强激光与粒子束
2023, 35(10): 104006
多波段激光合束技术在光电对抗领域的应用越来越受到重视,基于此提出了一种使用折射棱镜组的多波段激光合束方法,优选了牌号依次为H-ZLaF92、D-ZLaF85LS、H-ZBaF21的3种火石玻璃作为棱镜材料,通过对棱镜组的顶角值、入射角度以及位置关系的计算和仿真,设计了包含调整镜组、折射棱镜组、反射镜组和偏振滤光片的合束方案,同时利用将单一线性偏振激光束电矢量方向调整为平行于入射面的方法减小反射损耗。分析计算表明:在波长分别为550 nm、1060 nm、2000 nm情况下,入射角分别选择63.05°、61.35°、59.58°,3种材料的棱镜顶角值分别取51°、55°、60°;在光斑间距ΔX1、ΔX2分别为10 mm、20 mm的情况下,3种材料对应棱镜的远表面距离D、近表面距离d分别为289 mm、83.5 mm,366.4 mm、107.7 mm,381.6 mm、103.6 mm;在不进行光学镀膜的情况下,仅使用单一线性偏振光以布儒斯特角入射,也能够达到92.8%~97.6%的合束效率,与现有多波段合束技术相比,在成本方面有巨大的优势。
激光合束 多波段合束 折射棱镜 p偏振 合束效率 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1714002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
2 Key Laboratory of High Power Laser Materials, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 Accelink Technologies Co., Wuhan 430000, China
4 Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou 310024, China
5 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In this Letter, the optical amplification characteristics of the home-made Bi/P co-doped silica fiber were systematically explored in the range of 1270–1360 nm. The maximum gain of 24.6 dB was obtained in the single-pass amplification device, and then improved to 38.3 dB in the double-pass amplification device for signal power. In addition, we simultaneously investigated the laser performance of the fiber with the linear cavity. A slope efficiency of 16.4% at was obtained with a maximum output power of about 133 mW under the input pump power of 869 mW at 1240 nm. As far as we know, it is the first laser reported based on the bismuth-doped fiber in China.
Bi/P co-doped silica fiber fiber amplifier O-band amplification fiber laser Chinese Optics Letters
2023, 21(5): 050601
1 常州大学材料科学与工程学院 江苏省光电热能量转化材料与应用工程实验室,江苏 常州 213164
2 湘潭大学 化学学院,湖南 湘潭 411105
