设计了一种光电混合式电流互感器,它由传感头、光纤传输和光电转换器、信号处理电路和工作电源4部分组成.这种结构具有绝缘性能高、可靠性强、质量小等特点,并对误差情况进行了分析.

分析了一种面向分组业务的新型光分插复用器(OADM)结构,采用光正交码的自相关性与互相关性,给出了全光地址的识别机理,并将其原理应用于新型的光网元节点中,说明了设计方法、应用示例和仿真结果.

介绍了利用大功率CO2激光束在A3钢表面制备高硬质金属陶瓷TiC-B4C-SiC-Co的方法,并对不同扫描速度下熔覆层的组织形态、显微硬度、合金层成分、耐磨损等性能进行了分析.结果表明,利用激光在低质钢材表面涂覆碳化物陶瓷,经激光处理后,能使低质钢材表面的化学成分发生根本性变化,表面硬度和耐磨性均有很大的提高.

在激光应用领域中,需要将多束不同波长的激光束同时作用于研究对象,多路激光束的合成多是采用手动操作反射镜,合成度靠人眼观测确定,可靠性难以保证.提出的计算机控制的多路激光束合成系统是分别将每束光路位置信号采集到计算机,并控制步进电机带动反射镜调整具体光路.该系统优点是结构简单、效果好,在实际使用中可以实现光束的有效合成.

简要介绍了乳化在白内障手术中的原理,重点介绍了激光乳化在白内障手术中的发展,以及几种激光的比较和发展前景.

从光束的相干-偏振(BCP)矩阵和传输理论出发,推导出了非均匀偏振(NUP)光通过光阑后的偏振度和光强分布的一般表示式.给出了一个光强均匀分布NUP光束的数值计算例.结果表明,通过光阑后光束的偏振度和光强分布发生了显著的变化.横平面上偏振度出现了振荡,光强剖面为非均匀分布.但在远场为均匀偏振.

基于迈克尔逊干涉仪的原理,提出了一种测量晶体折射率的理论及实验方法;在旋转角度不大的情况下,推导出了理论计算公式.利用CCD传感器和微处理器的结合建立了一套测试系统,该系统利用条纹评估软件提高了测试精度.

为了优化设计光纤喇曼激光器的各项参数,采用喇曼激光器的基本理论模型模拟分析了用DCF光纤做增益介质的光纤喇曼激光器的输出特性,提供了激光器优化设计的方法;通过改变光纤的长度和输出端面的耦合效率得到最优的激光输出;以及改变泵浦功率时输出激光功率的变化情况;并进一步分析了多波长的光纤激光器,得到四波长输出的光纤激光器.

利用声表面波共线声光效应的衍射光栅可使波导中导模向泄漏模转换,此现象在光通信在线解复用系统具有潜在应用前景.利用耦合模理论求解这一过程,模式转换效率可以化作声波频率、声光作用长度、波导厚度和声波功率密度的函数,利用数值计算得出结果并给出其关系.由数值计算结果可知,x切质子交换铌酸锂波导模式转换效率最大,适当选择波导长度和声驱动功率密度,其TE0→TMυ转换效率可达90%以上.

在计及光纤损耗的前提下,近似求解非线性薛定谔方程,分析了单模光纤的负群速度色散区群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)对啁啾脉冲的作用,定量计算光纤损耗和初始正啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响.结果表明,初始正啁啾改善了损耗对压缩参量的不良影响,遏制了最佳光纤长度的增加.若选取适当的光纤长度和初始峰值功率,可以实现正啁啾脉冲在单模光纤中的有效压缩.

介绍了一种利用激光测量跑道水平及斜视能见度的原理与方法.通过合作目标的使用,使得能够较简单地实现对斜视能见度的测量且大幅度地提高了仪器回波信号的幅度与灵敏度,并由此确定了仪器可选用PIN光电二极管作光电转换器件;通过透射率标尺的引入,改善了仪器对能见度测量的相对误差曲线,提高了能见度、尤其是低能见度的测量精度.能见度的测量精度优于12%.

