Yihong Fang 1,2Xinyi Zhang 1,2Xiheng Huang 1,2Yan Zeng 1,2[ ... ]Yuwen Qin 1,2,3,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Photonics Technology, School of Information Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
2 Guangdong Provincial Key Laboratory of Information Photonics Technology, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
3 Key Laboratory of Photonic Technology for Integrated Sensing and Communication, Ministry of Education, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
The dynamic gain of a few-mode erbium-doped fiber amplifier (FM-EDFA) is vital for the long-haul mode division multiplexing (MDM) transmission. Here, we investigate the mode-dependent dynamic gain of an FM-EDFA under various manipulations of the pump mode. First, we numerically calculate the gain variation with respect to the input signal power, where a mode-dependent saturation input power occurs under different pump modes. Even under the fixed intensity profile of the pump laser, the saturation input power of each spatial mode is different. Moreover, high-order mode pumping leads to a compression of the linear amplification region, even though it is beneficial for the mitigation of the differential modal gain (DMG) arising in all guided modes. Then, we develop an all-fiber 3-mode EDFA, where the fundamental mode of the pump laser can be efficiently converted to the LP11 mode using the all-fiber mode-selective coupler (MSC). In comparison with the traditional LP01 pumping scheme, the DMG at 1550 nm can be mitigated from 1.61 dB to 0.97 dB under the LP11 mode pumping, while both an average gain of 19.93 dB and a DMG of less than 1 dB can be achieved from 1530 nm to 1560 nm. However, the corresponding signal input saturation powers are reduced by 0.3 dB for the LP01 mode and 1.6 dB for the LP11 mode, respectively. Both theoretical and experimental results indicate that a trade-off occurs between the DMG mitigation and the extension of the linear amplification range when the intensity profile of pump laser is manipulated.
few-mode erbium-doped fiber amplifier differential modal gain saturation input power 
Chinese Optics Letters
2024, 22(2): 021403
作者单位
摘要
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
极紫外光刻曝光光学系统是极紫外光刻机的核心部件,其设计直接影响极紫外光刻机的性能。极紫外光刻机曝光系统的设计难度大、研究周期长,国外极紫外光刻机产品已经用于高端芯片的制造,但国外对中国禁运相关产品。国内极紫外光刻机曝光系统的设计和研发始于2002年。国内相关领域的研究主要聚焦在极紫外光刻机曝光光学系统的光学设计、像差检测、公差分析、热变形分析等。结合国内外极紫外光刻机曝光光学系统设计研究的历史和现状,较为系统地综述了极紫外光刻投影物镜和照明系统的设计研究与进展,包括:极紫外光刻机投影物镜系统及其设计方法、极紫外光刻照明系统及其设计方法、极紫外光刻曝光光学系统的公差分析、热变形及其对成像性能的影响研究,这为我国从事极紫外光刻机研制、曝光系统光学设计与加工的学者、工程师等提供了极紫外光刻机曝光系统设计研究的历史、现状和未来趋势的相关信息,助力我国极紫外光刻机的设计和研制。
极紫外光刻 光刻机曝光系统 物镜系统 照明系统 光学设计 
光学学报
2023, 43(15): 1522002
作者单位
摘要
海军航空大学,山东 烟台 264001
红外辐射在大气中传输会在大气分子、气溶胶粒子的吸收和散射以及大气自身辐射的影响下发生变化,导致红外辐射测量精度的降低。为消除大气在红外目标模拟器校准中的影响,在基于恒定标准源的宽动态红外辐射测量方法的基础上,提出了一种红外目标模拟器的大气传输校准方法。在水平均匀大气近距离的红外目标模拟器校准中,利用卷积神经网络的数据分析能力建立了不同波段、不同温度、不同距离下的大气透过率和大气程辐射的动态模型,将探测器输出电压作为基于编码器-解码器结构的卷积神经网络的输入,按照训练流程对网络进行训练,在实验环境下预测了大气传输对红外辐射的影响。所建模型能够反映大气透过率和大气程辐射的动态变化规律,并通过红外辐射反演对提出的方法进行了验证。实验结果表明:基于编码器-解码器结构的卷积神经网络算法能够较好地预测大气透过率和大气程辐射,在三个波段下的平均误差为3.0783%、3.8186%、5.3452%,低于传统方法,降低了大气透过率和大气程辐射的影响,从而减小了红外辐射的测量误差,提高了校准精度。
大气修正 红外辐射传输 卷积神经网络 编码器-解码器 atmospheric correction infrared radiation transfer convolutional neural network encoder-decoder 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220378
