杨旭 1,2,3,4耿超 1,3李小阳 1,2,3,4李枫 1,3[ ... ]李新阳 1,3,*
1 中国科学院 自适应光学重点实验室，成都 610209
2 电子科技大学 光电科学与工程学院，成都 610054
3 中国科学院 光电技术研究所，成都 610209
4 中国科学院大学，北京 100049
光学相控阵光束扫描技术在激光雷达、空间光通信和光开关等领域拥有巨大的应用潜力。微透镜阵列光学相控阵可以通过微透镜阵列间μm量级的相对位移同时对多个出射光束的二维倾斜相位进行调制，从而实现大角度二维光束扫描，具有出射口径大、结构简单、体积小、微惯性、多功能等优点。首先介绍了微透镜阵列光学相控阵的扫描原理，之后对微透镜阵列光学相控阵国内外的发展现状、应用和现阶段存在的问题进行了阐述，最后对微透镜阵列光学相控阵的发展趋势进行了展望。
光束扫描 光学相控阵 微透镜阵列 离散寻址 连续寻址 beam scanning optical phased array microlens array discrete addressing continue addressing 强激光与粒子束
2021, 33(8): 081005
Author Affiliations
Abstract
1 College of Science, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
2 Photonics Research Center, Guilin University of Electronics Technology, Guilin 541004, China
We propose and investigate a compact optical fiber sensor that aims to measure the torsion in both amount and direction with high sensitivity. This sensor is configured by a triangular-prism-shaped long-period fiber grating, which is fabricated by the high frequency laser polished method. The unique design of the triangular-shaped structure breaks the rotational symmetry of the optical fiber and provides high sensitivity for torsion measurement. In preliminary experiments, the torsion response of the sensor achieves a good stability and linearity. The torsion sensitivity is 0.54 nm/(rad/m), which renders the proposed structure a highly sensitive torsion sensor.
long-period fiber grating torsion sensor CO2 laser etched method Chinese Optics Letters
2021, 19(4): 041202
Author Affiliations
Abstract
National Laboratory of Solid State Microstructures, College of Engineering and Applied Sciences, and School of Physics, Nanjing University, Nanjing 210093, China
We report efficient generation of 671 nm red light based on quasi-phase-matched second harmonic generation of 1342 nm in LiNbO3 waveguides. The design method and fabrication process of the high-quality annealed proton-exchanged periodically poled channel waveguides were presented. A continuous-wave 1.71 mW red light was obtained with a single-pass conversion efficiency of 47%·W-1·cm-2, which is 88% that of the theoretical value. While for 1 mW quasi-continuous-laser input, the corresponding peak power being 2 W, the conversion efficiency reached up to 60%. Our results indicate that the annealed proton-exchanged periodically poled LiNbO3 waveguide is promising for high-efficiency and low power consumption nonlinear generation of visible light.
lithium niobate second-harmonic generation optical waveguides proton exchange Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 111902
Author Affiliations
Abstract
National Laboratory of Solid State Microstructures, College of Engineering and Applied Sciences, and School of Physics, Nanjing University, Nanjing 210093, China
In this work, we propose a new scheme to generate frequency-doubled vortex beams from a radially poled LiNbO3 micro-ring resonator based on nonlinear Cherenkov radiation. The near-infrared fundamental wave is resonant in the micro-ring, while the second harmonic is emitted from the resonator along the Cherenkov phase-matching direction. The topological charge of the emitted second-harmonic vortex beam is determined by both the azimuthal order of the whispering galley modes and the number of nonlinear grating elements. The field distribution and the conversion efficiency of the emitted vortex beam are investigated.