介绍了国外激光辐射防护与光电对抗技术的研究和发展概况,内容主要包括:传统的激光防护器材、激光防护新技术和新材料、光电传感器和**装备光学窗口的激光防护、激光辐射综合防护系统、激光防护器材的评价测试、激光对抗与防护措施,并简述了激光辐射防护技术的发展趋势.

报道了利用LBO晶体对Nd∶YAG纳秒激光器进行腔外倍频实验的研究结果,实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),温度调谐.实验证明,采用LBO温度调谐方式具有倍频效率高、稳定性好、易于调节等优点,当匹配温度为8.4℃、基频光功率为1.3J时,获得了855mJ的660nm倍频光输出,最高转换效率达到66%,倍频光能量稳定度小于±3%.

三维级数展开的光束传播法(3D-SEM-BPM)将BPM方程转化为一阶常微分方程组,具有计算方法简单和计算效率高的优点.运用该法分析了铌酸锂Mach-Zehnder结构的电光波导调制器,模拟了光场在器件中的分布情况,获得了这种调制器模场损耗曲线和最佳结构参数.模拟时引入正切函数变换将无限平面映射为有限平面,避免了边界截断问题.

采用2kW的CO2激光束在W6Mo5Cr4V2高速钢表面熔覆陶瓷层材料,表面会形成三维网络状的陶瓷层,并经过淬火、回火热处理.研究结果表明,高速钢的高强度、高韧性结合高性能的陶瓷层,可形成一个良好的硬化层分布,其最高硬度可达1887HV,其耐磨性比常规淬、回火组织高约(3～7)倍.其高温硬度(红硬性)及回火稳定性均有所提高.

自聚焦透镜与多模光纤的折射率分布都遵从平方律分布,基于这个事实,进行了以多模光纤生产工艺制造微型准直透镜的研究和设计.结果表明,该微型准直透镜用作单模光纤准直器,具有良好的准直性能,该器件较之自聚焦透镜,尺寸更小且制造工艺简单.

介绍了扩束型光纤连接器的基本原理,定量分析了它的损耗机理,即包括可变损耗和固定损耗.可变损耗主要是由于系统各单元之间的对准误差引起的,包括径向偏移损耗、纵向偏移损耗以及轴向倾角损耗,其中影响最大的是径向偏移损耗;其次是轴向倾角损耗、固定损耗、纵向偏移损耗.固定损耗是由系统自身所用材料、表面处理决定的,包括菲涅耳损耗、球差损耗、衍射损耗、色散损耗、吸收损耗等.给出了降低损耗的有效方法.

薄膜材料已在微电子元件、超导材料、生物材料等方面得到广泛应用,为了得到高质量的薄膜材料,脉冲激光沉积技术受到了广泛的关注.介绍了脉冲激光沉积技术的原理、特点,综述了其在制备半导体、高温超导、类金刚石、铁电、生物陶瓷薄膜等方面的应用和研究现状,展望了该项技术的应用前景.

推导出了厄米-高斯(H-G)光束通过内含硬边光阑的近轴ABCD光学系统传输递推公式,由此可得出任意阶次的H-G光束场分布的解析表达式,并可解析地研究光阑对传输的影响.给出了数值计算用以说明所得的解析结果的应用和优点.

采用光学传输矩阵的方法对内含多元件热透镜介质的激光腔进行了分析,给出了棒间匹配耦合的调整方法.理论分析与实验相符,并在三棒串接的CW Nd3+∶YAG激光器中获得(0～1)kW的稳定功率输出.

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广、最有希望的制膜技术.陈述了其原理、特点、研究方法,总结了超快脉冲激光、脉冲激光真空弧、双光束脉冲激光沉积等最新的PLD薄膜制备技术研究进展.

激光辐照某种材料当其表面未发生任何物理化学变化时,其表面反射率不会发生任何变化;当材料表面发生了烧蚀,产生了物质的变化时,反射率会集聚下降.通过积分球光电管系统监测表面反射率,判定反射率变化的拐点来得到Kevlar/epoxy材料的激光烧蚀阈值.

采用Nd∶YAG脉冲激光器对单晶硅片进行铣削加工试验.系统研究了工艺参数对铣削量和铣削面质量的影响规律,并利用优化的铣削工艺对单晶硅进行了多种形状铣削加工.

