (DAC) devices and an optical phase lock loop (OPLL). Based on the scheme, a real-time sensitivity of -49 dBm is achieved at 5 Gbps QPSK. Because DAC is not needed at the transmitter, as well as OPLL at the receiver, this reduces the system cost. Furthermore, the least required Rx ADC bit-width is also discussed. Through theoretical analysis and experimental results, our cost-effective transceiver satisfies the scenario and could be a promising component for future application.
real-time coherent transceiver heterodyning intraplane satellite optical communication Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 030601
1 中国计量大学 光学与电子科技学院， 光电材料与器件研究院， 浙江 杭州 310018
2 中国科学院 上海应用物理研究所， 上海 201800
3 中国科学院 上海高等研究院， 上海 201200
4 中国科学院大学， 北京 101408
3 μm激光处于分子指纹区，在医疗外科、气体检测、**应用等领域都有重要的应用价值。Er3+∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点，是3 μm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3 μm激光出发，围绕Er3+∶ZBLAN光纤激光器，介绍了3 μm激光产生的结构原理及能级系统，总结了实现该波段高功率连续输出和脉冲输出的技术方案和研究进展，重点介绍了基于不同材料可饱和吸收体的调Q和锁模激光器实验研究，并对目前实现3 μm波段高功率输出需要解决的问题进行了分析，最后对Er3+∶ZBLAN激光器的发展方向进行了展望。
3 μm激光 掺Er3+光纤 光纤激光器 脉冲激光 3 μm laser Er3+-doped fiber fiber lasers pulsed laser
1 西安电子科技大学光电工程学院，陕西 西安 710071
2 西安电子科技大学杭州研究院，浙江 杭州 311231
针对场景偏振三维成像中光照不均匀、色彩、材料复杂和大视场下观测方向变化等原因造成的偏振法线梯度不准确和真实三维信息获取困难的问题，提出一种基于方向感知卷积神经网络的场景偏振三维成像新方法。首先，搭建具有方向感知能力的场景深度估计网络结构；其次，利用卷积神经网络所估计的场景深度对偏振法线梯度进行校正；最后，利用校正后的梯度通过基于梯度的积分算法进行三维重建。实验结果表明，所提方法解决了偏振固有的方位角模糊，提高了在光照不均匀、大视场范围场景条件下获取的法线梯度的准确性，最终在恢复场景真实三维形状的同时保留了丰富的纹理细节信息。实验结果证明了所提技术的有效性与优越性。
偏振三维成像 深度估计 梯度场校正 神经网络 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211029
1 中国人民解放军 93221部队,北京 100085
2 中国人民解放军 93128部队, 北京 100080
车载战术激光**是利用高能激光能量毁伤目标的定向能**, 可有效提升防空体系综合作战效能, 在防空领域具有广阔应用前景。美国在研制激光**方面一直处于世界前列, 尤其是美国陆军正大力发展车载战术激光**并取得了重要成果。归纳总结了美国陆军车载战术激光**发展现状, 分析讨论了其关键技术, 并对发展特点和趋势进行了总结, 可为我国车载战术激光**的实战化应用提供参考。
激光技术 车载战术激光** 高能激光 防空 laser technique vehicle tactical laser weapons high energy laser air defense
湖北汽车工业学院 机械工程学院, 湖北 十堰 442002
基于变形条纹图分析的非接触三维光学测量中, 从采集的变形条纹图中提取相位分布, 进而获得被测形状的面信息, 但是测量中获取的条纹图含有噪声,影响了提取相位信息的精度。为了更好更快的去除条纹图中的噪声, 提出了一种改进U-net神经网络的深度学习滤波算法, 在图像去噪领域, U-net获取的浅层特征较少, 所提算法在U-net的卷积层中含有1×1的平行卷积分支, 获取多尺度特征信息, 分别添加1、2、3个1×1平行卷积分支进行实验。实验采用含有高密度区域的条纹图, 并与目前最新的深度学习条纹图去噪算法对比, 去噪效果提升0.9%, 去噪效率提升41.7%, 训练时间减少30.8%。
光学测量 条纹图去噪 U-net神经网络 深度学习 optical measurement fringe pattern denoising U-net neural networks deep learning
1 中国计量大学光电材料与器件研究院，浙江 杭州 310018
