光纤定位技术是多目标光纤光谱望远镜中的关键技术，光纤定位精度是影响望远镜观测效率的重要因素，随着光谱巡天项目的开展，光纤定位单元的小型化、高密度化、集成化和高精度定位要求成为普遍趋势，这对光纤定位系统提出了更高技术要求和挑战。光纤定位技术也期望实现高精度的实时监测和反馈系统，形成有效的闭环控制。基于此提出了一种中心开孔型四象限探测器光纤定位技术，并利用二维高斯模型对中心开孔型四象限探测器定位算法进行了设计，该算法对单元光斑束腰单次标定，可实现高精度的多次实时光斑位置确定和光纤位置调整。利用光纤光谱仪望远镜原理搭建了模拟实验对此装置和算法的性能进行了模拟，应用此闭环控制方法，在四象限探测器零点偏置直径为4 mm、光纤截面积达到1 000 μm2情况下，绝对定位误差可以控制在6 μm之内，相对误差可控制在0.15%范围内，可以有效提高望远镜星象和光纤的耦合效率。
光纤定位 四象限探测器 天文观测 fiber positioning four-quadrant detector astronomy observation 红外与激光工程
2020, 49(6): 20190466
为开展提高光纤焦比退化测量精度方法的研究, 提出了一种基于四象限探测器的光纤焦比退化的测量方法。该方法是光纤的出射光斑打到四象限探测器上, 通过偏转镜扫描四象限探测器靶面, 获得探测器上的光斑位置灵敏度, 间接获得出射光斑实际尺寸, 进而得出光纤的焦比退化。并对光斑位置灵敏度与光斑半径的关系进行了分析, 同时探究了四象限探测器的沟道宽度对光纤焦比退化的影响。
焦比退化 光纤 四象限探测器 沟道宽度 focal ratio degradation fiber four-quadrant detector channel width 红外与激光工程
2018, 47(6): 0617001
长江大学, 油气资源与勘探技术教育部重点实验室, 湖北 荆州 434023
采用同步荧光光谱法测定了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在不同浓度的羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)水溶液中的临界胶束浓度(cmc)。 结果表明, 同步荧光光谱法在扫描的波长差Δλ为25 nm 时, HP-β-CD不仅具有增强SDBS荧光强度的作用, 同时还具有增加SDBS临界胶束浓度的特性。 SDBS在水溶液中的标准摩尔吉布斯函变ΔγGΘm随HP-β-CD浓度的增加而增大, 表明了在水溶液中, 相比于形成胶束, SDBS单体更容易与HP-β-CD形成包结物。 SDBS与HP-β-CD包结物的job’s曲线表明了在水溶液中SDBS与HP-β-CD按摩尔计量比1∶1进行包结。 按摩尔计量比1∶1加入HP-β-CD后, SDBS胶束对其检测光谱的干扰可显著降低, 该定量标准曲线适用于检测临盘采油厂T5-X15和T9-X4两种水样中SDBS的含量(包括浓度大于cmc时), 方法的回收率在100.5% ～101.2%之间。 红外光谱及核磁共振氢谱分析结果表明包结物结构中SDBS分子的苯环基团位于HP-β-CD分子的大口径端。
十二烷基苯磺酸钠 羟丙基-β-环糊精 胶束 临界胶束浓度 定量 SDBS HP-β-CD Micelle Critical micelle concentration Quantitative analysis 光谱学与光谱分析
2016, 36(6): 1803
基于体光栅的耦合波理论,推导了飞秒脉冲通过无吸收、透射型体光栅时衍射光强的频谱表达式和瞬时表达式。在此基础上,讨论了二者随折射率调制度的变化。发现在一定的折射率调制度范围内,衍射脉冲的瞬时变化为:开始是单脉冲,然后中心向下凹陷分裂为二个脉冲,而后是三个脉冲。如果此时折射率调制度进一步增加,则脉冲数目又回复到一个脉冲。在一定的折射率调制度范围内,上述过程是重复发生的。同时发现,在折射率调制度处于1.0×10-3-1.0×10-2区间时,双脉冲间隔随折射率调制度增大而增大。对衍射光强谱随折射率调制度的变化进行了数值模拟,并对衍射脉冲的瞬时变化进行了解释。
衍射 体光栅 超短脉冲 折射率调制度
为了研究飞秒激光时空变换整形技术,采用理论分析与计算机模拟结合讨论的方法,分析了以达曼类滤波器为模板的4f系统的飞秒脉冲整形技术。以梯度算法优化设计出达曼类滤波器,包括等间距、等强度和不等间距、不等强度达曼光栅,并模拟讨论了产生的超快时域多脉冲与光谱平面上调制周期的重复数、元件间距不等效应和波长效应的影响。结果表明,以达曼类滤波器为模板的飞秒脉冲整形中,模板周期重复数越多,输出脉冲的质量越高;元件间距不等和波长效应使输出脉冲的平均度和衍射效率都有所降低。
光学器件 超快光学 飞秒整形 时空变换 达曼类滤波器 optical device ultrafast optics femtosecond pulse shaping space-time conversion Dammann-type filter
研究了4f结构的飞秒脉冲时空变换整形装置在各元件间距不等的情况下对脉冲输出特性的影响,理论分析了间距失调效应对等间距和不等间距达曼光栅滤波器的脉冲输出特性的影响.结果表明4f结构间距失调后无论是能量还是平均度都不如等间距高,中心脉冲能量变小,其它级次脉冲生出更多旁瓣;失调量越小,输出的脉冲质量越高,对于f为12 cm的装置,当失调量小于1 cm时,对输出脉冲影响较小.
飞秒激光脉冲 4f飞秒脉冲整形 间距失调 时空变换 达曼类滤波器
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院,北京 100039
研究了以不等间距达曼(Dammann)型滤波器为模板的飞秒激光时空变换与识别技术。优化设计出不等间距多脉冲达曼型滤波器，并在高斯光谱分布的模拟中讨论产生的超快时域多脉冲平均度和光谱平面上调制周期重复数的相关性。给出了频率分辨光开关法(FROG)技术识别超快时域两脉冲的实验结果。
超快光学 时空变换 达曼型滤波器 频率分辨光开关
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
飞秒光谱全息是飞秒脉冲整形技术中非常重要的一种方法，它可以实现飞秒脉冲信号的记录、再现和处理。主要介绍飞秒光谱全息技术及飞秒脉冲时空变换整形在飞秒化学领域的最新应用。
飞秒脉冲整形 光谱全息 飞秒化学
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
飞秒激光脉冲通过时空变换技术将时域信息变换到空域,通过空域的处理再返回到时域,是实现飞秒激光脉冲整形、测量和控制的一项重要技术。在应用方面,可产生各种所需要的波形,已广泛应用在飞秒化学、信号处理、安全通信、生物学和医学成像等方面。介绍了飞秒时空变换脉冲整形的几种方法。
飞秒脉冲整形 时空变换 空间光调制器 变形镜 移动镜
中国科学院光电技术研究所,四川,成都,610209
根据望远镜的工作原理,对变焦距光学镜头的变焦运动进行了定性分析,并且根据理想光学系统的物像关系式推导出该镜头运动镜组的运动方程.该连续变焦控制的实验装置包括步进电机、电机驱动器以及控制平台,其控制程序用Visual C++编写.实验表明,该方法能方便地实现连续变焦距光学镜头的变焦控制.
变焦控制 变焦距镜头 步进电机控制
