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Abstract
National Key Laboratory of High-power Semiconductor Lasers, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China
A novel harmonic mode-locked fiber laser based on nonlinear multimode interference (NL-MMI) in a microfiber-assisted ultrafast optical switch is proposed in this Letter. The microfiber-assisted ultrafast optical switch can be obtained by tapering the splicing point of the graded-index multimode fiber (GIMF) and single-mode fiber, which not only helps to shorten the self-imaging period in GIMF to relax the strict requirement of NL-MMI on the length of multimode fiber, but also improves the harmonic order. In the experiment, with the waist diameter of , the repetition rates of the fiber laser can be stably locked at 285 MHz, corresponding to the 16th-order harmonic mode-locking, with the pulse duration of 1.52 ps. Our results provide novel insight into the design of a high-repetition-rate laser and the application of microfibers in the mode-locking device.
multimode interference optical fiber devices laser mode-locking Chinese Optics Letters
2022, 20(1): 010601
1 哈尔滨工业大学 可调谐(气体)激光技术重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 哈尔滨工业大学 光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150080
激光等离子体点火以其点火位置和时序方便可控、工况适应性好、电磁干扰小、启动快、可实现重复点火等优点, 成为航空航天动力系统极具潜力的一种点火技术。介绍了激光等离子体点火的技术特点及其基本物理过程; 其次, 回顾了激光等离子体点火在航空航天动力系统应用的研究现状, 尤其是哈尔滨工业大学近年来取得的研究成果; 最后, 分析了激光等离子体点火面临的问题, 并对其发展前景进行了展望。分析表明, 激光等离子体点火在无毒非自燃推进剂的火箭发动机和碳氢燃料的超燃冲压发动机的可靠重复点火上具有广泛的应用前景, 但要实现工程应用, 仍需要解决激光点火器与航空航天动力系统的一体化设计、激光点火器的小型化和工程化等问题。
激光等离子体 点火 航空航天动力系统 laser plasma ignition aerospace propulsion systems 红外与激光工程
2016, 45(11): 1136001
1 哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
3 哈尔滨工业大学动力工程及工程热物理博士后流动站, 黑龙江 哈尔滨 150001
火焰温度是燃烧领域最重要的宏观物理量之一, 使用紫外可调谐激光吸收光谱技术, 以火焰中的OH自由基作为测量对象对甲烷/空气平面预混火焰进行了温度测量。 首先使用平面激光诱导荧光(PLIF)技术对甲烷/空气平面预混火焰不同燃烧工况条件下火焰中的OH基分布进行了测量, 选取火焰中OH基分布均匀工况进行了紫外吸收光谱温度测量。 通过LIFBASE仿真计算, 综合考虑温度测量灵敏度、 测量信噪比等因素, 选择OH基A-X(0, 0)吸收带中的P1(2)和Q1(8)两支谱线作为被测跃迁。 测量时使用Nd∶YAG激光器泵浦染料激光器, 经倍频后输出308～311 nm紫外可调谐激光。 通过染料激光器以0.4 pm为步长进行激光波长调谐, 分别扫描获得两条吸收谱线的吸收峰线型。 对实验数据进行voigt拟合后, 通过计算两条谱线的积分吸收值之比, 获得了平面预混火焰中的温度信息。 分别测量了燃烧器表面不同水平位置与燃烧器中心不同高度处的火焰温度。 测量结果与文献报道的采用同样结构燃烧器, 通过其他光谱技术获得的测量结果进行了横向对比。 在OH基浓度较高的火焰锋面区域测温结果吻合度较高, 验证了该技术测量结果的可信度。 由于其测量对象与双线OH-PLIF测温的一致性, 该技术未来可作为局部温度测量方法, 进一步应用于对双线PLIF等二维火焰温度空间分布测量结果的标定当中。
吸收光谱 燃烧诊断 温度 紫外激光 Absorption spectroscopy Combustion diagnostic Temperature Ultraviolef laser 光谱学与光谱分析
2016, 36(4): 1027
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
成像光谱仪是同时获取地物图像和光谱信息的新一代光学遥感仪器。星上定标是成像光谱仪光谱图像数据定量化应用的基础。本文阐述了成像光谱仪星上定标的原理,按照星上定标采用的参考标准对星上定标技术进行了分类,介绍了星上辐射定标和光谱定标技术,并展望了成像光谱仪未来发展趋势。最后指出,绝对辐射定标已经成为成像光谱仪星上定标的基本要求,太阳将逐步代替星上标准灯成为绝对辐射标准。基于不同参考标准的定标方法的综合应用将使星上定标精度和可靠性大大提高。随着定标精度的进一步提高,地面光谱定标装置将逐步空间化,基于探测器的星上辐射定标系统也将逐步得到应用。
成像光谱仪 星上定标 辐射定标 光谱定标 Hyper-spectral Imager(HSI) onboard calibration radiometric calibration spectral calibration
哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
聚合物基质光学均匀性好、对抽运光和染料激光透过率高、与染料分子相容性好、制备简单、成本低。制备了吡咯甲川567(1, 3, 5, 7, 8-pentamethyl-2, 6-diethylpyrromethene-BF2,PM567)掺杂的以甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate, MMA)和甲基丙烯酸-β-羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA)的共聚物为基质的固体染料激光介质,研究了(HEMAMMA)对介质特性的影响。利用10 Hz重频调Q的Nd:YAG的倍频光纵向抽运固体染料激光介质,研究了介质的输出特性。介质的抽运阈值小于10 mJ/cm2,HEMA含量存在一个使得介质的斜率效率达到最高的最佳值。在HEMA体积分数为25%的介质中得到最高的斜率效率56.2%。以10 Hz重频,脉冲能量17.5 mJ(能量密度为0.02 J/cm2)调Q的Nd:YAG的倍频光纵向抽运固体染料介质,V(HEMA)V(MMA)=1:1的介质经约123000个抽运光脉冲后,输出下降为初始输出的一半,归一化的光稳定性为10.8 GJ/mol。
材料 固体染料 共聚物 斜率效率 光稳定性
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
采用溶胶-凝胶(sol-gel)和聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基质,Pyrromethene-567(PM567)为增益介质,调Q倍频Nd:YAG激光为抽运源,实现了宽带固体染料脉冲激光输出。溶胶-凝胶基质和聚合物基质输出谱线中心分别为560 nm和561 nm,半峰全宽(FWHM)分别为9 nm和8 nm; 采用透过率为50%的输出镜,激光斜率效率分别为43%和26.3%,最高输出能量分别为13 mJ和99 mJ。
材料 宽带激光 固体染料 溶胶-凝胶 聚甲基丙烯酸甲酯