vortex beam nonlinear Cherenkov radiation micro-ring resonator second harmonic generation lithium niobate Chinese Optics Letters
2020, 18(7): 071902
中国华阴兵器试验中心制导武器试验鉴定仿真技术重点实验室, 陕西 华阴 714200
为了对多光谱成像系统性能进行测试评价, 本文搭建了多光谱成像系统性能测试平台, 并对平台的靶标辐亮度进行了标定测试, 计算分析了辐亮度传输效率。最后, 利用该测试平台对一组靶标进行了 MRC测试, 对该平台进行了测试验证。该测试平台搭建及分析思路对红外多光谱成像系统测试具有很强的指导与借鉴意义。
多光谱成像系统 测试平台 辐亮度 multi-spectral imaging system testing testing platform radiance AOTF AOTF
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 中国华阴兵器试验中心, 陕西 华阴 714200
激光目标模拟器逼真度主要用来评估目标模拟器出射激光对实际场景中激光照射器出射激光在传输及被目标发射时的近似程度。逼真度评估的有效程度取决于评估方案的适用性及实际可操作性。因此, 提出了一种激光目标模拟器模拟逼真度的有效评估方案, 并给出了具体指标的量化逼真度定义。首先给出了实战中的激光能量传输模型和半实物仿真系统中的光斑控制模型, 接着以此为依据重点研究了激光目标模拟器激光脉冲和激光光斑特性的逼真度评估内容, 最后通过计算各分项指标权重, 得出了激光目标模拟器的整体逼真度。逼真度量化评估方案可应用于激光目标模拟器的设计及性能评估, 从而达到在室内完成半实物仿真测试以减少总体测试费用和时间的目的, 对于现代化**系统设计具有十分重要的意义。
逼真度 激光目标模拟器 量化逼真度 脉冲特性逼真 光斑特性逼真 fidelity laser target simulator quantized fidelity laser pulse fidelity laser spot fidelity 红外与激光工程
2016, 45(12): 1206012
1 华北理工大学 电气工程学院, 河北 唐山 063009
2 华北理工大学 图书馆, 河北 唐山 063009
3 中国科学院光电技术研究所 自适应光学实验室, 四川 成都 610209
针对相干光照明空间外差式探测主动成像中的波前畸变, 提出一种基于图像指标优化的数字式快速校正方法。建立了实验装置, 通过数值分割将整个孔径上的目标光复振幅分割为4个子区域, 在此基础上首先利用随机并行梯度下降算法并行校正子区域内的高阶像差, 然后以其中一个子区域为参考, 并行校正子区域间的波前平移和倾斜。实验结果表明, 直接利用随机并行梯度下降算法校正需要至少600次迭代, 而文中所提出的方法校正需要大约100次迭代, 而且运算量更小, 因此大幅提高了波前畸变的校正效率。
自适应光学 主动成像 波前校正 指标优化 adaptive optics active imaging wavefront correction metric optimization 红外与激光工程
2016, 45(7): 0732001
华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山, 063009
针对光栅型波前曲率传感自适应光学中的拉普拉斯算子本征函数实时波前复原方法，分析了光电探测器上的光斑大小和位置偏差，以及本征模式数量对波前复原精度的影响。结果表明：截取的光斑区域大小对波前复原精度有较大的影响，可采用环围能量比进行确定；由于存在其他级次的衍射光，光斑区域位置偏差不仅会引起波前倾斜误差，还会引起其他波前误差；当采用的模式过多时，由有限的分辨率引起的模式耦合会显著影响波前复原精度，可利用模式间的相关系数来估计最佳模式数。
自适应光学 波前曲率传感器 波前复原 拉普拉斯算子本征函数 激光与光电子学进展
2016, 53(8): 080103
1 华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063009
2 华北理工大学图书馆, 河北 唐山 063009
3 中国科学院光电技术研究所自适应光学实验室, 四川 成都 610209
针对波前曲率传感自适应光学，对比分析了直接拟合法和拉普拉斯算子本征模式法两种闭环控制方法。简要分析了两种方法的基本原理，并建立了36 单元曲率型自适应光学仿真模型，进行了大气湍流波前畸变闭环校正数值仿真。结果表明，与直接拟合法相比，存在最佳模式数量使得拉普拉斯算子本征模式法具有更高的稳定性和精度；尤其是当波前畸变较大时，直接拟合法的稳定性和校正精度明显变差。
自适应光学 曲率传感 波前控制 拉普拉斯算子本征模式
1 华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063009
2 华北理工大学图书馆, 河北 唐山 063009
3 中国科学院光电技术研究所自适应光学实验室, 四川 成都 610209
针对波前曲率传感自适应光学，介绍了基于拉普拉斯算子本征模式的波前闭环校正原理，理论分析了波前校正误差。建立了61单元自适应光学数值仿真模型，进行了大气湍流波前畸变闭环校正数值仿真。仿真结果与误差理论分析一致，当模式数量较少时闭环校正精度较低，而数量过多时产生的模式耦合误差也会导致校正误差增大。通过分析模式数量与复原矩阵的条件数之间的关系，给出了一种简便的最佳模式数量选择方法。
自适应光学 波前曲率传感 波前控制 拉普拉斯算子本征模式
