作者单位
摘要
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
2 上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
3 华东师范大学重庆研究院,重庆 401121
描述一种基于高速光学异步采样(ASOPS)方法的太赫兹光谱数据采集系统,使用两台重频差为50 Hz的飞秒脉冲激光器分别作为泵浦光和探测光;使用LT-InGaAs/InAlAs光电导天线产生和接收太赫兹信号,使用采样率可调、采样模式可选的数据采集系统采集时域信号和获取光谱。试验得到的谱宽为0.06~4 THz,信噪比大于60 dB。在301.6 Msa/s的采样率和50 Hz扫描频率下,试验测量的水蒸气吸收光谱中吸收线的频率与HITRAN数据库中公布的非常接近,最大误差为12 GHz。
太赫兹时域光谱 光学异步采样 数据采集 现场可编程门阵列 terahertz time-domain spectroscopy optical asynchronous sampling data acquisition field programmable gate array 
应用激光
2023, 43(6): 0145
作者单位
摘要
江苏大学机械工程学院,江苏 镇江 212013
为了满足金属与聚合物在工业轻量化中的连接需求,采用半导体连续激光器对钛合金TC4和碳纤增强聚合物PBTCF30材料进行激光连接实验研究。通过在钛合金表面进行织构预处理,可使接头在激光连接后获得机械铆接从而提高其强度;将接头剪切强度和预处理时间作为响应,并根据两响应与相关工艺参数之间的关系,利用响应曲面法建立数学模型,分析了织构扫描直径、织构扫描间距、织构扫描次数、激光连接功率和激光连接速度对接头剪切强度及预处理时间的交互式影响,最后通过加速粒子群优化(APSO)算法获得最优解。结果表明,对接头强度影响最大的三个参数组合为:扫描间距-扫描次数、扫描次数-连接速度、连接速度-连接功率。模型验证及优化结果验证表明,所建模型的预测值与实验值吻合较好,模型可靠。
激光技术 表面织构预处理 工艺参数优化 响应曲面法 加速粒子群优化 
激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2114003
曾敏 1,2王晓 1,2万奇 1,2谢玮萍 1,2[ ... ]徐将 1,2,*
作者单位
摘要
1 江西农业大学工学院,江西 南昌 330045
2 江西省高校生物光电及应用重点实验室,江西 南昌 330045
为了降低或消除激光诱导击穿光谱(LIBS)检测过程中激光能量、背景辐射、噪声信号对特征光谱信息的影响,以镉靶材为对象,构建偏振分辨激光诱导击穿光谱(PRLIBS)系统,探索提高重金属污染物LIBS分析能力的方法。结合光波在多层媒介传播过程中的菲涅耳方程,分析入射光波长对光强透射比的作用机理,构建正入射方向上的等离子体辐射强度分光透射比模型。利用该模型获得了相同条件下的LIBS、PRLIBS光谱数据,比较了镉元素特征谱线强度的相对标准偏差(RSD),并分析了不同延迟时间下特征谱线强度的变化趋势。结果表明:在低能量密度情况下,PRLIBS具有明显的测量优势,可以采集到更多的特征峰信号,并且PRLIBS光谱特征谱线强度的RSD值小于相同检测参数下LIBS光谱特征谱线强度的RSD值,说明分光透射比模型能够有效提高等离子体光谱的稳定性;LIBS与PRLIBS的谱线强度随延迟时间的变化趋势一致,说明PRLIBS并不影响原有LIBS的延迟时间;随着脉冲能量增大,分光透射比模型可以有效降低基线漂移和背景辐射,增强光谱的分辨能力;分光透射比模型不仅保留了连续谱中的有效信息,还提高了谱线识别的稳定性,对于提高低激光能量诱导条件下LIBS特征谱线识别能力具有重要的参考意义。
光谱学 偏振分辨激光诱导击穿光谱 分光透射比 Glan-Thompson棱镜  识别能力 
中国激光
2023, 50(19): 1911003
Author Affiliations
Abstract
1 National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
2 Laser Fusion Research Center, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
A cylindrical Öffner stretcher based on ternary reflector (COSTER) is proposed and analyzed. Compared with the traditional Öffner stretcher, the COSTER has no off-axis aberration in the multipass configuration, and the output laser of COSTER has lower spectral phase noise and higher temporal contrast in the far field. The COSTER is quite suitable to be used in multi-petawatt laser facilities, and it might be the preferred stretcher configuration for ultrafast and ultra-intense lasers.
