淮北师范大学物理与电子信息学院，安徽 淮北 235000
报道了L波段掺铒光纤激光器中调Q锁模类噪声方波脉冲的演化特性。通过改变泵浦功率以及偏振状态，激光器可以在1600 nm处实现类噪声方波脉冲的连续波锁模和调Q锁模运作。类噪声方波脉冲基频锁模重复率为1.64 MHz，最大脉冲宽度为17.51 ns。类噪声方波脉冲调Q锁模的重复率可从8.14 kHz调谐至18.18 kHz，调Q锁模包络宽度与方波脉冲宽度随泵浦功率演化趋势相反，调Q包络的最高平均能量可达1115.5 nJ，包络内方波脉冲的最大平均能量可达24.89 nJ，方波脉冲的峰值功率维持在1 W左右。该实验结果有助于人们深入理解L波段调Q锁模类噪声方波脉冲的动力学特性。
激光器 光纤激光器 非线性偏振旋转 类噪声方波脉冲 调Q锁模 激光与光电子学进展
2022, 59(13): 1314003
红外与激光工程
2020, 49(10): 20200026
淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
针对采用全卷积神经网络去除地震数据随机噪声方法中遇到的计算量大、容易出现过拟合等问题,提出了一种基于LeNet-5改进的卷积神经网络对地震数据进行去噪的方法。除去输入层,该方法包含2个卷积层、2个池化层和1个全输出层。采用误差最小的实验试选法,首先在单层卷积网络中确定第1个卷积层和池化层的参数,基于第1层参数确定第2个卷积层和池化层的参数, 最后采用12000个大小为32×32的地震数据训练LeNet-5,采用1000个相同大小、相同信噪比的地震数据测试系统。Marousi2叠前和叠后地震数据去噪实验均表明,本文方法对水平和倾斜同相轴地震数据的去噪效果较好。与奇异值分解算法、BP(Back Propagation)算法以及文献[9]中算法相比,本文方法能更好地去除噪声。
机器视觉 卷积神经网络 LeNet-5 地震数据 去噪 激光与光电子学进展
2020, 57(6): 061501
淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
针对被动多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)反演痕量气体SO2中吸收强度弱以及易受反演波段和大气气溶胶状态影响的问题,研究了基于地基MAX-DOAS的对流层SO2垂直廓线及垂直柱浓度的反演方法。通过反演误差对比确定了SO2的最佳反演波段(307~330 nm),并精确获取了差分斜柱浓度。鉴于大气中气溶胶状态是影响SO2等痕量气体反演的重要因素,反演中采用两步反演方法:第一步通过测量O4气体的差分斜柱浓度来反演气溶胶廓线;第二步将气溶胶廓线输入到辐射传输模型中,利用痕量气体浓度垂直反演算法获取对流层(0~4 km)中SO2的垂直分布廓线和垂直柱浓度。将SO2廓线在0~100 m的反演结果和地面点式仪器数据进行对比,结果发现两者的一致性较高。研究表明,基于MAX-DOAS反演对流层中SO2的垂直分布及垂直柱浓度是一种有效的手段。
大气光学 对流层SO2垂直廓线 被动多轴差分吸收光谱技术 气溶胶
1 华南师范大学 广州市特种光纤光子器件重点实验室, 广东 广州 510006
2 华南师范大学 广东省微结构功能光纤与器件工程技术研究中心, 广东 广州 510006
3 淮北师范大学 物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
1.0 μm波段的超短脉冲激光器在激光加工、光学精密测量和生物医学等领域具有重要应用价值, 但由于掺镱光纤激光器工作在全正色散区域, 激光器直接输出的脉冲通常宽度较大。文中利用改变微纳光纤尺寸可以使其在1.0 μm波段提供反常色散的特点, 将微纳光纤作为色散补偿元件在掺镱光纤激光器腔外对脉冲进行压缩来获得超短脉冲。实验中, 自主拉制的微纳光纤锥腰直径为3 μm, 锥腰长度为5 cm。掺镱光纤激光器直接输出脉冲宽度为37.6 ps, 经微纳光纤压缩后脉冲宽度为8.5 ps。该结果提供了一种更简便低廉的压缩脉冲方法。
微纳光纤 掺镱光纤激光器 脉冲压缩 microfiber Yb-doped fiber laser pulse compression 红外与激光工程
2018, 47(8): 0803005
1 华南师范大学广州市特种光纤光子器件重点实验室, 广东 广州 510006
2 华南师范大学广东省微结构功能光纤与器件工程技术研究中心, 广东 广州 510006
3 淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
4 深圳大学光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
由于其独特的光电特性, 黑磷量子点(BPQDs)获得研究者们的广泛关注。将基于微纳光纤沉积BPQDs的光子器件接入掺铒光纤激光腔内, 利用其可饱和吸收特性和高非线性效应分别获得了单、双波长脉冲簇现象。在单波长脉冲簇状态下, 每簇脉冲包含9个脉冲, 各脉冲之间具有不同的时间间隔; 在双波长脉冲簇状态下, 每个波长分别对应一套脉冲簇序列, 两套脉冲簇序列具有不同的强度和时间间隔。该结果有助于加深人们对多波长光纤激光器及脉冲簇动力学的理解, 也证明了BPQDs可以作为性能优良的可饱和吸收体应用于超快光学领域。
材料 锁模光纤激光器 黑磷量子点 可饱和吸收体 多波长 脉冲簇
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Electronic Information, Huaibei Normal University, Huaibei 235000, China
2 Laboratory of Nanophotonic Functional Materials and Devices, School of Information and Optoelectronic Science and Engineering, South China Normal University, Guangzhou 510006, China
