1 北京工业大学 材料与制造学部 激光工程研究院，北京 100124
2 北京工业大学 北京激光应用技术工程研究中心，北京 100124
利用笔者自主搭建的双波长单频光纤激光器作为种子，通过声光调制器以及多级光纤放大后，将激光注入至100 m长的高非线性光纤中，该光纤的零色散点在1 550 nm处。借助高非线性光纤的四波混频效应，最终在峰值功率13 W的泵浦下获得了一系列新的光谱成分，20 dB范围内共产生了46条新光谱。这些光谱跨越了1.337 THz，并且每条光谱中只包含一个纵模。由于新光谱基于四波混频效应产生，不同光谱之间不存在增益竞争等问题，因此，该激光器的多波长单频可以稳定存在，并且光谱强度接近。该多波长单频光纤激光器不仅具有线宽窄、相干性高、噪声低等优势，由于其还可以在全光纤结构下同时输出多个波长的单频激光，这使得其在波分复用光通信、光频率转换、激光雷达、微波光子学等领域具有十分重要的应用。
光纤激光器 单频 多波长 四波混频 fiber laser single-frequency multiple wavelengths four wave mixing 红外与激光工程
2022, 51(6): 20220401
南京邮电大学信号处理与传输研究院, 江苏 南京 210003
提出了一种新的基于多波长光源计算鬼成像的光学加密方案。方案使用红绿蓝三色光产生多个随机散斑,将散斑序列的相位掩膜矩阵调制成随机Toeplitz矩阵,散斑的对应波长是随机三色光波长,相位掩膜和波长同时作为光学加密的两个密钥。所有散斑经过相同的轴向距离到达物体后,最终利用压缩感知技术恢复物体图像。数值仿真表明,方案在双密钥全部已知条件下能完全恢复物体图像,密钥窃取率低于60%不能获得物体图像信息。获得同等质量的图像,方案所需的测量次数和传输密钥量仅是基于计算鬼成像的双密钥光学加密方案的1/3。
图像与信息处理 光学加密 计算鬼成像 多波长光源 Toeplitz矩阵 压缩感知 image and information processing optical encryption computational ghost imaging multiple wavelengths light source Toeplitz matrix compressive sensing
武汉军械士官学校 光电技术研究所, 湖北 武汉 430075
为了实现激光器在一定温度范围内LD泵浦源免温控稳定工作, 具有较高并且稳定的泵浦光吸收效率, 分析了DPL激光器中LD发射谱和Nd: YAG增益介质吸收谱的特点及匹配问题, 据此提出了一种激光器免温控泵浦源的多波长选择理论和方法, 同时增加泵浦光吸收长度克服Nd: YAG吸收谱和LD波长失配的不利影响。优化设计了一个波长为802.35 nm@25 ℃、813.15 nm@25 ℃和810.95 nm@25 ℃的三波长LD泵浦方案, 计算结果表明: 在一定吸收长度下, 多波长泵浦光吸收效率可达73.96%, 并且在-15.7~65.7 ℃宽温度波动范围内, 激光器输出能量不稳定度优于5%。同时还模拟分析了增益介质吸收长度和掺杂浓度对泵浦光吸收效率的影响。
激光器 多波长泵浦 LD泵浦 免温控 laser multiple wavelengths pump LD pump free temperature control 红外与激光工程
2016, 45(5): 0505004
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过对多种频率转换方案的深入对比分析, 设计了一套兼容多波长及多脉宽高效输出的频率转换系统。采用“Ⅱ+Ⅱ”类双晶体级联的方式, 可以实现“偏振失配”三倍频和Ⅱ类双晶体正交级联二倍频两种模式间的快速切换。通过数值模拟程序优化了晶体构型, 结果表明, 当两块晶体厚度均为10 mm时, 可以兼顾低功率长脉冲和高功率短脉冲对效率和稳定性的需求。
多波长 多脉宽 正交级联二倍频 偏振失配三倍频 multiple wavelengths multiple pulse-widths orthogonal quadrate doubling polarization mismatch tripling 强激光与粒子束
2015, 27(3): 032018
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京空间机电研究所, 北京 100094
大气水汽含量随海拔升高急剧减小，为准确获得水汽浓度随高度的分布，设计多波长发射水汽探测星载距离分辨差分吸收激光雷达(DIAL)。选取波长相差较小，水汽吸收截面不同的4 个发射波长：其中3 个吸收截面较大的波长作为信号光束，第4 个吸收截面较小的波长作为参考光束，分3 组对不同海拔高度处的水汽浓度进行分段探测。对4个发射波长的回波信号进行了仿真模拟，为验证其水汽探测能力，在白天和夜晚对3组波长水汽浓度探测的相对误差进行分析讨论。结果表明，在相对误差小于20%的情况下，该多发射波长星载距离分辨差分吸收激光雷达系统可以实现白天对流层(小于12 km)、夜晚平流层底以下(小于15 km)水汽浓度的探测。理论上初步证实了该多波长星载距离分辨差分吸收激光雷达能全天时精确地探测对流层水汽浓度分布。
大气光学 距离分辨差分吸收激光雷达 星载系统 水汽遥感 多波长探测
以近地面大气作为传输介质的大气激光通信(FSO)受地面情况和复杂的气象条件影响很大,传输的信号质量会受到很大干扰.本文介绍以底部平流层大气作为远距离激光通信信道选取平台的使用,以及多路多波长激光传输在此平台下的应用.这种技术可以增大传输距离并降低大气不稳定性对通信链路的影响.本文以模拟试验结果为例分析了系统效果和可行性,试验模拟了大气湍流效应对光路的影响.
自由空间光通信 多波长 湍流 平流层信息平台 Free space optical communication multiple wavelengths turbulence High Altitude Platforms