cylindrical Öffner stretcher aberration temporal contrast 
Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 073201
Author Affiliations
Abstract
1 Shaanxi University of Science and Technology, School of Electronic Information and Artificial Intelligence, Xi’an, China
2 University College London, Department Physics and Astronomy and London Centre for Nanotechnology, London, United Kingdom
3 Shaanxi University of Science and Technology, School of Electrical and Control Engineering, Xi’an, China
4 Changzhou University, School of Microelectronics and Control Engineering, Changzhou, China
5 Shanghai University, Ministry of Education, Key Laboratory of Advanced Display and System Applications, Shanghai, China
Visible light communication (VLC) is an emerging technology employing light-emitting diodes (LEDs) to provide illumination and wireless data transmission simultaneously. Harnessing cost-efficient printable organic LEDs (OLEDs) as environmentally friendly transmitters in VLC systems is extremely attractive for future applications in spectroscopy, the internet of things, sensing, and optical ranging in general. Here, we summarize the latest research progress on emerging semiconductor materials for LED sources in VLC, and highlight that OLEDs based on nontoxic and cost-efficient organic semiconductors have great opportunities for optical communication. We further examine efforts to achieve high-performance white OLEDs for general lighting, and, in particular, focus on the research status and opportunities for OLED-based VLC. Different solution-processable fabrication and printing strategies to develop high-performance OLEDs are also discussed. Finally, an outlook on future challenges and potential prospects of the next-generation organic VLC is provided.
organic light-emitting diode visible light communication printable vehicular applications internet of things 
Advanced Photonics Nexus
2023, 2(4): 044001
作者单位
摘要
西安邮电大学电子工程学院,陕西 西安 710121
为提高光纤无线电(RoF)系统的传输性能,提出了一种基于概率-几何混合整形的圆形正交振幅调制(PS-GS-Cir-MQAM)矢量太赫兹信号传输方案。在Matlab和VPI环境下联合仿真分析了130 GHz波段PS-GS-Cir-MQAM信号在强度调制器(IM)和同相/正交(I/Q)调制器级联的RoF系统中信号的传输性能,并比较分析了信号的误码性能在不同整形方法后的改善效果。结果表明,提出的PS-GS-Cir-MQAM太赫兹信号的误码性能均优于其他三种整形格式。其中PS-GS-Cir-32QAM信号的误码性能提升效果最为明显,相比其他三种整形格式,分别提升了0.88、1.40、2.48 dB的信号功率增益。尤其是在克服光器件和光纤的非线性效应方面,PS-GS-Cir-MQAM的矢量太赫兹信号具有更大的传输优势。
光纤光学与光通信 矢量太赫兹信号 混合整形 概率整形 几何整形 非线性效应 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0906001
作者单位
摘要
1 武汉科技大学,省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,武汉 430081
2 青海大学化工学院,西宁 810016
多孔骨料是对耐火材料进行轻量化设计的关键。以轻烧菱镁矿、氢氧化铝和铁红为原料,采用原位分解合成法,成功制备了多孔镁基镁铁铝复合尖晶石耐火骨料,在分析烧成温度(1 000~1 600 ℃)对显微结构与强度影响的基础上,研究了多孔骨料的合成机理。研究表明:当烧成温度为1 000~1 300 ℃时,试样内气孔来自微颗粒内和微颗粒之间,基本没有颈部连接;当烧成温度升高到1 400~1 600 ℃时,微颗粒内气孔合并长大、迁出,颈部显著长大,强度提高;镁铁铝复合尖晶石的形成过程分为2步,一是在氢氧化铝假象表面生成MgAl2O4后,再与Fe3+反应生成环状镁铁铝复合尖晶石,二是在MgO位置生成MgFe2O4,再与Al3+反应生成粒状和条状镁铁铝复合尖晶石;当烧成温度为1 550 ℃时,试样具有优异的综合性能,其显气孔率为24.4%,中位孔径为25.89 μm,导热系数为2.79 W/(m·K)(1 000 ℃),耐压强度为74.4 MPa,与市售烧结镁砂相比,导热系数降低了64.7%。
