Author Affiliations
Abstract
1 Xi’an Research Institute of High Technology, Xi’an 710025, China
2 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
3 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, Hefei 230037, China
We proposed an aperiodic laser beam distribution, in which the laser beams are placed along a Fermat spiral, to suppress the sidelobe power in the coherent beam combining. Owing to the changed distances between two consecutive beams, the conditions of the sidelobe suppression are naturally satisfied. The Fermat spiral array was demonstrated to achieve a better sidelobe suppression than the periodic arrays, and the effects of various factors on the sidelobe suppression were analyzed numerically. Experiments were carried out to verify the sidelobe suppression by different Fermat spiral arrays, and the results matched well with the simulations.
coherent beam combining sidelobe suppression Fermat spiral intensity distribution Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021405
火箭军工程大学基础部物理室, 陕西 西安 710025
为了实现集成光电子器件的一器多用,利用石墨烯波导的调制作用设计 了一种分光比可控的分束器。在马赫-曾德尔结构的一个干涉臂波导中嵌入石墨烯层,并通过施加偏置电压引入 额外的相位差从而实现输出强度的调制。利用有限差分时域(FDTD)方法计算了石墨烯波导的特性,并仿真了分 束器的传输特性。理论和仿真结果表明所设计的分束器具有良好的光学性能,并且其分光比可由调制电压在一定范围内调控。
波导光学 分束器 电光调制器 马赫-曾德尔干涉仪 有限差分时域算法 集成光学器件 waveguide optics beam splitter electro-optical device Mach-Zehnder interferometer finite difference time domain method integrated optical device
研究雾中红外辐射衰减特性, 有助于提高**装备雾天条件下的红外对抗能力。基于大气辐射传输软件(CART)、Beer-Lambert定律、Mie散射理论和雾滴谱分布函数, 计算雾滴粒子群红外辐射透过率, 对红外辐射在平流雾和辐射雾中的传输衰减特性进行研究。以近红外辐射1.064 μm、中红外辐射3.8 μm和远红外辐射10.6 μm在轻雾条件下为例, 结合3个地区实测数据, 分析了能见度、传输距离、入射光波长和晴朗大气透过率计算值对平流雾和辐射雾总透过率的影响。结果显示在轻雾条件下, 辐射雾衰减小于平流雾衰减, 远红外辐射10.6 μm具有很好的传输性能, 地区气象参数不同对其有显著影响。
红外辐射 雾滴谱分布 透过率 infrared radiation spectral distribution of fog droplet particles transmittance CART CART
为了解不同类型气溶胶的消光特性及粒子多次散射效应对可见光传输性能的影响,选取400, 488, 550, 694 nm波长和海洋型、沙尘型、水溶性、烟尘4种常见气溶胶,基于Mie散射理论和建立的稳态蒙特卡罗计算模型,研究了可见光的大气传输衰减特性。结果表明,单个粒子散射强度随入射波长的增大而减小;海洋型、水溶性、烟尘粒子的消光效率因子随波长的增大而减小,沙尘型粒子则相反;海洋型、沙尘型、水溶性粒子的消光以散射为主,烟尘粒子则以吸收为主。利用稳态蒙特卡罗方法模拟多次散射效应,结果表明,光波在海洋型气溶胶中透过率最大,在沙尘型、水溶性和烟尘气溶胶中依次减小;随着能见度的增大,透过率逐渐增大。当能见度达到一定程度时,多次散射过程中的吸收作用可以忽略不计。该结论有助于在特定类型气溶胶光学厚成像路径中,构建更加准确的图像退化模型。
大气光学 传输特性 稳态蒙特卡罗模拟 气溶胶 消光特性 多次散射 激光与光电子学进展
2018, 55(11): 110103
为了研究多次散射效果下红外辐射在雾中的传输衰减特性, 基于Mie散射理论, 计算了1.064 μm、3.8 μm和10.6 μm激光在平流雾和辐射雾中的消光参量和多粒子散射相位函数.利用Monte Carlo法建立了辐射传输模型, 分析了多次散射效应下接收屏、能见度和传输距离对透过率的影响, 并与Lambert-Beer定律计算结果进行了比较.结果表明: 当能见度和传输距离均为1 km时, 1.064 μm激光在平流雾中的接收屏粒子数随接收屏边长的增加而显著增加; 相同的能见度和传输距离下, 激光在辐射雾中的衰减小于在平流雾中的衰减; 10.6 μm激光在平流雾中具有很好的传输性; 当粒子散射能力越强、前向散射概率越大时, 多次散射对透过率的贡献越明显; 激光在雾中的传输衰减特性不仅与消光系数有关, 还与散射系数密切相关; 能见度和传输距离存在最佳组合, 使得此传输条件下多次散射对透过率的贡献最大.
大气光学 透过率 红外波段 雾 多次散射 Monte Carlo方法 衰减特性 Atmospheric optics Transmittance Infrared wavelength Fog Multiple scattering Monte Carlo method Attenuation characteristic 光子学报
2018, 47(12): 1201001
