1 中国船舶集团有限公司第七一八研究所，河北 邯郸 056027
2 河北省化学与气体激光重点实验室，河北 邯郸 056027
研究光腔内导引光的往返振荡物理过程与传播特性有助于理解、判断光腔的准直失调状态。离轴非稳腔作为一种兼具高提取效率与高光束质量的混合非稳腔，调腔导引光在离轴非稳腔中的振荡物理过程研究鲜有报道。通过理论计算与实验研究了导引光在离轴非稳腔内的多光束干涉过程及其远场传播特征，在实验中搭建了离轴非稳腔（X方向为平凹稳定腔，Y方向为共焦非稳腔）导引光研究装置，通过凹球面镜小孔注入波长为632.8 nm的基模高斯光束，开展了光腔准直与导引光远场图样研究，实验结果与计算结果吻合较好。计算与实验结果表明：离轴非稳腔的干涉图样与传统共焦非稳腔/稳定腔不同，调腔导引光在腔镜小孔注入处出现椭圆“水滴”状干涉图样，该图样亮度较高，可以用于判断光腔的准直状态。输出导引光的远场光斑在Y方向上是不同振荡阶次的亮核光斑，其中高阶次亮核光斑可用于指示红外激光的远场光斑位置。
激光光学 离轴非稳腔 多光束干涉 调腔方法 远场光斑
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
为克服光腔衰荡高反射率测量过程中初始腔和测试腔结构转换导致的腔参数相对失调,提升调腔效率,提出一种基于衰荡腔透射光斑形态监测的调腔方法。以衰荡腔透射光斑外接矩形宽高比及光斑与其外接矩形面积的比率作为调腔依据,抑制腔参数失调导致的高阶横模激发,使初始腔和测试腔透射光斑均保持在基横模状态。实验结果显示:以宽高比和面积比作为调腔依据,不仅能够分辨不同的光斑模式,同时能有效应对模式间的特殊光斑形态(如椭圆光斑、多模跳变等)。当初始腔和测试腔光斑均调节至基横模状态时,测得的样片反射率均值最高且方均根最小。结果表明该方法有助于提高光腔衰荡高反射率测量技术的调腔效率。
测量 光腔衰荡 高反射率测量 光斑模式 调腔方法
1 西安理工大学机械与精密仪器工程学院， 陕西 西安 710048
2 西安现代控制技术研究所， 陕西 西安 710065
3 贵州大学大数据与信息工程学院， 贵州 贵阳 550025
棱镜式环形谐振腔反射、折射点多。为了保证陀螺稳定工作，对棱镜各工作面的角度误差、塔差以及调腔提出了严格的要求。将子午面及弧矢面内棱镜的工作面角度误差、球面偏心等作为微扰项，修正光在棱镜表面反射和折射的传输矩阵。建立棱镜式环形谐振腔光束几何偏折损耗和光路空间非共面损耗的物理模型，利用修正后的传输矩阵分析了角度误差造成光束偏离设计位置的程度。设计了基于棱镜配套筛选、谐振腔损耗控制的调腔方法。实验证明，新调腔方法使环形谐振腔一次合格率由75%提高至90%以上。
激光技术 激光陀螺 几何偏振损耗 非共面损耗 调腔
1 上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072
2 哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150080
3 苏州大学 机器人与微系统研究中心，江苏 苏州 215021
考虑激光陀螺调腔人工检测耗时较长、易受干扰，本文建立了激光陀螺自动调腔系统。在分析激光陀螺调腔工艺的基础上，构建了一种由CCD相机和光电倍增管组成的多传感器信息融合体系结构，提出了基于D-S证据理论的激光陀螺调腔检测方法。通过分析计算CCD相机和光电倍增管检测到的信号得出光斑、光阑中心点坐标差值及陀螺损耗值，并由这些信息获得调腔质量的评价函数。然后，根据D-S证据理论对评价函数进行融合处理，分别获得陀螺调腔质量合格与不合格的信度函数，应用最大支持度规则对调腔质量进行综合判断。实验结果显示，基于D-S证据理论的激光陀螺调腔方法检测准确率为91.14%，有效提高了调腔质量，验证了该方法的可行性。
激光陀螺 调腔 检测 D-S证据理论 信息融合 laser gyro cavity adjustment detection D-S evidence theory information fusion
1 上海大学机电工程与自动化学院， 上海 200072
2 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150080
为解决激光陀螺人工调腔质量低、效率不高等缺点，提出一种由CCD相机和光电倍增管构成的多传感器信息融合调腔检测方法，该方法同时检测光斑、光阑中心点及陀螺损耗值，并将这些信息送入融合中心，经过融合计算得到陀螺调腔是否合格的综合判断。融合系统采用动量BP神经网络对多源信息进行融合，根据调腔过程中的输入、输出情况，设计包含输入层、隐含层及输出层的3层网络拓扑结构。实验结果表明，此种方法对激光陀螺调腔质量是否合格判断准确率为93.81%，比人工采用单一传感器分步检测准确率提高了6%。
信号处理 激光陀螺调腔 信息融合 检测 动量BP神经网络
以超低膨胀系数微晶玻璃为腔体, 以分布反馈(DFB)激光器为光源, 建立了一套高灵敏度连续波腔衰荡光谱测量系统。该系统通过扫描腔长来实现入射激光与衰荡腔的频率匹配, 通过DFB激光器的电流调制实现入射光的快速关断, 通过DFB激光器的温度、电流调谐实现系统的光谱扫描, 7.6×10-9 cm-1的测量灵敏度。结合超高真空系统, 对N2O在6586.5～6596.5 cm-1的19条N2O吸收谱线的吸收强度及多普勒展宽系数进行了测量, 并就测量结果与HITRAN2004数据库进行了比较和讨论。
激光光谱 高灵敏度 腔衰荡光谱术 微晶玻璃 调腔式
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院研究生院，北京 100080
采用H－S波前传感器对于非稳腔进行了实验调腔技术研究，指出了正支共焦腔调腔的原则，以输出光束近场强度和相位分布这一双重依据作为谐振腔是否调好的标准。进行非稳腔调腔时，首先应当保证整个光路共光轴使输出强度分布均匀，但此时光束中可能还包含离焦等高阶像差，因此在腔外用Hartmann－Shack波前传感器进行光束相位测量，得到了35阶像差Zernike系数、波面PV和RMS值，进一步计算得到远场分布和环围能量曲线等。从而可以全面了解输出光束质量，并能有针对性地对光腔进行调整，从而达到较理想的光腔调整共轴状态。
信息光学 正支共焦腔 H－S波前传感器 调腔共轴方法 Zernike像差 information optics positive-branch confocal unstable resonators H-S wavefront sensor resonator alignment Zernike aberration
1 中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
2 中国科学院,大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
通过对由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个单元组成的PID调节器基本原理的介绍,指出合理设定PID调节器的参数是消除扰动的影响并实现腔镜快速、准确而稳定地移动的关键.实验结果表明,在调腔过程中应用PID技术,提高了静态时谐振腔各腔镜的同心度,而且在一定程度上保证了出光过程中谐振腔内各个腔镜的同心度,使得减小远场光斑的漂移和变形成为可能.
氧碘化学激光器 PID调节器 谐振腔 调腔 COIL PID adjuster Resonator
