中国科学院 光束控制重点实验室，成都 610209；中国科学院 光电技术研究所，成都 610209；中国科学院大学，北京 100049
利用调焦方式可以实现焦距的连续变化从而对不同物距下的光学组件进行在线检测，但是调焦过程操作复杂且对调焦位移精度要求较高，景深内光学元件缺陷无法区分，难以实现真正意义上的在线检测。因此，本文提出了基于相机阵列的光学组件缺陷在线检测方法。首先建立了相机阵列的成像模型并给出了数字重聚焦表达式以及空间分辨率的表达式。接着利用MATLAB模拟相机阵列成像过程和数字重聚焦过程。最后进行实验验证，通过二维位移台带动相机对不同物距下的多个光学元件表面缺陷进行成像获得阵列相机图像，通过数字重聚焦算法得到不同物距下的光学元件表面缺陷分布信息。实验结果表明，基于相机阵列的光学组件缺陷在线检测技术能够同时对位于景深范围内的光学组件进行在线检测。该方法在光学元件缺陷在线检测方面有着一定的应用价值。
在线检测 相机阵列 数字重聚焦 光学组件 online detection camera array digital refocusing optical components 强激光与粒子束
2020, 32(5): 051001
针对窗口自发辐射对于红外探测器系统性能产生的影响，利用 ASAP软件对红外探测器窗口的自发辐射进行仿真，仿真结果以在探测器前方等效黑体辐射的方式呈现，同时红外探测器在不同温度黑体的辐射下进行实验，得到真实的等效黑体辐射。通过两种仿真结果与实验结果的对比，分析了当红外探测器探测不同温度时，两种仿真方案与实际真实值的误差，最终确定方案二适于仿真红外探测器窗口。方案二同时也可以为其他透明光学组件自发辐射的仿真建模提供参考。
红外探测器 自发辐射 仿真 光学组件 infrared detector spontaneous emission simulation optical components
Author Affiliations
Abstract
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
The wedge-shaped lens is the key and special optical component of the final optics assembly (FOA) in high power laser facility. The wedge-shaped lens wedge angle measurement plays a remarkable role in focusing performance of high power laser. If processing angle and work attitude of the wedge-shaped lens deviate from the specific work angle, big surface deviation will be introduced into the FOA. Special shape of the wedge-shaped lens is not conducive to the measurements of the transmission profile and wedge angle. A set of wedge-shaped lens measurement adjustment programmes is proposed, including measurement of the wedge-shaped lens in processing process, and off-line measurement of wedge-shaped lens during alignment and on-line measurement during the debugging process. The scheme can ensure the processing precision and working attitude of the wedge-shaped lens, guarantee the beam quality and the positioning accuracy of the FOA components of high power laser system.
光学器件 高功率激光装置 终端光学组件 楔形透镜 楔角误差 塔差 optical devices high power laser facility final optics assembly wedge-shaped lens wedge angle error tower error Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2015, 13(1): 0408006
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
楔形透镜是高功率激光系统终端光学组件的关键元件，也是较为特殊的光学元件，楔形透镜的楔角测量关系着高功率激光的聚焦性能。终端组件中楔形透镜的加工角度、工作姿态一旦偏离了特定的工作角度，终端组件会引入大的面形偏差，楔形透镜特殊的形状不利于楔形透镜面形、楔角的测量。提出了一整套楔形透镜测量调整方案，包括楔形透镜加工过程中的测量方案，楔形透镜安装过程中的离线测量与调整方案，以及终端组件上线调试过程中的在线调试测量方案。该套方案的实施能够保证楔形透镜的加工精度，及组件中楔形透镜能够工作在最佳工作姿态，保障了高功率激光系统终端组件的光束质量和定位精度。
光学器件 高功率激光装置 终端光学组件 楔形透镜 楔角误差 塔差
国网电力科学研究院 北京南瑞智芯微电子科技有限公司，北京 102200
随着宽带接入技术的发展，以太无源光网络是光纤到户的一种备选方案.而光网络单元数量众多，其成本成为限制以太无源光网络技术实施的重要影响因素.本文提出了一种低成本以太无源光网络单元实现方式: 采用带柔性电路板的单纤双向光纤组件直接安装在光网络单元的电路板上.为了验证弯曲柔性电路板的高速性能没有恶化，采用有限元方法仿真了弯曲柔性电路板的小信号响应.由于该方式没有独立的光收发模块，无法采用比特误码分析仪进行测试，因此提出了采用网络测试仪搭建光网络单元的光信号性能测试系统的方案并实现了对光信号的性能测试.结果表明: 对于发射机，在0℃~70℃的范围内得到了超过10 dB的消光比和1 dBm的平均发射功率; 对于接收机，估算灵敏度为-27 dBm.
