江苏师范大学物理与电子工程学院江苏省先进激光材料与器件重点实验室，江苏 徐州 221116
以Ge12As24Se64（Ge-As-Se）和Ge10As24S66（Ge-As-S）玻璃分别作为纤芯和包层材料，研制一种具有脊形芯的保偏硫系玻璃光纤，用于产生线偏振中红外超连续谱（MIR SC）。利用有限元法模拟了脊形芯光纤的群速色散特性并确定了纤芯的几何尺寸，采用挤压法结合多级棒管法制备了该光纤。制备的光纤在2.9~5.5 μm波长的典型损耗约为4 dB/m，偏振消光比为19.4 dB ~19.6 dB。采用中心波长为3.7 μm、脉冲宽度为170 fs、重复频率为100 kHz、平均功率为40 mW的激光抽运长度为12 cm的光纤，获得了光谱范围为2~9.5 μm、平均功率约为4 mW的超连续谱，偏振消光比约为19.2 dB。研究结果表明，脊形芯Ge-As-Se/Ge-As-S硫系玻璃光纤是一种有潜力产生线偏振中红外宽带超连续谱的非线性介质。
激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2106001
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
2 苏州大学光电科学与工程学院, 苏州纳米科技协同创新中心, 江苏 苏州215006
3 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室, 江苏 苏州215006
用超短脉冲抽运高非线性硫系玻璃光波导是产生宽带中红外超连续谱的重要途径,超连续谱的输出平均功率主要受材料激光损伤阈值(LDT)的限制。为了阐明硫系玻璃的LDT与玻璃化学组成的关系,以及不同重复频率超短脉冲辐照下对应的损伤机理,以脉冲宽度为216 fs、中心波长为1030 nm、重复频率为1~1000 kHz的激光为辐照源,对Ge-Sb-S硫系玻璃进行激光辐照,研究了玻璃的激光损伤特性。结果表明:玻璃的LDT随辐照源重复频率的增大而减小;具有较高平均键能的玻璃表现出了较高的LDT,化学计量配比的玻璃具有最优的抗激光损伤性能;当辐照脉冲的重复频率在10 kHz以下时,损伤主要由雪崩电离引起;相比之下,当辐照脉冲的重复频率超过10 kHz时,热积累变得显著,会促进玻璃的损伤。
材料 硫系玻璃 激光损伤 超连续谱 光学学报
2019, 39(10): 1016001
江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
制备了一系列Dy3+掺杂新型Ga-Sb-S 硫系玻璃，研究了玻璃的热稳定性(玻璃态稳定性)、光学性能、结构和中红外发光性能，通过组分微调改善了玻璃的抗析晶性能，拉制了高光学质量的光纤。结果表明，Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃具有良好的热稳定性、优异的红外透光性和较低的声子能量，在2.95、3.59、4.17、4.40 μm 附近表现出较强的发光；少量As替代Sb可显著减弱光纤拉制过程中玻璃的析晶倾向，同时未对玻璃的发光产生显著影响。光谱分析结果显示，Dy3+在Ga-Sb-S 玻璃中的2.95 μm 和4.17 μm 荧光量子效率分别为88.1% 和75.9%，对应的受激发射截面分别为1.1×10-20 cm2和0.38×10-20 cm2。较高的量子效率和较大的受激发射截面使得Dy3+掺杂Ga-Sb-S玻璃成为极具潜力的中红外激光增益材料。
材料 中红外发光 硫系玻璃 稀土离子
1 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 Centre for Ultrahigh-Bandwidth Devices for Optical Systems (CUDOS), Laser Physics Centre, Research School of Physics and Engineering, Australian National University, Canberra, ACT 2600, Australia
3 CREOL, The College of Optics & Photonics, University of Central Florida, Orlando, Florida 32816, USA
通过引入特征温度与硫系玻璃相匹配的高性能热塑性聚合物聚酰亚胺(PEI)作为光纤包层，结合复丝工艺制备了像素数为900的As2S3/PEI光纤传像束，表征了光纤的损耗、光纤束的断丝率、分辨率和串扰率。As2S3/PEI光纤在2~6 μm 波段传输性能优异，背景损耗约为0.5 dB/m，在S-H 杂质对应的4.0 μm 波长的峰值损耗为3.5 dB/m。单丝直径为80 μm、像素数为900的光纤束的断丝率为1%，分辨率为7 line/mm，串扰率为1%，通过此传像束得到了清晰的电烙铁红外图像。而且，将PEI溶于二甲基乙酰胺(DMAC) 后使光纤束表现出很好的柔性。采用这种类似“酸溶玻璃”的可溶于特定溶剂的热塑性聚合物，作为过渡介质，结合复丝工艺有望制备出柔性高分辨率硫系玻璃光纤传像束。
光纤光学 光纤传像束 硫系玻璃 分辨率 红外成像
针对LED广色域投影显示系统中色域过大带来颜色失真的问题，在时序工作方式中，采用在一个基色光工作时，同时加入一定比例的其他基色光作为辅助光，将该基色光的色品坐标移到所需位置的色域校准方法。另外，为了避免LED一致性差异和环境温度变化及工作时间对LED主波长和色品坐标造成的影响，提出利用一组XYZ色度传感器实时测量并反馈三基色LED色品坐标的方法。该方法通过对色域校准算法编程实现实时色域校准，达到了正确显示颜色的目的。
广色域 LED投影系统 实时校准 wide color gamut LED projection display real-time calibration FPGA FPGA
