1 苏州大学光电科学与工程学院教育部现代光学技术重点实验室，江苏 苏州 215006
2 苏州大学光电科学与工程学院江苏省先进光学制造技术重点实验室，江苏 苏州 215006
为提高和扩大光谱共焦位移传感器的测量精度和测量范围，并解决像方测量大数值孔径和物方光纤小数值孔径匹配下镜头过长的问题，设计一种紧凑型长轴向色散光谱共焦镜头。色散镜头用5个球面镜片，在工作波长450~700 nm内轴向色散范围达3.5 mm，波长和焦移线性拟合相关系数为0.97，像方数值孔径为0.48，光学长度为135 mm。在相同的镜头参数下，该色散镜头的轴向长度相比普通色散镜头减少了约35%。最后利用设计的色散镜头搭建光谱共焦位移测量系统，并进行性能评估实验。实验结果表明，该系统的最大测量标准差为0.05 μm，最大平均绝对误差为0.04 μm，实际轴向分辨率优于0.5 μm，对被测物的最大测量角约为28.5°。
光学设计 光谱共焦 轴向色散 反摄远结构 光学学报
2023, 43(14): 1422001
苏州大学 物理与光电·能源学部, 江苏 苏州 215006
采用分振幅双光束干涉法和“二步法”热处理工艺, 在光热敏折变微晶玻璃中制备了周期2.1 μm的透射型体布喇格光栅, 研究了不同曝光剂量与光栅衍射效率和角度选择性之间的关系.当曝光剂量逐渐增至为0.6 J/m2时, 光栅的衍射效率最高达80.02%; 随着曝光剂量的继续增加, 光栅的衍射效率逐渐下降, 并最终保持稳定.当曝光剂量达到1.5 J/cm2及以上时, 光栅对测试光的吸收变化小于5%, 此时光栅的衍射效率趋于稳定.曝光剂量的变化对光栅角度选择性没有明显的影响.分析结果表明随着曝光剂量增大, 光栅中的含银胶团对532 nm测试光的吸收加剧, 从而使透过的衍射光强减弱, 出现衍射效率降低的现象.
体布喇格光栅 曝光剂量 吸收 衍射效率 角度选择性 Volume Bragg grating UV dosage Absorption Diffraction efficiency Angular selectivity
邱彪 1,2,3,*张翔 1,2,3封建胜 1,2,3高帆 1,2,3[ ... ]袁孝 1,2,3
1 苏州大学 现代光学技术研究所
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室
3 教育部/江苏省现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
利用Kogelnik耦合波理论对超短脉冲激光经透射型体Bragg光栅的时域衍射特性进行了研究, 讨论了透射型体Bragg光栅的群延迟色散和光栅结构参数之间的关系, 分析了群延迟色散和频谱剪切对衍射脉冲时域强度分布的影响.结果表明: 当入射超短脉冲脉宽为100 fs时, 经透射型体Bragg光栅衍射后的脉冲展宽主要源自光栅对入射脉冲的频谱剪切, 当入射超短脉冲脉宽为10 fs时, 衍射脉冲的展宽量不仅受频谱剪切的影响, 而且与光栅的群延迟色散密切相关.
透射型体Bragg光栅 超短脉冲激光 耦合波理论 群延迟色散 衍射光强 Transmitting volume Bragg grating Ultrashort pulse laser Coupled-wave theory Group delay dispersion Diffraction intensity 光子学报
2014, 43(12): 1214003
1 苏州大学 现代光学技术研究所， 江苏 苏州 215006
2 教育部/江苏省现代光学技术重点实验室， 江苏 苏州 215006
3 江苏省先进光学制造技术重点实验室， 江苏 苏州 215006
记录在光热敏微晶玻璃(PTR)中的体Bragg衍射器件具有高衍射效率、可选择的角度和波长选择特性以及高损伤阈值等优点，成为先进激光技术发展中的一种新兴器件。综述了目前各型体Bragg衍射器件在激光技术中的应用，主要包括角选择近场滤波技术、光谱合成技术、外腔半导体稳频技术以及啁啾脉冲压缩与展宽技术。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。
体Bragg光栅 近场滤波片 光谱合成 半导体激光器 脉冲压缩与展宽 volume Bragg grating near-field filtering spectral combining laser diode pulse compression and broadening 强激光与粒子束
2014, 26(10): 101021
1 苏州大学 现代光学技术研究所 江苏省先进光学制造技术重点实验室
2 教育部/江苏省现代光学技术重点实验室, 江苏 苏州 215006
采用高温熔融法制备了组分为80TeO210Al2O310Cs2OxNd2O3(x=0，0.5，1.0)(mol%)的掺钕碲酸盐玻璃，测试了玻璃样品的折射率、吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命曲线.利用JuddOfelt理论计算得到光谱强度参数Ωλ(λ=2，4，6)，Nd3+从4F3/2能级到4IJ (J=9/2、11/2、13/2、15/2)能级跃迁的荧光有效线宽Δλeff，4F3/2能级跃迁几率AJ，荧光分支比β，相应的荧光寿命τrad和量子效率η及受激发射截面σemi.在该碲酸盐体系中，Nd3+离子掺杂浓度为0.5 mol%时，样品在1 060 nm波长处的σemi·τmeas为6.21×10－24cm2·s，荧光有效线宽为31.4 nm，量子效率达到89%.光谱特性对比分析结果表明，该掺钕碲酸盐玻璃是一种性能优良的固体激光材料.
