电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室, 河南洛阳 471003
非均匀性是影响数字微镜器件（Digital Micro-mirror Device, DMD）红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一, DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求。给出了 DMD红外场景产生器的非均匀性校正流程；提出了一种更适合于现有测试条件的变尺度稀疏网格非均匀性测量方法；采用线性化和分段校正进行离线数据处理；采用“在线查表法”进行实时非均匀性校正。仿真结果表明: 经过变尺度稀疏网格测试法及非均匀性实时校正算法, 可将非均匀性降低至 0.5%左右, 显著提高了 DMD红外场景产生器的红外场景仿真质量。
红外场景产生器 数字微镜器件 非均匀校正 变尺度稀疏网格 infrared scene simulator, DMD, nonuniformity corre
中国洛阳电子装备试验中心,河南 洛阳 471003
为了研究脉冲激光辐照CMOS相机时拍摄图像产生间断现象的原因, 利用1 064 nm脉冲激光对卷帘快门式CMOS相机进行了辐照实验。在获得的图像中观测到了间断现象, 表现为垂直方向上的亮区和暗区, 计算表明各帧图像中暗区的行数为固定值。根据CMOS图像传感器积分方式和扫描机制, 分析了图像间断现象的形成机理为卷帘快门式CMOS存储的不同时性。理论计算结果与实验结果一致, 并理论分析了完全无暗区图像存在的原因。提出了基于多帧间断图像采用拼接手段获得完整连续图像的方法, 得到的图像与直接拍摄图像基本一致。
脉冲激光 辐照效应 图像传感器 pulse laser CMOS CMOS irradiation effect image sensor 红外与激光工程
2019, 48(3): 0306002
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
2 高能激光技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
3 大功率光纤激光湖南省协同创新中心, 湖南 长沙 410073
4 中国洛阳电子装备试验中心, 河南 洛阳 471003
光纤功率合束器是实现高功率光纤激光的核心元器件, 可将多个中等功率的光纤激光器进行功率合成, 以获得更高功率的光纤激光输出, 解决单根光纤激光器功率进一步提升所遇到的瓶颈问题。文中综述了光纤激光功率合束器的基本结构和国内外研究现状, 阐述了光纤功率合束器的工艺制作流程以及工艺难点, 针对现存问题及今后的研究方向提出了建议。
激光器 光纤激光 功率合束器 laser fiber laser signal combiner 红外与激光工程
2018, 47(1): 0103005
中国洛阳电子装备试验中心, 河南 洛阳 471003
在开展激光对光电成像系统的干扰实验时, 观察到光电探测器上多组圆环条纹并存的现象, 并采用对光学系统拆解、测量、建模重构和光线追迹的方法揭示了每一组圆环条纹的产生机理。首先, 对实验所用的光学系统进行拆解, 测量各个镜片的曲率半径、厚度、通光孔径等几何结构参数, 并采用TRACEPRO光线追迹软件建立了该光学系统的理论模型。基于该光学系统模型, 追迹大量光线经光学系统传输后在光电探测器上的能量分布, 分析每一种能量组分的来源, 发现多组圆环条纹的出现是由于不同激光能量组分的干涉效应而产生的, 并揭示了产生每组圆环条纹的对应能量组分。文中的研究结果可为激光对光电成像系统的干扰效果评估提供技术支撑。
光电成像系统 圆环条纹 光学系统模型 光线追迹法 optoelectric imaging systems circular fringes model of optical system ray tracing method 红外与激光工程
2017, 46(10): 1003004
Author Affiliations
Abstract
1 College of Optoelectronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 e-mail: jiangtian198611@163.com
3 e-mail: houjing25@sina.com
We reported diverse soliton operations in a thulium/holmium-doped fiber laser by taking advantage of a tapered fiber-based topological insulator (TI) Bi2Te3 saturable absorber (SA). The SA had a nonsaturable loss of ～53.5% and a modulation depth of 9.8%. Stable fundamentally mode-locked solitons at 1909.5 nm with distinct Kelly sidebands on the output spectrum, a pulse repetition rate of 21.5 MHz, and a measured pulse width of 1.26 ps were observed in the work. By increasing the pump power, both bunched solitons with soliton number up to 15 and harmonically mode-locked solitons with harmonic order up to 10 were obtained. To our knowledge, this is the first report of both bunched solitons and harmonically mode-locked solitons in a fiber laser at 2 μm region incorporated with TIs.