多孔耐火骨料 镁基镁铁铝复合尖晶石 原位分解合成法 显微结构 强度 porous refractory aggregates magnesia based composite spinel (Mg(Fe, Al)2O4) In-situ decomposition synthesis method microstructures strengths 
硅酸盐学报
2023, 51(3): 571
作者单位
摘要
沈阳理工大学 理学院,辽宁 沈阳 110159
研究了向列相液晶激光器件侧面激光辐射谱,并深入分析了激光辐射机制。分别制备了传统液晶盒和引入SU-8光栅结构的两种器件,并注入向列相液晶TEB30A和激光染料PM597的混合物。利用Nd:YAG固体脉冲激光器倍频出的532 nm激光作为泵浦源正面入射器件,侧面探测激光辐射谱。在传统液晶盒器件侧面,测得 575~600 nm范围的随机激光辐射谱。而具有周期100 μm和8 μm 的SU-8光栅结构器件侧面,获得了多波长激光辐射谱。随着泵浦能量增大,最高强度激光辐射峰波长位置出现在583~585 nm和588~592 nm附近,FWHM约0.3 nm。基于光波导理论结合器件结构分析得出,在传统液晶盒中引入SU-8光栅结构增强了液晶器件的光波导效应,是获得多波长激光辐射谱的主要原因。
向列相液晶 SU-8光栅 多波长激光 随机激光 nematic liquid crystal SU-8 grating multi-wavelength laser random laser 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220159
作者单位
摘要
1 西安邮电大学通信与信息工程学院,陕西 西安 710121
2 西安邮电大学电子工程学院,陕西 西安 710121
灵活光发射机可根据不同应用场景需求软定义信号的调制格式,从而进一步优化光信号的传输性能。本文提出了一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(MZM)和单MZM级联的灵活高阶正交幅度调制(QAM)光发射机方案,理论分析了圆形16QAM、4幅4相16QAM、圆形32QAM以及4幅8相32QAM光信号产生与自适应切换的原理与方法。在虚路径标识符(VPI)仿真环境下,分别验证了上述4种信号在5 Gbaud和10 Gbaud调制速率下的产生和传输性能。结果表明,通过灵活配置发射机的驱动信号(二进制或四进制)与直流偏置电压,可实现8/16/32QAM信号间的自由切换,同时,生成的上述4种信号经一定长度单模光纤传输后具有良好的信噪比。
光纤光学与光通信 双平行马赫-曾德尔调制器 正交幅度调制 调制格式切换 
激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0506003
Zhaoli Li 1,2Yanlei Zuo 1,2Xiaoming Zeng 1,2Zhaohui Wu 1,2,a)[ ... ]Bilong Hu 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 Laser Fusion Research Center, China Academy of Engineering Physics, P.O. Box 919-988, Mianyang 621900, China
2 Science and Technology on Plasma Physics Laboratory, P.O. Box 919-988, Mianyang 621900, China
Ultraintense short-period infrared laser pulses play an important role in frontier scientific research, but their power is quite low when generated using current technology. This paper demonstrates a scheme for generating an ultraintense few-cycle infrared pulse by directly compressing a long infrared pulse. In this scheme, an infrared picosecond-to-nanosecond laser pulse counterpropagates with a rapidly extending plasma grating that is created by ionizing an undulated gas by a short laser pulse, and the infrared laser pulse is reflected by the rapidly extending plasma grating. Because of the high expansion velocity of the latter, the infrared laser pulse is compressed in the reflection process. One- and two-dimensional particle-in-cell simulations show that by this method, a pulse with a duration of tens of picoseconds in the mid- to far-infrared range can be compressed to a few cycles with an efficiency exceeding 60%, thereby making ultraintense few-cycle infrared pulses possible.
Matter and Radiation at Extremes
2023, 8(1): 014401

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