无源光网络 光网络单元 单纤双向光学组件 柔性电路板 Ethernet Passive Optical Network(EPON) Optical Network Unit(ONU) Bi-directional Optcial Sub-Assembly Flexible Printed Circuit(FPC)
中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
终端光学组件是高功率激光驱动器的核心单元之一，承担着频率转换、光束聚焦、谐波分离和测量取样等功能。通过光学和结构设计可以实现终端光学组件的基本功能，满足高功率激光驱动器开展各项实验的基本要求，但是激光导致的终端元件损伤问题和强紫外光传输带来的若干非线性效应是制约终端光学组件总体性能的关键问题。综述了国内外高功率激光驱动器终端光学组件的研究历程，分析了终端光学组件面临的主要问题，并探讨了终端光学组件设计的主要思路。
激光器 高功率激光驱动器 终端光学组件 激光损伤 非线性效应 设计 激光与光电子学进展
2013, 50(6): 060002
西北工业大学 陕西省微／纳米系统重点实验室，陕西 西安710072
为提高微机电系统(MEMS)中光学系统整体仿真的准确性和效率,解决光学组件系统级建模存在的问题，提出了一种光学组件系统级建模方法，该方法可同时支持与MEMS系统级机械组件和电路组件共同仿真。首先，介绍了多端口组件网络方法、高斯光束特点和空间坐标系变换理论。接着，以微平面镜为例，介绍了光学组件系统级建模方法的流程。最后，采用Verilog-A硬件描述语言建立了包含多个典型光学组件的系统级光学库。使用该库的光学组件在MEMS集成设计工具MEMS Garden中搭建微扫描系统进行了仿真与测试。与商业软件CoventorWare的分析结果相比，提出的建模方法解决了扫描盲区问题，且非差分电压分析的误差小于3%。结果显示，本文提出的建模方法精确有效，对MEMS的系统级设计有参考价值。
微机电系统(MEMS) 光学组件 建模 Verilog-A硬件描述语言 Micro-electro-mechanical Systems(MEMS) optical component modeling Verilog-A
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室， 上海 201800
2 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所， 上海 201800
提出一种可实现351 nm波长激光高通量传输的终端光学组件(FOA)的物理设计方案，研究了设计优化方法，并利用神光Ⅱ装置第九路系统开展了实验研究。实验共进行了33发激光发射：激光光束净口径310 mm，时间脉冲宽度3 ns，1053 nm波长激光能量1000～4500 J。实验获得最高三次谐波转换效率69.6%和351 nm波长激光传输通量3.76 J/cm2，同时监测到高通量激光传输引起的动态环境污染物颗粒变化数和光学元件激光诱导损伤等现象。实验结果表明，通量密度约为3 J/cm2@351 nm的光学元件损伤主要是由激光传输散射鬼光束辐照材料所激发的污染物所致。
激光器 高功率激光装置 终端光学组件 三倍频激光 激光诱导损伤
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Abstract
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
It is important to keep away from the ghost reflection point for the arrangement design of final optics assembly (FOA) in the high power laser facility. The high power output of the “SG-Ⅱ” upgrading laser, limited target field space and complicated ghost reflection distribution lead to the difficult design of the FOA. By using the ghost image analysis software designed by ourselves, we analyzed the ghost reflection distribution of the FOA. Then, the arrangement of two types of designs for the FOA was optimized. According to the characteristics of “SG-Ⅱ” upgrading laser, we obtained the design for the FOA, which can satisfy the system requirement exactly.
光学器件 神光Ⅱ升级装置 鬼像分析 终端光学组件 排布设计 optical devices “SG-Ⅱ” upgrading laser ghost reflection analysis final optics assembly arrangement design Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2008, 6(1): 53
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室, 上海 201800
设计高功率激光装置靶场终端光学组件(FOA)时考虑的重要因素是鬼像对光学元件的破坏。由于神光Ⅱ升级装置(SG-Ⅱ-U)的输出能量高、靶场空间小、鬼像分布情况复杂,导致了终端光学组件的设计难度很高。用自主研发的鬼像控制设计软件对神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件排布进行设计,给出了进行鬼像控制设计时需考虑的设计因素,并对比研究了两种靶场终端光学组件设计方案的优缺点,最后结合神光Ⅱ升级装置的特点,优化设计出神光Ⅱ升级装置靶场终端光学组件的最终排布方案。
光学器件 神光Ⅱ升级装置 鬼像分析 终端光学组件 排布设计
