1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学量子信息交叉中心，湖南 长沙 410073
核磁共振陀螺中内嵌磁力仪性能的优化对提高陀螺的灵敏度具有重要意义，其中探测光频率的选取十分重要。为了研究探测光频率对内嵌磁力仪的影响，建立了探测光频率与磁力仪信号关系的理论模型，得到了探测光频率对磁力仪信号影响的优化策略。仿真分析和实验结果表明，在合适的气室温度(120 ℃)条件下选择约－17 GHz的探测光D1线频率失谐量，可使信号强度相对于极小值优化约三个量级。通过引入超精细结构修正，解释了实验D1线正负频响应不对称以及中心频率附近局部极值的现象，证明了理论模型的可靠性。研究结果为探测光最优频率的选取提供了指导。
量子光学 核磁共振陀螺 内嵌磁力仪 法拉第磁致旋光效应 探测光频率 中国激光
2022, 49(21): 2112001
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 陕西省光电测试与仪器技术重点实验室, 陕西 西安 710021
3 中国兵器装备集团公司黑龙江北方工具有限公司, 黑龙江 牡丹江 157000
镜头式探测器配接L形LED光源构成大面积矩形探测光幕, 常用来布置在封闭的室内靶道测量外弹道参数, 其探测区域的灵敏度大小直接影响测量精度, 文章研究和分析了配接L形LED光源的10m×10m大面积矩形探测光幕灵敏度空域分布规律, 考虑镜头边缘效应和光传播路径损失, 将飞行弹丸遮挡的光投射到镜头处计算光电器件接收的光通量变化, 推导出探测光幕灵敏度的数学表达式, 将探测区域分割成小块, 采用数字仿真方式计算同一口径弹丸穿过不同区域块引起的光通量变化, 得到矩形探测光幕区域灵敏度空域分布。结果显示矩形探测区域灵敏度呈现对称分布, 靠近镜头主光轴和镜头附近处时, 会得到探测区域内的较大探测灵敏度。其研究结果为后续进行大靶面外弹道测试相关技术提供了理论依据。
应用光学 大面积探测光幕 空域灵敏度分布 L形光源 applied optics large area detection light screen spatial sensitivity distribution L-shaped light source
碲镉汞(HgCdTe)材料的少子寿命是影响碲镉汞红外探测器性能的重要参数。分别采用微波光电导衰减(Microwave Photoconductivity Decay, -PCD)法和微波探测光电导(Microwave Detected Photoconductivity, MDP)法对HgCdTe薄膜的少子寿命进行了研究。结果表明，随着激光功率的增强，样品的少子寿命降低；由于载流子复合机制的变化，HgCdTe薄膜的少子寿命随温度的增加有先增后减的趋势。通过HgCdTe薄膜少子寿命面分布可以得出样品不同区域的载流子浓度分布与均匀性。对于HgCdTe薄膜材料来说，以上两种测试结果的面分布状况相近。
碲镉汞 少子寿命 微波光电导衰减法 微波探测光电导法 HgCdTe minority carrier lifetime microwave photoconductivity decay method microwave detected photoconductivity method
西安工业大学 陕西省光电测试与仪器技术重点实验室 陕西 西安 710021
为了提高水下激光光幕的探测性能，根据水下光束传播规律，构建了水下激光光幕探测模型，基于蒙特卡罗模拟方法对水下激光光幕探测性能进行研究。基于水下激光光幕探测模型，利用MATLAB软件进行仿真，分析海水衰减系数、初始功率及传输距离对水下激光光幕传输的影响。仿真结果表明：海水的衰减系数越小，水下激光光幕传输率受到的影响越小。海水参数和传输距离一定时，随着初始功率的增加，只会影响到达探测端的最终功率，但对传输率影响不大。当海水衰减系数一定，传输距离为1 m时，其传输率约为15%且变化稳定；当传输距离增加到30 m时，传输率在5%以下。
水下激光 蒙特卡罗模拟方法 水下探测光幕 探测性能 underwater laser Monte Carlo simulation method underwater detection screen detection performance
西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
为了解决室内10 m×10 m大靶面探测光幕灵敏度分布不均匀的问题, 研究了镜头光幕探测传感器灵敏度分布规律。依据镜头式光度学理论, 分析了影响光幕探测灵敏度的主要因素, 建立探测灵敏度数学模型, 获得幕面内不同位置的弹丸过幕信号幅值变化趋势。最终提出了灵敏度修正方案, 通过改变光幕靶不同位置光源的发光亮度, 来实现探测幕面内灵敏度分布均匀化。修正后的探测光幕采用气枪弹验证可知, 灵敏度能满足大靶面灵敏度均匀化要求。
弹丸速度测量 大靶面探测光幕 L形光源 灵敏度修正 velocity measurement of projectile large target area detection light screen L-shaped light source sensitivity correction 红外与激光工程
2018, 47(6): 0617004
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
对积分球冷原子钟(ISCAC)探测光的频率和强度噪声进行了理论分析和实验研究。通过功率稳定和杂散光去除, 探测光相对强度噪声的功率谱密度在高频区域(0.1～10 kHz)最大被压缩了15 dB, 同时探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响被降低至9τ－1/2×10－15, 其中τ为积分时间。理论分析结果表明, 目前探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响为2.5τ－1/2×10－13。提出了一种减小探测光频率噪声影响的实验方案, 即在钟周期一定时适当增大探测时间。采用这种方法, 可以将探测光频率噪声对ISCAC频率稳定度的影响减小至9.4τ－1/2×10－14。
激光光学 冷原子钟 频率稳定度 探测光噪声
华北电力大学 电子与通信工程系, 河北 保定 071003
为了减小相干瑞利噪声, 提出了一种多波长瑞利和布里渊自外差检测布里渊光时域反射系统。分析了相位调制产生多波长探测光的机理及三波长系统的自外差检测原理; 搭建单波长和三波长自外差检测布里渊光时域反射系统, 获得了沿光纤的自外差信号功率和布里渊频移。实验结果表明, 相对于单波长系统, 三波长系统有效地减小了相干瑞利噪声引起的功率波动, 信噪比提高近4.56 dB; 布里渊频移波动的均方根误差降低2.2 MHz。
光纤光学 多波长探测光 自外差检测 布里渊频移 功率 fiber optics multi-wavelength probe light self-heterodyne detection Brillouin frequency shift power
1 南京信息工程大学 物理与光电工程学院，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学 电子与信息工程学院，江苏 南京 210044
为了研究探测光波长的漂移对能见度测量的影响。从Koschmieder经验公式的定义出发，根据实验测得400 nm~1 100 nm波段的气溶胶透过率，分析研究探测光波长漂移对能见度测量结果的影响。结果表明，能见度测量的相对误差与探测光波长和波长的漂移范围以及气溶胶消光特性有关，能见度测量的相对误差随着探测光的波长漂移范围线性增大，随着波长漂移范围的增大，各个波长的能见度测量相对误差线性增大的速率不同，对于相同的波长漂移范围，使用不同的探测光波长产生的能见度测量相对误差不同。对于某一大气环境，使用特定的波长而且中心波长稳定的光作为探测光可以明显减小由于探测光波长漂移引起的能见度测量相对误差。
能见度 探测光波长 测量误差 Koschmieder经验公式 visibility detection wavelength measurement error Koschmieder empirical formula
