作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所光电技术研发中心,北京 100094
2 中国科学院大学,北京 100049
3 常州大学机械与轨道交通学院,江苏 常州 213164
为提高偏振调制激光测距方法精度,针对采样信号存在波形变形问题,提出了基于改进移动最小二乘(IMLS)算法的偏振调制激光测距方法。首先,基于偏振调制测距原理分析了调制信号波形变形产生的原因和频率解算准确度对测距精度的影响;然后,提出了基于IMLS算法的偏振调制激光测距算法,搭建了偏振调制激光测距系统;最后,分析和验证了IMLS算法的权函数、影响半径等参数对测距精度的影响,并对所提算法、摇摆法、最小二乘法进行了测距精度对比分析和验证。实验结果表明:在11.94 m的被测距离下,选用正态加权函数作为权函数,形状参数为3,影响半径为500 kHz时,基于IMLS算法的偏振调制激光测距算法的误差最小,仅为0.111 mm,此方法的测距精度优于摇摆法和最小二乘法。基于IMLS算法的测距方法适用于偏振调制测距系统,可有效提升测距精度。
测量 激光测距 偏振调制 改进移动最小二乘法 极值检测 
中国激光
2023, 50(14): 1404003
作者单位
摘要
1 中国科学院 微电子研究所,北京00094
2 中国科学院大学,北京100049
3 常州大学 机械与轨道交通学院,江苏常州21164
为消除体相位调制器工作过程中热效应对偏振调制测距精度的影响,提出了利用波导式相位调制器替代体相位调制器的全光纤波导式偏振调制测距方法。对波导式偏振调制测距系统进行原理分析,利用琼斯矩阵得出传输过程中测量光偏振态的变化规律,建立调制信号频率、偏振光强度与被测距离的函数关系。然后,进行了直波导相位调制器特性测试,验证其半波电压随调制频率在3.5~7 V之间变化,正反电光响应一致性为-2%~3%。最后,构建波导式偏振调制测距系统装置并进行实验验证,重复性测试实验中测量平均误差为0.44 mm,测量重复性为0.54 mm,变距离实验中测量平均误差为0.39 mm。波导式偏振调制测距系统能够实现距离的有效测量,具有不产生热效应,结构简单等优点,在激光测距方面具有应用价值。
激光测距 波导相位调制器 偏振调制 保偏光纤 laser ranging waveguide phase modulator polarization modulation polarization maintaining fiber 
光学 精密工程
2022, 30(3): 246
作者单位
摘要
1 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 中国科学院光电研究院激光测量技术研究室, 北京 100094
3 中国科学院大学, 北京 100049
偏振调制测距方法利用往返调制偏振光传递待测距离相位信息,角反射器作为其合作目标,其对调制偏振光的偏振响应会影响系统性能。为研究该响应,提出调制偏振光的复信号描述方法,在测量系统的全局坐标系下,结合偏振传递参数获得反射调制偏振光的复信号表示。分析了正入射时未镀膜实心(BK7)和空心(Au膜层)角反射器对调制偏振光的偏振响应特性;比较三种常用金属膜层对调制偏振光的保偏性能,并分析角反射器姿态角对保偏特性的影响。计算结果表明:Ag膜层对调制偏振光的保偏性能优于Au膜层和Al膜层;全局坐标系下调制偏振光振幅比受偏摆角影响显著,相位延迟受俯仰角影响显著。研究结果可为偏振调制测距系统的优化设计提供理论指导。
测量 激光测距 偏振响应 调制偏振光 角反射器 
中国激光
2018, 45(12): 1204005
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Laser Measurement Technology, Academy of Opto-Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In this Letter, we report on a novel architecture for a self-starting mode-locked figure-eight erbium-doped fiber laser using a loss-imbalanced nonlinear optical loop mirror (NOLM) with a bidirectional output coupler. An all-polarization-maintaining structure is adopted. A 2 × 2 optical coupler with a splitting ratio of 50:50 is used at the junction to form an NOLM. Another coupler with a splitting ratio of 10:90 is introduced at one end of the fiber loop. The 10:90 coupler plays two roles: power attenuator and bidirectional output coupler. This architecture can achieve both large modulation depth and good self-starting ability simultaneously. With this architecture, the self-starting mode-locking operation is achieved easily with pump power above the threshold. The clockwise and counter-clockwise mode-locked output powers are 10.1 and 10.3 mW, respectively, with the repetition rate of 3.63 MHz. The spectral bandwidths of the clockwise and counter-clockwise mode-locked output pulses are 7.4 and 2.9 nm, and the corresponding pulse widths of the direct outputs are 530.6 fs and 1.55 ps, respectively.
140.3510 Lasers, fiber 140.4050 Mode-locked lasers 
Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 121404

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