1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
3 中国科学院大学杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
中国激光
2023, 50(10): 1016001
1 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430079
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
4 中国测绘科学研究院摄影测量与遥感研究所, 北京 100830
5 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
高光谱激光雷达作为一种新型的主动式对地观测技术手段,结合了传统激光雷达三维空间信息获取和被动高光谱成像技术的优势,可实现高空间分辨和高光谱分辨的一体化成像探测,已成为未来遥感技术发展的重要方向。首先,从激光雷达空谱一体化数据获取技术研究进展出发,论述了高光谱激光雷达成像技术的发展历程并分析了其独特的优势。随后,结合机载平台应用发展,针对机载高光谱激光雷达系统研制中的关键技术难点,对激光发射单元、接收探测单元和数据处理单元的发展进行了阐述。最后,面向该新型遥感技术的未来发展前景,重点分析了机载高光谱激光雷达在地物覆盖分类、植被遥感监测、海洋资源探测和**目标侦查等领域中的重大应用潜力,并针对其未来推广应用进行了展望与分析。机载高光谱激光雷达凭借其空谱一体化数据获取优势,将来有望发展成为一种新型遥感技术门类。
光学学报
2022, 42(12): 1200002
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
管棒法加工的氟锆酸盐玻璃光纤预制棒表面和亚表面存在缺陷,这会增加氟锆酸盐玻璃光纤的界面损耗并降低光纤强度。研究了一种非水有机溶液体系的表面处理剂,其中溶剂是乙醇和戊醇的混合物,酸是盐酸和草酸的混合物,添加剂是二氯氧化锆和乙二胺四乙酸的混合物。相比于常规的水溶液体系的表面处理剂,该处理剂能更有效去除光纤预制棒的表面和亚表面缺陷,并且不存在水侵蚀表面引起的水化层和沉积杂质,降低了光纤拉制过程中的析晶和失透风险,可大幅增大光纤强度并降低光纤的损耗。光电子能谱(XPS)显示,利用该处理剂处理过的氟锆酸盐玻璃表面和本体的组分含量更接近。原子力显微镜(AFM)观测结果显示,利用该处理剂处理过的氟锆酸盐玻璃的表面粗糙度更低。实验结果表明,由该表面处理剂处理过的光纤预制棒拉制的光纤损耗更低且抗拉强度更强。说明对于氟锆酸盐玻璃光纤预制棒而言,非水有机溶液体系的表面处理剂比传统的水溶液体系表面处理剂更为合适。
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Optical Engineering, School of Electronic Science & Applied Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230601, China
2 School of Instrument Science and Opto-electronics Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
3 R&D Center of High Power Laser Components, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
4 Research Center for Advanced Photon Technology, Toyota Technological Institute, Nagoya 468-8511, Japan
Brillouin gain spectra (BGS) in an As2Se3 photonic crystal fiber (PCF) are investigated numerically. The profiles of the BGS are simulated by calculating the characteristics of different-order optical and acoustic waves in the PCFs with different core diameters. For the small-core PCF, there are two peaks in BGS, but there is only one peak for the large-core PCF. We also reveal that in the small-core PCF, the difference of Brillouin frequency shift between the LP01 and LP11 modes is obvious, while it is not obvious in the large-core PCF. The Brillouin threshold increases with the core diameter increasing.
stimulated Brillouin scattering optical mode acoustic mode chalcogenide fiber photonic crystal fiber Chinese Optics Letters
2020, 18(1): 010602
1 上海应用技术大学材料科学与工程学院, 上海 201418
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
采用高温熔融法制备了Tm3+/Dy3+共掺杂铋酸盐玻璃样品。利用样品的差热分析曲线、拉曼光谱、红外透过光谱、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线, 对800 nm激光二极管抽运下样品的1.47 μm宽带发光特性进行了研究。研究结果表明, 制备的铋酸盐玻璃具有良好的热稳定性、较低的声子能量和较高的红外透过率。当Dy3+的摩尔分数为0.3%时, 实现了对Tm3+的1.47 μm发光的敏化增强, 其荧光谱线的半峰全宽为118 nm。计算得到1.47 μm发光的最大受激发射截面为4.37×10-21 cm2, 光纤放大品质因子为5.31×10-26 cm3。
材料 铋酸盐玻璃 宽带近红外发光 铥镝共掺杂 光纤放大器
1 上海应用技术大学 材料科学与工程学院, 上海 201418
2 上海应用技术大学 理学院, 上海 201418
用高温熔融法制备了Er3+/Tm3+共掺杂无铅铋硅酸盐玻璃.测试了玻璃的吸收光谱和荧光光谱, 分析和表征了Er3+、Tm3+离子之间的能量传递机制和传递效率, 结果表明：在800 nm和1 550 nm光源泵浦下, Er3+的掺入能够增强Tm3+离子1.8 μm发光, 相应的最大发射截面分别为6.7×10－21 cm2和7.3×10－21 cm2, 荧光带宽达到250 nm.根据Dexter-Foster模型, 得到Er3+：4I13/2能级到Tm3+：3F4能级的直接能量传递系数为16.8×10－40 cm6/s, 为1 550 nm泵浦下获得较强的1.8 μm发光奠定了基础.
