1 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
2 教育部跨尺度激光制造技术重点实验室, 北京 100124
3 北京激光技术工程研究中心, 北京 100124
对具有高光束质量输出的晶体波导激光器的芯径增大方法进行了理论计算和实验验证。通过模拟计算各个导模的相对增益,在考虑模式竞争的情况下,采用Yb原子数分数为1.0% 的Yb∶YAG作为芯层材料,Er原子数分数为0.5%的 Er∶YAG作为内包层材料,芯层的基模截止厚度可以达到360 μm,相当于传统计算方法的两倍。采用扩散键合技术,制备了芯层尺寸为400 μm×320 μm×77 mm的晶体波导,并搭建了波导激光器,得到了最大输出功率为31 W,光-光转换效率为55.3%,光束质量为1.2×1.05的近衍射极限激光输出。实验结果证实了利用模式竞争计算晶体波导基模芯径的可靠性。
激光器 全固态激光器 二极管泵浦源 晶体波导 模式竞争 近衍射极限输出 光学学报
2020, 40(19): 1914002
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 150081
自动聚焦技术是实现数字全息成像快速、准确再现的关键技术之一。在分析聚焦和离焦过程中小波变换高频和低频系数变化特点的基础上，提出了一种基于小波变换的聚焦判据函数。采用无噪声和被噪声污染的模拟太赫兹(THz)数字全息图，比较分析了这种聚焦判据函数和五种经典的数字全息聚焦判据函数的性能，给出了综合评价。仿真结果表明：同五种经典聚焦判据函数相比，基于小波变换的聚焦评价函数具有更好的单峰性、更高的主峰锐度和极佳的抗噪性，是一种性能优越的THz数字全息成像自动聚焦判据函数。
数字全息 聚焦函数 自动聚焦 小波变换 中国激光
2012, 39(s1): s111005
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 150081
光学支架是太赫兹(THz)实验系统的重要组成部分，通过研究一些常用的光学支架对THz光的反射特性，并以此为依据采取合理的措施降低反射影响，对提高实验精度具有重要意义。对一些常用的光学支架，如方形滤波片固定座、三角块、不锈钢接杆和杆座等，进行了反射率测量实验，采用对比测量法，通过计算获得了不同支架在45°入射角时对2.52 THz光的近似反射率。实验结果表明，光滑的不锈钢接杆反射率较大，实验测得直径为25 mm的不锈钢接杆的反射率最高可达约43%；表面不平整的直径为25 mm的喷漆杆座的反射率较低，为0.62%；而表面有菱形条纹的直径为28 mm的升降杆座的反射率仅为0.35%。
测量 太赫兹 反射率 光学支架 气体激光器 中国激光
2012, 39(s1): s111001
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
太赫兹雷达散射截面（RCS）测量技术是当前太赫兹重要的应用技术之一。利用太赫兹源，不仅可以测得目标太赫兹波段的RCS，还可以通过对缩比模型的RCS测量，获得微波波段全尺寸目标的RCS值。基于RCS定义及测量的一般要求，介绍了国外太赫兹RCS测量的主要成果；重点介绍三类测量装置及测量目标；给出部分代表性的测量结果。最后分析了利用飞秒激光器抽运晶体的太赫兹时域谱系统、CO2激光抽运太赫兹激光器的逆合成孔径雷达系统和信号合成器的相干探测系统在工作频率、待测目标尺寸和小型化等方面的特点。为我国太赫兹RCS测量技术的发展提供技术借鉴。
激光技术 太赫兹 雷达散射截面 测量 缩比模型 紧缩场 激光与光电子学进展
2012, 49(6): 060001
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 150081
随着太赫兹成像技术的发展，人们对太赫兹成像系统的成像性能如分辨率、成像速率、成像维度等均提出了越来越高的要求。为了消除衍射对太赫兹成像的影响，提高太赫兹成像系统所能达到的性能指标，许多学者已针对太赫兹数字全息技术进行了研究。首先对太赫兹数字全息的基本原理进行了概述，阐述并分析了目前国内外有关太赫兹数字全息成像的研究进展，这些研究显示太赫兹数字全息技术在提高成像分辨率、扩展成像维度等方面具有很大的发展潜力，且具备实时成像的能力，具有十分广阔的应用及发展前景。
全息 太赫兹成像 数字全息 激光与光电子学进展
2012, 49(5): 050006
哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
鉴于偏频锁定技术在激光外差探测和激光雷达等方面的广泛作用，基于可编程逻辑器件，设计了适用于窄脉冲激光外差信号的偏频锁定控制系统。在设计中，使用超高速电压比较器进行波形变换、多脉冲鉴频和大概率均值滤波进行数字鉴频，采用小步长快速控制方法进行调频，利用数模转换器和线性放大电路输出调频信号。借助信号发生器产生40ns脉宽的模拟外差信号对系统进行了仿真，实现了设计功能。对系统进行鉴频和调频测试，在40ns脉宽时鉴频误差范围为-7.5MHz～+7.7MHz。
激光雷达 偏频锁定 数字鉴频 外差探测 laser radar frequency-offset-lock frequency discrimination heterodyne detection
