1 浙江大学光电科学与工程学院极端光学技术与仪器全国重点实验室，浙江 杭州 310027
2 东海实验室，浙江 舟山 316021
3 浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心，浙江 嘉兴 314000
4 浙江大学杭州国际科创中心，浙江 杭州 311200
5 浙江大学地球科学学院浙江省地学大数据与地球深部资源重点实验室，浙江 杭州 310027
提出一种基于正则化方法改进的气溶胶微物理特性反演算法，通过引入模式半径范围作为先验约束，并对差异最小值附近的解进行平均，以解决反演时存在的欠定问题。对1500组不同类型的气溶胶粒径分布进行仿真，测试了所提反演算法对气溶胶微物理特性参数的反演精度与稳定性。考虑在20%随机高斯噪声的影响下，90%以上气溶胶的有效半径、体积浓度和表面积浓度反演相对误差可被控制在±33%、±45%和±50%范围内。误差统计结果表明，所提算法基于多波长的气溶胶光学特性，可实现对气溶胶粒径分布的可靠反演。
大气光学 多波长激光雷达 正则化方法 气溶胶粒径分布 微物理特性
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院, 南京 210094
2 北方信息控制研究院集团有限公司, 南京 211153
为了模拟复杂条件下的激光威胁源, 设计了一种基于多波长多编码合束输出的新型激光产生装置, 用于检测相应的激光告警设备。采用3路波长分别为650 nm、808 nm和905 nm的激光, 以STC8H单片机为核心构成编码模块, 输出调制后的编码激光, 通过二向分色镜将3路激光光束合成一束出射,进行了理论分析和实验验证。结果表明, 合束的脉冲激光能量最高达到2.45 mJ, 光束直径为6 mm, 频率调制精度达到0.5 Hz, 占空比调制精度达到0.1%; 该装置能够实现携带不同编码信息的、不同波长的激光合束出射。该研究为激光告警设备提供了一种新的检测装置, 对检测手段的改进有一定的参考意义。
激光技术 激光告警检测 脉冲宽度调制 激光编码 多波长 多编码 二向色镜 laser technique laser warning devices test pulse width modulation laser coding multi-wavelength multi-coding dichroic mirrors
1 中国科学院云南天文台，云南 昆明 650011
2 中国科学院大学，北京 100049
3 云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室，云南 昆明 650011
4 云南省应用天文技术工程实验室，云南 昆明 650011
5 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，江苏 南京 210042
6 中国科学院国家天文台，北京 100101
7 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100049
Lyot滤光器是太阳大气窄带成像观测的关键设备，用于太阳光球磁场测量和太阳色球成像观测。传统Lyot滤光器以波片旋转方式实现谱线扫描观测，谱线扫描速度慢，观测过程中不易消除湍流大气的影响。使用液晶相位可变延迟器替代旋转波片，可大幅提升滤光器谱线扫描速度。针对太阳光球磁场高分辨观测需求，研制了中心波长为5324.19 ?的液晶Lyot滤光器，该滤光器的透过率半宽为0.1 ?，透过波长切换时间小于100 ms。利用太阳光谱仪对该滤光器的谱线透过率轮廓进行了定标，并将其安装在云南天文台抚仙湖一米新真空太阳望远镜（NVST）上进行观测验证，获得了高分辨的太阳光球单色像及光球宁静区视向（LOS）速度场。光谱仪测试和NVST观测结果表明，该滤光器的谱线扫描速度和透过率半宽等参数满足NVST的太阳光球磁场和速度场高分辨率观测要求。
滤光器 液晶 太阳光谱 多波长成像 光学学报
2023, 43(24): 2423001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
3 张江实验室，上海 200120
高次谐波自身特性的表征是其在超快时间测量中应用的前提，但是由于其所处波段和宽带光源的特性，使得其三维时空相位的完整测量一直是高次谐波表征的难题。多波长高次谐波的相干合成可以获得阿秒脉冲，但是目前阿秒脉冲的相位测量也只能获得一维时域信息。针对以上问题，提出了一种改进的混态叠层衍射成像方案来解决高次谐波的空域测量，成功实现由多个极紫外（EUV）波长构成的高次谐波梳的空域复振幅重建，并研究了样品吸收对空域复振幅重建过程的影响。研究发现，对于多波长高次谐波重建速度和质量，存在最优的样品衍射图案对比度。
