开展了基于二向色镜的三路高功率激光组束实验研究,将中心波长分别为1059、1075、1090 nm的4 kW近单模光纤激光器进行组束,实现了11.34 kW的激光输出,组束效率超过95%。随着输出功率的提升,二向色镜温升越来越高,光束质量相较于子光束呈现逐步退化的趋势,当满功率时,组束激光在两个方向的光束质量分别为M2x=2.941和M2y=3.183。分析了影响组束效率和光束质量的原因,并对二向色镜基底厚度对光束质量的影响规律进行了实验研究,为进一步优化组束激光的光束质量提供重要参考。
激光器与激光光学 光纤激光器 二向色镜 激光组束 光束质量 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1514002
红外与激光工程
2022, 51(11): 20220111
1 吉林大学原子与分子物理研究所,吉林 长春 130012
2 吉林大学吉林省应用原子分子光谱重点实验室,吉林 长春 130012
利用改进的马赫-曾德尔干涉仪测量了拉盖尔-高斯(LG)光束的轨道角动量(OAM)[拓扑电荷(TC)的值和符号]。模拟结果与实验结果一致。当LG光束与高斯光束发生干涉时,可以观察到类似漩涡的“花瓣”图案。“花瓣”的数量等于LG光束的TC的绝对值,干涉图样的旋转方向与TC符号有关:在TC符号为正时,干涉图样显示顺时针旋转;而在TC符号为负时,干涉图样显示逆时针旋转。只有当LG光束的光斑尺寸小于高斯光束的光斑尺寸时,才能根据干涉图样准确确定OAM状态。当LG光束的光斑尺寸接近高斯光束时,干涉图样只反映TC值,无法识别TC的符号。与传统干涉仪相比,该干涉仪可以获得稳定的干涉图样,并直接获得LG光束的OAM状态。实验现象是明显的。该研究结果为LG光束与高斯光束干涉的理论分析提供了参考,为光与物质之间的自旋-轨道相互作用奠定了研究基础。
衍射与光栅 涡旋光束 轨道角动量 马赫-曾德尔干涉仪 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1705001
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210406
红外与激光工程
2022, 51(5): 20211125
强激光与粒子束
2022, 34(4): 041003
1 电子科技大学中山学院电子信息学院, 广东 中山 528402
2 吉林大学仪器科学与电气工程学院, 吉林 长春 130012
3 珠海任驰光电科技有限公司, 广东 珠海 519000
提出一种变分模态分解-排列熵的去噪方法,分析并设定排列熵中关键参数和阈值,进而通过排列熵来确定变分模态分解的分解层数值,将分解的各模态进行重构以实现对振动信号的去噪。通过仿真测试来验证该方法在正交性、完备性、信噪比和效率方面的优越性,最后对系统采集的实际振动信号进行去噪处理。实验结果表明,与现有的经验模态分解-相关系数和完全经验模态分解-相关系数方法相比,所提方法对触网、车轮碾压和雨淋三种振动信号具有最优的去噪信噪比(含噪信号与降噪值之比),分别为32.5358 dB、30.5546 dB和29.3435 dB,耗时也较少,分别为1.4432,1.6320,1.2349 s,信号模式识别准确率最高,均在99%以上。
光纤光学 分布式光纤振动传感 变分模态分解 排列熵 信号去噪
1 电子科技大学中山学院电子信息学院,广东 中山 528402
2 中国人民解放军31131部队,江苏 南京 211112
3 吉林大学仪器科学与电气工程学院,吉林 长春 130012
随着我国高速、大容量、宽带网络的快速发展以及军用短距离战术通信系统的广泛应用,对于通信网络中光纤及无源器件故障的精准定位与实时在线监测日趋重要。本文基于非相干光频域反射(IOFDR)技术机理,以光纤中后向瑞利散射光作为信号光,并结合光波传导方程,提出了一种低成本、高精度、分布式光纤质量检测方法,并对其数值模型进行了详细推导,设计系统结构,研制系统样机。通过实验验证,采用非相干连续光源,可以以较低的光功率(<10 mW)初步实现10 km光纤的分布式检测,并可保证光纤沿线无差异的空间分辨率0.1 m,动态范围优于34.5 dB,事件盲区极小,可有效解决传统光时域反射技术(OTDR)的注入功率大、空间分辨率低、事件盲区大以及相干光频域反射技术(COFDR)成本高、体积大、测量距离有限等问题,是一种极具发展潜力和推广价值的高精度光纤网络在线健康监测技术。
光纤光学 非相干光频域反射技术 光纤故障 高精度定位 在线监测
文章基于第一性原理研究了碱金属掺杂的SnO2的能带结构以及态密度。研究结果表明: 掺杂能够使能级增多, 很好地调节带隙值。Li, Na, K, Rb掺杂的SnO2材料, 价带顶有能级穿过费米线, 材料呈现出半导体特性。其中Rb掺杂使材料在费米面附近产生杂质能级。而Cs, Fr掺杂的SnO2材料, 价带顶向低能级方向移动, 费米能级不再穿过价带, 费米线附近出现轨道杂化, 两者相比Fr掺杂使费米面附近能级分布更加离散。掺杂后SnO2的反射率变化主要体现在可见光以及紫外区域, 吸收边发生了红移, 对实现SnO2光催化起很大作用。
碱金属掺杂 第一性原理 能带结构 态密度 SnO2 SnO2 alkali metal doped first-principles band structures density of states