激光玻璃 钕离子 JuddOfelt理论 光谱特性 Laser glass Nd3+ ions JuddOflet theory TeO2Al2O3Cs2O TeO2Al2O3Cs2O spectroscopic properties
杨利全 1,2,3,*邹快盛 1,2,3袁孝 1,2,3熊宝星 1,2,3[ ... ]张桂菊 1,2,3
1 苏州大学 现代光学技术研究所
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室
3 教育部/江苏省现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
采用熔融法制备了一种组分为80TeO2-10Al2O3-10Cs2O-xYb2O3(x=0~1.6)(mol%)的掺镱碲酸盐玻璃材料, 测试了该玻璃材料的密度、热膨胀系数和折射率随波长的变化关系, 分析了其吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命随Yb3+浓度的变化性质.利用McCumber理论计算了该玻璃系统中Yb3+离子从2F5/2到2F7/2能级跃迁的受激发射截面.实验表明: 当Yb2O3掺杂量为1 mol%时, Yb3+在1 004 nm波长处的发射截面为1.06×10-20 cm2, 荧光有效线宽为89.6 nm, 荧光寿命达到最大值为0.80 ms.激光性能评价结果表明, 该掺镱碲酸盐玻璃是实现超短脉冲激光的候选材料之一.
材料 激光玻璃 碲铝铯 镱离子 Materials Laser glass Tellurite aluminum cesium Ytterbium ions
苏州大学现代光学技术研究所江苏省先进光学制造技术重点实验室，教育部/江苏省现代光学技术重点实验室， 江苏 苏州 215006
采用Kogelnik耦合波理论讨论了透射型体布拉格光栅(TVBG)的角度选择特性；结合分波面双光束干涉法和两步热处理法在光热敏折变玻璃中制备了周期为1 μm的TVBG，TVBG相对衍射效率可达91.1%；利用发散光束研究了TVBG的角度选择特性，验证了TVBG具有良好的角度选择特性，可以应用于角选择滤波，抑制中高频调制，提高激光的近场均匀性。
光栅 光热敏折变玻璃 衍射效率 角度选择性 近场滤波 光学学报
2012, 32(12): 1205001
苏州大学现代光学技术研究所江苏省先进光学制造技术重点实验室, 江苏 苏州 215006
采用高温二次化料的方法制备一种多梯度折射率芯光纤所用掺镱锂硅酸盐玻璃，测量了玻璃样品的吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命，利用McCumber理论计算了该玻璃系统中镱离子的2F5/2→2I7/2能级跃迁受激发射截面。研究表明锂硅酸盐玻璃中Yb3+在1006 nm处的σemi为0.38×10-20 cm2，荧光有效线宽为82.4 nm，荧光寿命为1.31 ms。在530 ℃高温硝酸钠熔盐中，对玻璃Li+-Na+离子交换到达中心轴前后制作的梯度折射率透镜的成像和折射率分布特性进行了研究。光谱分析和离子交换实验结果表明，该玻璃是制作梯度折射率光纤的理想材料，可用于多梯度折射率芯光纤的制作，是大模场光纤的候选材料。
材料 多渐变折射率芯光纤 镱离子 锂硅酸盐玻璃 Li+-Na+离子交换 光谱性质