测量 高次谐波 叠层衍射成像 相位恢复 多波长 中国激光
2023, 50(23): 2304004
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, 中国科学院大气光学重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
采用OPAC (Optical Properties of Aerosols and Clouds) 模型提供的沙尘粒子谱分布和复折射率参数，结合多个入射波长，对群体沙尘气溶胶粒子的退偏振比进行了数值模拟计算。计算获得1064 nm、532 nm和355 nm入射波长下，不同轴比超椭球模型的沙尘气溶胶粒子群体的退偏振比分别为0.317，0.397和0.446，其中1064 nm波长的仿真结果与实际观测结果一致性最好，其次是532 nm波长的仿真结果，355 nm波长的仿真结果和实际观测结果有较大差异，其可能原因为采用了相同数目偶极子导致计算误差增大。本仿真研究中建立的非球形粒子散射模型和数值计算方法，为深入理解沙尘气溶胶光散射特性和研制多波长偏振激光雷达提供了理论基础。同时，多波长偏振探测也为气溶胶混合态和污染型气溶胶生成机理研究提供了重要的技术手段。
非球形粒子 超椭球模型 沙尘气溶胶 多波长 退偏振比 non-spherical particle super-ellipsoid model dust aerosol multi-wavelength depolarization ratio 大气与环境光学学报
2023, 18(5): 458
红外与激光工程
2023, 52(8): 20230420
1 河北工业大学 先进激光技术研究中心，天津 300401
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室，天津 300401
3 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
全固态红光激光器在激光显示、全息存储以及医疗领域有着重要应用，其中多波长红光激光器还可用于差频产生太赫兹辐射。基于三阶非线性效应受激拉曼散射的拉曼激光器是一种突破粒子数反转激光器有限发射光谱制约进而拓展激光波长的有效手段，即能够将注入的单一波长泵浦光直接拓展至一个或几个全新波段。笔者团队研制了一台绿光泵浦的多波长级联金刚石拉曼激光器，利用波长为532 nm、脉冲宽度为11.43 ns的激光作为泵浦源，通过将一阶Stokes黄橙光（573 nm）锁定在振荡器中，实现了红光波段的二阶、三阶和四阶（620 nm、676 nm和743 nm）级联拉曼激光输出，对应三个波长的脉冲宽度分别为10.41、3.75、2.45 ns，总输出能量为0.6 mJ，光光转换效率为36.38%。结果表明，凭借金刚石晶体优异的光学特性和拉曼性质，可见光泵浦的金刚石拉曼激光器对于实现高功率全固态小型化多波长红光激光输出具有巨大潜力。
拉曼激光 金刚石 多波长 脉冲 高功率 Raman laser diamond multi-wavelength pulse high-power 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230329
1 北方电子设备研究所，北京 100191
2 中国科学院 大连化学物理研究所 化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
本文开展了多波长纳秒脉冲拉曼激光对行间转移CCD相机的损伤实验。分别研究了496 nm、574 nm、630 nm单波长拉曼激光与混合输出的多波长拉曼激光对CCD的点损伤、线损伤和面损伤情况，测量了不同波长拉曼激光的损伤阈值区间，并根据损伤情况统计拟合，获得了不同波长拉曼激光能量与损伤概率的关系曲线。实验结果表明：混合波长拉曼激光对CCD的损伤阈值低于单波长拉曼激光的损伤阈值，不同波长拉曼激光对于CCD的损伤阈值也存在区别，其中630 nm拉曼激光的损伤阈值低于496 nm激光，574 nm激光的损伤阈值介于496 nm和630 nm拉曼激光之间。在此基础上，通过分析CCD不同损伤情况的显微图像，以及受损伤CCD的电子学特性，对拉曼激光损伤CCD的机理进行了探讨。
多波长激光 拉曼激光 CCD 损伤阈值 multi-wavelength laser Raman laser CCD damage threshold