作者单位
摘要
重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074
为了解决地面激光点云角分辨未知和点密度变化的问题, 提出了一种顾及密度变化与未知角分辨率的地面激光点云分类方法。采用随机邻域分析的角分辨率估算法改进传统点密度计算方法, 结合角分辨率提出顾及密度变化的格网特征提取方法, 并将本文中所提出的方法在3组数据上进行了实验验证。结果表明, 该角分辨率估算方法的估算误差小于0.002°, 能够准确地估算点云角分辨率; 与传统点密度特征相比, 本文中提出的相对投影密度可以提高点云分类的整体精度, 以及在车、杆状物等地物类别上的分类效果。该方法能准确估算点云角分辨率, 以较高精度实现点云分类, 可为大规模地面激光点云的密度自适应处理提供参考。
激光技术 分类 点密度 角分辨率 相对投影密度 laser technique classification point density angular resolution relative projection density 
激光技术
2023, 47(1): 59
作者单位
摘要
1 中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院,山东 青岛 266100
2 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室,山东 青岛 266237
3 中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室,上海 201800
使用2017年10月、2018年1月、2018年4月和2018年7月Version 4.10星载激光雷达CALIOP Level 1B和Version 4.20 Level 2的日夜数据反演全球海面风速,选用准同步观测的Version 8.2 AMSR-2的海面风速值进行对比。在前人利用CALIOP无云数据进行海面风速反演的基础上,进一步将透明云层的数据用于风速反演,在明显增加数据量的同时,保持了相当的反演精度。探究不同的海面斜率分布模型的差异对CALIOP海面风速反演的影响,给出了夜间和日间有透明云层条件下的近似Gram-Charlier模型。结果显示,高斯模型整体的误差相对较小,但近似Gram-Charlier模型修正了偏度和峰度的影响,在较低风速(小于3 m·s-1)和较高风速(大于13 m·s-1)情况下表现更好。采用有透明云层条件下的近似Gram-Charlier模型:利用2017年10月、2018年1月、2018年4月和2018年7月的夜间数据反演的标准偏差分别为1.22,1.33,1.20,1.39 m·s-1,相关系数分别为0.92,0.91,0.92,0.90;利用日间数据反演的标准偏差分别为1.41,1.45,1.86,1.69 m·s-1,相关系数分别为0.90,0.89,0.86,0.87。
遥感 星载激光雷达 海面后向散射 海面风速 海面斜率分布 
光学学报
2022, 42(18): 1828007
作者单位
摘要
西北大学物理学院,陕西 西安 710127
为了将非线性效应强度的测量延伸到五阶非线性上,本文理论研究电磁诱导透明系统中的五阶非线性效应。研究结果表明,量子相干效应极大地增强电磁诱导透明系统的非线性效应,其中三阶互非线性的电极化率可以激发拉曼散射和四波混频,五阶互非线性的电极化率有两个完全不同的非线性吸收和色散,非线性吸收的五阶互非线性的电极化率可以激励四光子吸收,非线性增益的五阶互非线性可以激励超级拉曼散射,两者五阶互非线性的电极化率都可以激励六波混频。
原子与分子物理学 电磁诱导透明 五阶互非线性效应 拉曼效应 六波混频 
激光与光电子学进展
2021, 58(17): 1702001
作者单位
摘要
北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
以血糖浓度为例,采用将动态光谱提取数据和非测量组分影响因素一同纳入预测模型的方式来提高血糖测量系统中的精度。通过支持向量算法建立血糖预测的模型,建模结果表明,考虑多因素模型的预测值优于未考虑非测量组分模型中的预测值。与后者相比,前者的相关系数达到0.9627,提高了14.23%;均方根误差为0.13,减少了43.12%;相对误差在10%范围内的样本数量增加8.33%。
医用光学 近红外光谱 血糖 动态光谱 支持向量机 
激光与光电子学进展
2019, 56(4): 041701
作者单位
摘要
南京邮电大学电子与光学工程学院先进光子技术实验室, 江苏 南京 210023
制备了一种LOOP型微纳光纤共振环,分析了影响共振环形状及其特性的相关因素,并 将其应用于折射率传感实验。 结果表明该微纳光纤共振环的自由光谱范围与环的大小成反比,随着外界折射率的增大,该微纳光纤共振环的光谱呈 现出整体向长波长方向漂移的趋势,即产生了红移现象,且波长红移与折射率之间呈现一种线性关系,实验测得该微 纳光纤共振环的折射率敏感度为1427.86 nm/RIU。所设计微纳光纤共振环折射率传感结构制作方法简单、可集成,具有较高敏感性。
纤维与波导光学 微纳光纤 共振环 折射率传感 fiber and waveguide optics micro-nano fiber resonant ring refractive index sensing 
量子电子学报
2018, 35(5): 631
作者单位
摘要
北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
2060-T8铝锂合金是具有低密度、高比强度,及良好低温性能的新型轻量化航空材料。采用光纤激光器并填充5087(Al-Mg-Zr)焊丝焊接2 mm厚2060-T8铝锂合金,研究了工艺参数对焊接接头热裂纹敏感性的影响,分析了焊接接头的显微组织及力学性能。研究结果表明,结晶裂纹敏感性随激光功率和焊接速度的增加而增加,随送丝速度的增加而降低。在激光功率为3 kW、焊接速度和送丝速度为3 m/min的工艺参数下接头成形良好,无焊接裂纹,焊接接头的平均抗拉强度为309 MPa,断裂发生在焊缝区。同焊缝上部及下部相比,焊缝腰部熔合线附近细晶区等轴晶数量较多且柱状晶明显细化,这与熔池流动机制与边界层厚度有关。
激光技术 激光焊接 光纤激光 2060铝锂合金 结晶裂纹 组织性能 
中国激光
2014, 41(10): 1003009
作者单位
摘要
北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
采用IPG YLS-6000光纤激光器和Slab DC035 CO2激光器,在近似相同的工艺条件下进行平板扫描焊接,通过Olympus光学显微镜测量焊缝横截面积,并计算熔化效率。结果表明:两种激光器焊接的熔化效率均随焊接速度先增加后减小,但是光纤激光焊接熔化效率峰值所对应的焊接速度要远远高于CO2激光焊接。进一步分析表明两种激光焊接熔化效率的差异与激光能量耦合的固有规律不同有关。因此,从焊接效率上考虑,光纤激光器更适合于高速焊接,而CO2激光器更适合于低速焊接。
激光技术 光纤激光焊接 CO2激光焊接 熔化效率 吸收率 
中国激光
2013, 40(8): 0803002

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