铋硅酸盐玻璃 光谱性质 Er3+/Tm3+共掺杂 2.0 μm发光 1 550 nm泵浦 Bismuth silicate glass Optical properties Er3+/Tm3+ co-doped 2.0 μm Luminescence 1550 nm pump
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 澳大利亚阿德莱德大学光子和先进传感研究所, 阿德莱德 SA 5005
软玻璃光纤在中红外超连续谱的产生方面有广泛的应用，是目前研究的热点。综述了氟化物光纤、碲酸盐光纤以及硫化物光纤中产生中红外超连续谱的研究进展。在氟化物光纤中产生了目前最高功率的中红外超连续谱；碲酸盐光纤特别是微结构碲酸盐光纤在中红外超连续谱中的应用十分广泛；在硫化物光纤中产生了目前最宽的中红外超连续谱。
非线性光学 中红外超连续谱 氟化物光纤 碲酸盐光纤 硫化物光纤 激光与光电子学进展
2018, 55(8): 080001
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
We report an Er3+-doped fluorogallate glass with good thermal and chemical stability. The low maximum phonon energy and high mid-infrared (IR) transmittance of the glass are confirmed by Raman and IR spectra, respectively. Based on Judd–Ofelt theory, intensity parameters and radiative properties are determined from the absorption and emission spectra. The proposed glass possesses a large fluorescence branching ratio β (21.71%) and a maximum stimulated emission cross-section σem of Er3+:I11/24→I13/24 transition at 2.71 μm (1.04×10 20 cm2). The results indicate that it can be potentially applied in high-power 2.7 μm fiber lasers.
160.4760 Optical properties 160.0160 Materials 160.5690 Rare-earth-doped materials 260.3800 Luminescence 160.2290 Fiber materials 140.3500 Lasers, erbium Chinese Optics Letters
2015, 13(8): 081602
1 中国科学院上海光学精密机械研究所 高功率激光单元技术研发中心, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
非石英光纤在产生大功率超连续谱方面存在难以克服的局限性。本文首次报道了采用石英光纤产生大功率中红外超连续谱。精心设计光纤结构使色散有利于超连续谱向中红外波段展宽, 同时保证相对较大的芯径以承受较高的泵浦功率。合理选择光纤长度, 在保证光谱展宽到3.4 μm的情况下使光纤损耗的影响降低到最小限度。研究表明, 在1.95 μm皮秒脉冲泵浦下, 采用色散适宜的石英光子晶体光纤可以产生20 dB带宽覆盖1 550～3 420 nm的超连续谱。超连续谱的平均功率可达56.6 W。
非线性光学 中红外 超连续谱 石英光子晶体光纤 nonlinear optics mid-infrared supercontinuum spectrum silica photonic crystal fiber
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心, 上海201800
2 中国科学院大学, 北京100049
重金属氧化物玻璃中—OH的存在对玻璃光学性质产生干扰影响，使玻璃在中红外波段产生较大损耗。玻璃除水是制作中红外玻璃的关键环节。讨论了羟基对重金属氧化物玻璃的光学、光谱学及光纤性质的影响，总结了近年来出现的中红外重金属氧化物玻璃除水方法(反应气氛除水法、鼓泡法、引入氟化物、氯化物除水等)，对比分析了不同方法的除水效果和研究进展，对今后中红外重金属氧化物玻璃除水技术的现状与发展趋势进行了概括。
材料 中红外重金属氧化物玻璃 羟基影响 低羟基含量 除水工艺 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090002