将烷基芴(Fluorene,FL)基团通过柔性烷基链连接到吡啶甲酸(Picolinic acid,pic)上,合成了辅助配体功能化的供体‐受体(D‐A)型铱配合物近红外电致发光材料(CH3OTPA‐BTz‐Iq)2Ir(pic‐FL)(TPA:Triphenylamine为三苯胺,BTz:Benzotriazole为苯并三唑,Iq:Isoquinoline为异喹啉)。通过对其紫外‐可见吸收光谱和光致发光光谱研究发现,由于主配体中强D‐A作用的CH3OTPA‐BTz结构,配合物具有强分子内电荷转移跃迁(Charge transfer transition,ICT)吸收峰和720 nm左右的光致发光峰。与此同时,(CH3OTPA‐BTz‐Iq)2Ir(pic‐FL)分子中柔性烷基链和高荧光量子效率芴基团的引入,可以提高材料光致发光效率,改善材料的溶解性能和器件成膜性能,提高电致发光效率。以配合物为发光掺杂剂制备的有机电致发光器件其最大发射峰位于722 nm左右的近红外区域,最大外量子效率(EQEmax)为0.92%,是其母体配合物(CH3OTPA‐BTz‐Iq)2‐Irpic器件效率的2.24倍(EQEmax为0.41%@723 nm)。
铱(Ⅲ)配合物 芴 供体-受体 近红外 电致发光 iridium(Ⅲ)complex fluorene donor-acceptor near infrared electroluminescence
1 武汉邮电科学研究院,武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430205
分布式拉曼光纤放大器(DRFA)因其一系列优异特性被广泛应用于现代通信系统中。基于目前DRFA增益控制存在的一些问题,文章研究并改进了通过带外放大自发辐射(ASE)对DRFA进行自动增益控制(AGC)的方法。针对DRFA增益受光纤链路性能影响较大的特点,文章理论分析了光纤链路中距离泵浦源0位置处接头损耗对拉曼增益控制的影响,然后将距离泵浦源不同位置处的接头损耗等效为0处的接头损耗,修正了拉曼增益与带外ASE功率的关系,从而更精确地实现了DRFA的AGC。DRFA模块内部集成了光时域反射仪(OTDR)的功能,用于探测工程光纤链路中接头损耗到泵浦源的距离以及损耗值的大小。经实验验证,文章所提AGC方法能将接头损耗对DRFA增益的影响控制在0.2 dB以内。
自动增益控制 分布式拉曼光纤放大器 接头损耗 光时域反射仪 AGC DRFA joint loss OTDR
强激光与粒子束
2022, 34(2): 026004
强激光与粒子束
2022, 34(2): 026014
1 昆明理工大学化学工程学院, 云南 昆明 650500
2 昆明理工大学太阳能工程研究所, 云南 昆明 650500
针对非凹表面吸收体,基于边缘光线原理、微分几何曲线理论及几何光学反射定律,构建了非成像太阳能复合抛物聚光器(CPC)面形结构一般性数学模型,并获得模型求解的几何边界条件。针对常见的圆形、上平板形吸收体,验证了所构建的一般性数学模型的适用性。结果表明该一般性原理方程在获取CPC面形结构参数方程过程中具有直观性和便捷性。基于此方法还获得了新型结构半圆形吸收体CPC结构方程,并采用激光实验验证了所获得的半圆形吸收体CPC面形方程的正确性。
几何光学 太阳能 复合抛物聚光器 微分几何 数学模型 解析解 光学学报
2021, 41(24): 2408001
为了实现高灵敏度探测,红外探测器需要得到优化。利用Silvaco器件仿真工具研究了p--i--n型InP/In0.53Ga0.47As/In0.53Ga0.47As光电探测器的结构,并模拟了该结构中吸收层浓度和台阶宽度对暗电流以及结电容的影响。结果表明,随着吸收层掺杂浓度的逐渐增大,器件的暗电流逐渐减小,结电容逐渐增大。当台阶宽度变窄时,器件的暗电流随之减小,结电容也随之变小。最后研究了光强和频率对器件结电容的影响。在低光强下,器件的结电容基本不变;当光强增大到1 W/cm2时,器件的结电容迅速增大。器件的结电容随频率的升高而减小,其峰值由缺陷能级引起。
近红外光电探测器 暗电流 结电容 near-infrared photodetector InP/InGaAs InP/InGaAs dark current junction capacitance
安徽大学 化学化工学院, 安徽 合肥 230601
线粒体作为一种重要的细胞器, 其功能包括能量供应、信号传导、细胞分化以及控制细胞生理周期和细胞生长等。线粒体的任何损伤及随后的功能障碍都可能导致一系列人类疾病。其中线粒体pH直接影响着其生化过程, 正常的pH水平是线粒体功能正常运作的基础。本文以7-羟基香豆素为原料, 合成了一种对线粒体特异性标记的pH荧光探针(CMPH)。并对该探针的光学性质、细胞毒性和线粒体靶向能力进行了研究。结果表明, 探针CMPH具有较大的斯托克斯位移, 能对pH特异性荧光响应。pH在6.5~8.2范围内时, 探针的荧光强度和pH值具有良好的线性关系。细胞毒性测试表明探针CMPH细胞毒性低。共聚焦荧光成像结果证明, 该探针能有效靶向线粒体并能监测线粒体pH的变化。我们的目的是为线粒体pH变化的监测提供一种新的成像工具。
荧光探针 香豆素 线粒体 fluorescent probe coumarin pH pH mitochondria