3 Guangdong Provincial Key Laboratory of Fiber Laser Materials and Applied Techniques, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
4 School of Life Sciences, Huaibei Normal University, Huaibei 235000, China
We report on the generation of Q-switched and Q-switched mode-locked (QML) pulses in an erbium-doped fiber ring laser by using a polyvinyl alcohol (PVA) -based gold nanorod (GNR) saturable absorber (SA). The PVA-based GNR SA has a modulation depth of ～4.8% and a non-saturable loss of ～26.9% at 1.5 μm. A Q-switched pulse train with a repetition rate varying from 18.70 to 39.85 kHz and a QML pulse train with an envelope repetition rate tuning from 20.31 to 31.50 kHz are obtained. Moreover, the lasing wavelengths of the Q-switched pulses can be flexibly tuned by introducing a narrow bandwidth, tunable filter into the laser cavity. The results demonstrate that the GNRs exhibit good optical performance and can find a wide range of applications in the field of laser technology.
140.3500 Lasers, erbium 140.3540 Lasers, Q-switched 140.3600 Lasers, tunable 160.4236 Nanomaterials Chinese Optics Letters
2015, 13(8): 081401
淮北师范大学 物理与电子信息学院, 淮北 235000
为了研究了自相似脉冲对在色散渐减光纤中的动力学特性, 采用非线性薛定谔方程对脉冲对的演化和压缩特性进行了模拟, 分析了脉冲对在演化过程中相邻区域产生的相互作用。结果表明, 不考虑3阶色散时, 脉冲对在自相似演化过程中, 相邻的区域将产生对称性的相互振荡, 而脉冲其它区域演化不受影响, 通过色散补偿可以得到脉宽为128.4fs、压缩因子为7.8的压缩脉冲对;而在考虑3阶色散时, 脉冲对的演化将产生畸变, 相邻区域的振荡呈现不对称性, 通过色散补偿技术, 得到脉宽为211.6fs、压缩因子为4.7的压缩脉冲, 虽然不对称性振荡使得压缩脉冲出现较明显的基座, 但几乎不影响压缩质量。该研究结果对自相似脉冲对的演化的理解具有参考价值。
光纤光学 自相似脉冲 色散渐减光纤 3阶色散 色散补偿 fiber optics self-similar pulse dispersion decreasing fiber third-order dispersion dispersion compensation
1 淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北235000
2 中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽 合肥230031
NO3自由基是夜间大气中最重要的氧化基团, 鉴于NO3自由基易变性以及极低的大气浓度, 开发了以发红光二极管(LEDs)为光源来监测大气NO3自由基的长程差分吸收光谱系统(LEDs-DOAS)。 分析了新型红光二极管Luxeon LXHL-MD1D LEDs的谱特性, 研究了以其为光源的长程LEDs-DOAS系统测量大气NO3自由基的原理, 设计了大气NO3测量自由基的装置, 给出监测的大气吸收光谱, 研究了反演NO3的方法, 并给出反演谱图和一周大气NO3浓度的时间序列图。 研究结果表明当光程为2.8 km时, LEDs-DOAS系统的探测限大约为12 ppt。
红光二极管 大气NO3自由基 长程差分吸收光谱系统 Red light emitting diodes Nitrate radical Long path differential optical absorption spectros
淮北师范大学 物理与电子信息学院,淮北 235000
为了研究自相似演化对于高功率超短脉冲系统产生的影响，采用非线性薛定谔方程，对掺镱光纤放大器中自相似解进行了理论分析，得到初始脉冲、脉冲宽度、增益系数、增益色散等参量变化时对其自相似演化产生不同的影响。结果表明，初始脉宽不同时，只有其初始色散长度和光纤长度相接近时，才可以实现脉冲自相似的演化；初始输入脉冲不同时均能演化成抛物线形，但是演化的进程不同；大的增益系数可以获得高功率、宽频谱的自相似脉冲；增益色散对自相似放大起滤波作用。研究结果对设计自相似脉冲放大器具有一定的借鉴价值。
光纤光学 自相似脉冲 非线性薛定谔方程 光纤放大器 啁啾 fiber optics self-similar pulse nonlinear Schrdinger equation fiber amplifier chirp
