中国科学院西安光学精密机械研究所光学定向与测量技术研究室, 陕西 西安 710119
提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法，这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息，从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构，并建立三维几何模型，详细推导了测角方法的角度解算算法，得到了陀螺转子在无偏转、一维偏转及二维偏转三种情况下的偏转角与光电传感器测得的陀螺转子表面图案信息之间的关系曲线或曲面。计算结果表明，两个正交方向的光电传感器共同探测,即可得到陀螺转子的偏转角及偏转方向，其结果唯一，且测角范围大于30°。该测角方法可用于静态测量和高速动态测量。
测量 非接触式测量 光电传感器 陀螺转子 中国激光
2016, 43(10): 1004001
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
大通量冷原子源是实现高精度冷原子干涉仪的关键技术之一。为获得大通量冷原子源, 通常采用二维磁光阱(2D-MOT)和三维磁光阱(3D-MOT)的级联结构, 其中2D-MOT的磁场分布是影响其性能的重要因素。通过数学建模及有限元分析, 对2D-MOT中不同构造(长方形、跑道形、马鞍形)的反亥姆霍兹线圈进行数值计算, 分析了不同构造线圈的磁场分布及因在制造与装配过程中产生的偏心、线圈不对称、平行度及内径不对称误差造成的磁场零点漂移和磁场梯度变化。分析结果表明, 在偏心误差C<1.14 mm, 线圈不对称误差ΔI<0.016 A, 平行度误差θ<1.02°时, 马鞍形线圈产生的磁场梯度更有利于制备大通量冷原子源。该结果为冷原子干涉仪2D-MOT的磁场系统设计和加工提供了理论指导。
大通量冷原子源 冷原子干涉仪 2D磁光阱 反亥姆霍兹线圈 有限元分析 high flux of cold atoms cold atom interferometer 2D magnetic optical trap anti-Helmholtz coils finite element analysis 红外与激光工程
2016, 45(6): 0618003
1 浙江警察学院刑事科学技术系, 杭州 310053
2 深圳大学计算机与软件学院, 广东 深圳 518060
3 浙江科技学院 信息与电子工程学院，杭州 310023
高光谱遥感图像中包含有大量的高维数据, 传统的有监督学习算法在对这些数据进行分类时要求获取足够多的有标记样本用于分类器的训练。然而, 对高光谱图像中大量的复杂地物像元所属类别进行准确标注通常需要耗费极大的人力。在本文中, 我们提出了一种基于半监督学习的光谱和纹理特征协同学习 (STF-CT)算法, 利用协同学习机制将高光谱图像光谱特征和空间纹理特征这两种不同的特征结合起来, 用于小训练样本集下的高光谱图像数据分类问题。 STF-CT算法充分利用了高光谱图像的光谱和纹理特征这两个独立视图, 构建起一种有效的半监督分类方法, 用于提升分类器在小训练样本集情况下的分类精度。实验结果表明该算法在小训练样本集下的高光谱地物分类问题上具有很好的效果。
高光谱图像 协同学习 半监督学习 分类 hyperspectral image co-training semi-supervised learning classification
1 西北大学 物理学系，西安 710069
2 西北大学 光子学与光子技术研究所 陕西省光电子技术重点实验室，西安 710069
为了提高半导体激光器抽运的全固态激光器的输出功率与光－光转换效率，设计并使用了双端抽运双Nd∶YV04绿光激光器。通过激光晶体温度场特性的研究以及依据光束的传输矩阵，分析了双激光晶体热透镜效应对于谐振腔稳定性的影响，设计了双端抽运双激光晶体折叠腔。在双端抽运双Nd∶YVO4绿光激光器系统中，LBO晶体采用了Ⅰ类非临界相位匹配腔内倍频方式，当抽运光功率为26．56W时，获得了5．5W的稳定连续绿光输出，其光－光转换效率为20．7%。结果同时表明，在谐振腔内插入双激光增益介质，不仅可以提高激光器的光－光转换效率，而且两个激光晶体热透镜效应相互作用的结果可以增强谐振腔的稳定性。
激光器 双Nd∶YVO4晶体 折叠腔 谐振腔稳定条件 lasers double Nd∶YVO4 crystals folded cavity the stable condition of cavity
1 西安建筑科技大学 理学院,陕西 西安 710055
2 西北大学 光子学与光子技术研究所 光电子省级重点开放实验室,陕西 西安 710069
3 黄河集团有限公司,陕西 西安 710043
在全固态激光器中使用了复合结构的激光晶体,通过端面泵浦复合晶体工作特点分析,提出了矩形截面复合晶体热分析模型。在热模型中,考虑了复合晶体具有轴向加热、周边恒温,耦合后的泵浦光束具有高斯分布的特点。利用热传导方程,得出了YVO4-Nd:YVO4复合晶体内部温度场及端面热形变的一般解析表达式。研究结果表明,若用输出功率为20 W的激光二极管端面泵浦YVO4-Nd:YVO4复合晶体(其中复合晶体中YVO4晶体长为2 mm,Nd:YVO4晶体长为6 mm,钕离子掺杂质量分数为0.5%),泵浦光斑为0.2 mm时,复合晶体内最大温升为324.5℃,泵浦端面具有3.61 mm的热形变量。在相同泵浦条件下,采用复合晶体替代Nd:YVO4晶体,可将其最大温升降低23.4%,这对于消弱激光晶体热效应的影响,解决激光二极管端面泵浦激光晶体引起的非均匀温升以及热折裂问题,提高激光器性能有着重要的意义。
激光二极管 YVO4-Nd:YVO4复合晶体 解析方法 热效应 diode laser YVO4-Nd:YVO4 composite cryst analytical solution thermal effect
1 西安建筑科技大学理学院,西安,710055
2 西安交通大学电子与信息工程学院,陕西省信息光子技术重点实验室,西安,710049
3 西北大学光子学与光子技术研究所,西北大学光电子省级重点开放实验室,西安,710069
为了提高谐波转换效率和消除温升引起的晶体走离效应,对于非线性晶体温度场分布特点进行了分析与计算.同时研究了基波偏心辐射对KTP晶体温度场的影响.通过对腔内倍频KTP晶体工作特点的分析,建立了方形非线性晶体热模型并首次引入了方形晶体辐射偏心度的定义.基于热传导方程,得到了温度场分布的一般解析表达式.
激光器 非线性晶体 内腔倍频 温度场模式 Laser Nonlinear crystal Intracavity doubling frequency Thermal model
