1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
为研究星载设备在复杂力学环境下的振动响应特性, 利用有限元分析软件对光谱仪光路切换组件进行仿真分析。首先根据星上载荷的力学环境试验条件, 通过谱形参数计算方法建立星上载荷输入谱密度激励曲线图。随后, 对光路切换组件进行模态分析和随机振动分析, 得到激励谱条件下组件的振动响应结果和最大等效应力。强度校核计算结果显示组件安全裕度为 1.57, 满足刚度和强度要求。最后, 对整机振动进行试验验证, 验证结果显示组件结构完好, 且光学性能比照试验结果显示振动前后, 三个通道的卤素灯图像的成像范围、光谱强度特性等基本一致, 光路切换组件无异常变化, 验证了仿真分析的可靠性。
光路切换组件 随机振动 谱密度响应 谱形参数 有限元法 optical path switching assembly random vibration spectral density response spectral shape parameters finite element method 大气与环境光学学报
2022, 17(3): 369
重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
结合应用广泛的粒子群算法,通过数值仿真,深入探究了其关键参数对解调误差的影响规律,发现光纤布拉格光栅(FBG)谱形复用数量越大,谱形重叠程度越大,关键参数选择的范围越小。以最大解调误差为评价指标,定量分析得出了关键参数的合理设置范围,在优化条件下,FBG谱形复用解调性能得以提升,并通过实验验证了这一结论。
光纤光学 谱形复用 粒子群算法 解调 参数优化
1 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
2 重庆邮电大学光纤通信技术重点实验室, 重庆 400065
利用光纤布拉格光栅(FBG)构建大型传感网络时,在相同带宽的条件下,为了增加传感器的数量,会尽可能多地写入光纤光栅,因此将导致部分光谱发生重叠,使FBG中心波长识别困难,解调精度降低。为此,提出一种改进粒子群优化(PSO)算法,以提高中心波长的识别精度。结合光谱形状复用技术构建重叠光谱模型,搭建温度实验系统来获取重叠光谱信号,并对PSO算法中的权重因子和学习因子进行了改进,利用所提算法对重叠光谱模型参数进行优化,并将其与6种优化算法进行对比。仿真与实验结果表明,所提算法与对比算法相比,具有收敛速度快、运行时间短、波长识别精度高的特点,且波长解调误差均小于1 pm,验证了算法的有效性和可行性。
光谱学 FBG传感网 光谱形状复用 重叠光谱 粒子群优化算法 精确解调
浙江工业大学光电子智能化技术研究所, 浙江 杭州 310023
当量子点粒度分布为高斯分布时，应用有效质量近似，在低浓度掺杂范围内，得到了量子点荧光辐射谱线形函数与量子点尺寸之间的一般关系，解释了尺寸涨落对线形展宽的影响。对II-VI族的CdSe 量子点和IV-VI族的PbSe量子点的数值计算表明：量子点荧光谱线的半峰全宽、荧光辐射强度、峰值波长等与实验结果基本一致。量子点尺寸的粒度分布对荧光辐射谱线展宽有较大的影响。荧光辐射谱展宽是一种非均匀展宽。
材料 量子点 荧光谱线线形 粒度分布 非均匀展宽 有效质量模型
燕山大学信息科学与工程学院,河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
利用光谱形状复用技术和模拟退火算法对光栅光谱重叠现象进行了理论分析和实验研究,分别研究了2个、3个和4个光栅光谱部分重叠和完全重叠时的区分识别情况.研究结果表明,当光纤光栅反射谱发生部分重叠或完全重叠时,可以利用模拟退火算法实现光栅的区分识别,且不多于4 个光栅的光谱重叠能够被很好地区分识别,波长识别误差小于10 pm,实验结果与理论能够很好地吻合.此方法为大规模光纤光栅传感网络中光栅复用解调提供了一种可供选择的解决方案.
光纤光栅 光谱形状复用 模拟退火算法 复用网络 解调
Author Affiliations
Abstract
1 National Laboratory on High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, No. 390, QingheRoad, Jiading District, Shanghai 201800, China
2 Hunan University of Science and Technology, Hunan 411201, China
A simple model is presented to analyze the spectral shape and bandwidth dependence of the pulsecontrast and compressed pulse width in the chirped pulse amplification. The parameters of the 30 fslaser system are demonstrated as examples. Comparing with Top hat, Lorentzian, Sech2, Gaussian, 2ndSuper Gaussian and 10th Super Gaussian spectral pulse shape, the 2nd Super Gaussian spectral pulseshape can obtain better contrast in the case of less spectral bottom width. Those results are helpful tofind an optimized spectral shape in the chirped pulse amplification.
Contrast ratio Spectral shape Spectral bandwidth CPA Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2014, 12(1): 1448– 1450
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080
通过分析传统模拟退火(Simulated Annealing)算法的原理和存在的不足，提出了一种改进的模拟退火算法.改进的算法增加了记忆当前最好状态的功能以避免遗失当前最优解，并设置双阈值使得在尽量保持最优性的前提下减少计算量.根据光纤光栅传感网络谱形状复用技术和模拟退火算法的特征，设计了高效的计算能量增量的方法，加快了算法的运行速度.仿真和实验结果表明，改进的算法比传统的模拟退火算法在解决光谱形状复用技术问题上具有更快的收敛速度，解的质量也有很大程度的提高.
模拟退火 光纤布喇格光栅(FBG) 光谱形状复用 simulated annealing Fiber Bragg Grating(FBG) spectral shape multiplexing
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为改善焦斑的均匀性以应用于惯性约束聚变(ICF)的实验,从焦斑形态的控制出发,在随机相位板(RPP)和连续相位板(CPP)做空域整形下,用同样带宽和最大谱色散角,模拟了不同光谱形状的匀滑效果,通过焦斑强度的功率谱密度(PSD)和平顶的均方根(RMS)对获得的焦斑进行评价。结果表明,改善光谱形状可以提高匀滑效率,优化光谱相对主流的正弦调频光谱对匀滑效果的均方根值可提高43.7%。同时,设计相位板时考虑焦斑上不同空间频率的权重,有利于匀滑。
激光技术 相位板 光谱色散匀滑 光谱形状 焦斑形态