2 浙江省稀土光电材料与器件重点实验室，浙江 杭州 310018
本文综述了聚焦放电等离子烧结技术制备光功能玻璃及玻璃陶瓷的研究进展。放电等离子烧结是实现粉体材料快速致密化的一种重要技术，将其用于制备光功能玻璃及玻璃陶瓷材料不仅可以简化制备工艺，缩短制备时间，还有望拓宽光学玻璃陶瓷的研究领域。然后，概述了放电等离子烧结技术制备光功能玻璃及玻璃陶瓷的材料体系。并基于最新的研究进展，重点介绍了温度、压力、烧结保温时间等不同工艺参数对玻璃收缩率、最终致密化和透明度的影响，以及这些参数对玻璃材料其他性能的影响。最后，探讨了未来可能的发展方向，包括深挖烧结机理、减轻甚至避免碳污染、优化制备工艺、发展新型光功能复合玻璃、新应用探索等。
材料 放电等离子烧结 玻璃陶瓷 荧光玻璃 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516014
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Rare Earth Optoelectronic Materials and Devices of Zhejiang Province, Institute of Optoelectronic Materials and Devices, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
As a leader of long persistent luminescence (LPL) materials, the optical properties of aluminate phosphor have remained unsurpassed for many years. As a powder material, its practical application will always be limited to the field of security signs. In this paper, the , inorganic solid material with comparable LPL properties to powder materials was obtained. The crystallization mechanism and crystallite micro-morphology of inorganic glass materials have been studied, and a new opinion is put forward that the large-size crystallites in the glass matrix are stacked by rod-shaped crystals arranged in a regular direction. In addition, the , glass obtained cannot only collect high-energy photons but also is sensitive to low-energy sunlight. The results show that the material exhibits superior performance in LPL, thermoluminescence, and photostimulable luminescence. Based on this property, a new application of this material in the field of information storage was explored. This paper has a certain reference value for the development and application of aluminate LPL materials in the field of smart optical information storage.
Photonics Research
2022, 10(2): 02000381
中国人民解放军 战略支援部队信息工程大学，郑州 450001
设计了一种高选择性可调带通与带阻可切换微带滤波器。在微带谐振器及枝节末端加载变容二极管实现中心频率的可调；在输入与输出端口馈线之间，利用PIN二极管实现滤波器阻带和通带特性的切换。采用奇偶模的方法对滤波器结构进行分析，通过对奇偶模频率的调节实现了频率调节过程中的恒定绝对带宽。同时，在输入与输出馈线间引入源与负载耦合，使得频带两侧各有一个传输零点，且传输零点在整个频率调谐范围内相对位置几乎不变。因此，在整个频率调节范围内，滤波器实现了高选择性及良好的带外抑制能力。最终设计出的可调带阻滤波器的频率调谐范围为5.58～5.89 GHz，绝对带宽80 MHz±5 MHz，阻带衰减优于14 dB；可调带通滤波器的频率调谐范围为5.42～5.79 GHz，绝对带宽120 MHz±5 MHz，插入损耗1.69～2.25 dB，回波损耗优于13 dB。同时，该滤波器具有0.28λg×0.62λg（λg是可调频率范围中心频率的波长）的紧凑结构尺寸。实验和仿真结果一致性较好。
带阻滤波器 带通滤波器 可切换性 可调滤波器 绝对带宽恒定 bandstop filter bandpass filter switchability tunable filter constant absolute bandwidth 强激光与粒子束
2021, 33(4): 043001