对激光光学中一个十分有意义的论题,即激光束的分类作了综述和分析.基于二阶矩方法和维格纳分布函数,激光束可以按照其空间对称性分为无像散光束、简单像散光束和复杂像散光束.另一方面按空间相干性激光束可分为部分空间相干光和完全空间相干光.对各类激光束的独立特征参数及其联系作了分析.

介绍用于YAG固体脉冲激光器的15kW具有恒压限流功能的开关电源,分析了控制电路原理,给出了实现电路.实用表明,电源性能良好、运行安全可靠、结构简单、成本低廉.

提出了一种引入He-Ne激光回馈的双光束干涉系统,并在理论和实验两方面进行了研究.实验中对系统中的干涉信号及激光器尾光功率变化同时进行探测.发现当干涉仪的主回馈镜移动时,激光器尾光信号是正弦形波形,而干涉仪输出的是以双峰为一个周期的信号,双峰中一峰总是高于另一峰,并且当主回馈镜移动方向改变时,同一周期中两峰出现的顺序也随之改变.对实验现象进行了理论分析,并模拟出干涉信号及激光自身功率的变化曲线.理论分析及模拟结果与实验结果完全吻合.讨论了利用发现的现象进行测量的可行性,所提出的测量方法易于实现.

当衍射光学元件的特征尺寸可以与照射光波长比拟时,必须考虑光波矢量衍射特性.利用矢量分析方法--二维时域有限差分法(FDTD)对有限口径衍射微柱透镜的焦深和焦移特性进行严格矢量分析,与传统标量分析方法的结果进行了详细比较.分析给出TE波垂直入射情况下衍射微柱透镜焦深和焦移与透镜F数的关系,结果表明,微柱透镜的焦移量要大于标量分析结果,而二者得出的焦深量基本一致,这些结论对衍射微透镜的设计和实际应用有一定指导意义.同时分析了透镜面型量化对焦深和焦移的影响,讨论了矢量分析方法的数值色散、计算空间吸收边界的设置和FDTD计算区稳定电磁场向观察面的传播算法.

分别从理论和实验上对紫外光激励不同浓度的乙醇溶液所产生的荧光光谱及其特性进行了分析研究.结果表明,在波长为254nm的紫外光激励下,乙醇溶液可以产生较强的荧光,其峰值为395nm,经研究认为该荧光是由乙醇分子中C-OH基团的孤对电子产生的.研究乙醇溶液的荧光光谱及其特性可为其作为有机溶剂对其它物质的荧光光谱进行研究提供参考.

应用有限元方法模拟计算了镀膜系统平行平面转盘在不同转速以及不同的镀膜时间下波分复用(DWDM)系统介质滤光片的成膜均匀性.结果表明,针对不同的膜料,合理选择转速和控制镀膜时间能够提高薄膜成膜的均匀性.

采用拍频法测量CO2激光器频率稳定度.计算机通过IEEE488接口直接从计数器上接收数据,并通过程序计算得出激光器的频率稳定度.采用脉冲外差法测量脉冲CO2激光器频率稳定度.

介绍了激光与其它热源进行复合焊接的几种方法,分析了这些复合焊接方法在保持激光焊接优点的基础上克服激光焊接缺陷的机理,最后指出这些复合焊接方法是激光焊接的一个发展趋势.

基于将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导出了双曲余弦-高斯光束(ChG)通过多个光阑近轴ABCD光学系统的递推传输公式,该公式可用来解析地研究光束通过硬边光阑光学系统的传输特性.给出了数值计算结果,并与直接对Collins公式积分的结果进行了比较,显示出使用解析公式有节约大量机时的优点.

型钢生产线上现使用的锯片裂纹、崩齿现象比较严重,导致锯片提前下线报废;同时由于锯片是一个面积较大的薄板,其厚度与直径的比非常小,且又是在高速旋转及高速送进的条件下工作,因此,在锯切时存在着严重的振动问题.针对莱钢中型厂热切圆锯片存在的问题,对锯片齿尖和基体采用激光处理.经实验研究发现,锯片经激光处理后,锯齿的硬度、耐磨性得到提高,整个锯片的振动特性和整体稳定性得到改善,故锯片的使用寿命和锯切质量能够很好地保证.