Pulse propagation and temporal solitons Ultrafast lasers Lasers and laser optics Mode-locked lasers Nonlinear optical materials Photonics Research
2015, 3(3): 03000072
Author Affiliations
Abstract
College of Optoelectronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
All-fiber signal combiner is a key component for augmenting the fiber laser power. Presently the reported 7×1 signal combiners are all have output fibers with core diameters larger than 100 μm. In order to improve the beam quality of the combiner, a fiber with smaller core of 50 μm diameter is chose to be the output fiber. An all-fiber 7×1 signal combiner is fabricated with measured power transmission efficiency around 99% for each port. The beam quality is improved and the measured M2 are around 6 which are matched well with the theoretically calculated results.
140.3510 Lasers, fiber 140.3298 Laser beam combining 060.2310 Fiber optics 060.2340 Fiber optics components 230.2285 Fiber devices and optical amplifiers Chinese Optics Letters
2015, 13(6): 061406
Author Affiliations
Abstract
College of Optoelectronic Science and Engineering, National University of Defense Technology,Changsha, Hunan 410073, China
Core mode cutoff is a useful concept not only for a tapered single-core fiber (SCF) but also for a tapered multicore fiber (MCF) to realize cladding mode transmission. In this paper, cut-off conditions of either core mode for tapered SCFs or supermodes for MCFs are theoretically investigated. Rigorous analytical formulas are derived for the modes of SCF by a three-layer waveguide model, and an approximation formula of the cut-off condition is given for the LP01 mode. The supermodes of MCFs are analyzed by the coupling mode theory, and the cut-off condition is calculated by a numerical method. Simulation results show that the in-phase supermode of MCFs has a similar cut-off condition with that of SCF. Based on this property, a convenient approximate formula is given to estimate the cut-off condition of the in-phase supermode for tapered MCFs.
Fiber optics Fiber optics Fiber optics and optical communications Fiber optics and optical communications Microstructured fibers Microstructured fibers Photonics Research
2015, 3(5): 05000224
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
高功率光纤端帽是kW级光纤激光器必不可少的器件，而实现光纤端帽的低损耗高强度熔接是其关键技术。由于光纤和大尺寸光纤端帽在直径上的巨大差异，二者的熔接不能通过传统熔接机实现。设计并搭建了光纤端帽熔接系统，掌握了多种尺寸的光纤端帽的熔接工艺，成功用于光纤激光器及光纤合束器的高功率输出。实验上利用单模光端帽实现了3.01 kW的激光输出，在未进行主动制冷的情况下温升为7 ℃/kW。利用多模光纤端帽实现了6.08 kW的激光输出，在未进行主动制冷的情况下温升为6 ℃/kW。
光纤激光器 光纤熔接 光纤端帽 fiber laser fiber splicing fiber end-cap 强激光与粒子束
2015, 27(12): 120101
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
多芯光子晶体光纤(MCPCF)是实现高功率超连续谱输出的一个重要研究方向，而如何解决多芯光子晶体光纤的低损耗熔接问题是实现全光纤化的关键。介绍了一种通过选择性空气孔塌缩技术实现七芯光子晶体光纤低损耗熔接的方法。数值模拟了处理前后七芯光子晶体光纤的模场特性以及对熔接损耗的影响。实验上对七芯光子晶体光纤进行了选择性空气孔塌缩处理，实现了和纤芯直径为15 μm的双包层光纤的低损耗熔接，损耗值为0.22 dB。
光纤光学 光子晶体光纤 七芯 超连续谱 选择性空气孔塌缩 光纤熔接 中国激光
2014, 41(10): 1005004
国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
通过数值模拟双零色散波长光子晶体光纤(PCF)中超连续谱(SC)的产生，详细分析了在正常和反常色散区抽运时超连续谱的产生机理。模拟了四种不同结构参数的双零色散波长光子晶体光纤中超连续谱的产生，进而分析了两个零色散波长位置及间隔对光谱分布的影响。基于数值模拟，提出了通过优化光子晶体光纤的结构参数设计，实现控制超连续谱的谱宽和能量分布的方法。
光纤光学 超连续谱 双零色散波长 孤子 色散波 中国激光
2012, 39(s2): s205002
