建立了一个基于速率方程、考虑了热效应、可以模拟非直流(即小信号和瞬态调制下)特性,且适用于通用电路仿真器的垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL)的简单等效电路模型.并通过PSPICE仿真结果与实验对比验证了模型的适用性.

演示了利用一套光学元件对BBO光参量振荡器(OPO)进行宽带调谐的结构,即双晶体走离补偿、双向非共线抽运。谐振腔中90%高耦合输出镜同时起到滤除抽运光和反向抽运的作用,无需更换腔片可实现信号光0.43～0.63 μm和闲频光0.8～2.0 μm调谐输出,最高能量输出41 mJ,相应的转换效率50%。

介绍了两种Nd:YAG倍频的方法:折叠腔腔内倍频和腔外环形腔倍频,并着重对腔外环形腔倍频进行了研究,这种方法在1 kHz调QNd:YAG激光50 W平均功率输入的情况下,获得了17.5 W平均功率的绿光输出,光光转换效率达35%,较好地解决了激光微细聚焦问题,更适用于激光微成型。

利用爬山 模拟退火混合优化算法,对圆对称衍射光学束匀滑器件进行了精细化设计。对比选取不同的焦面采样间隔进行的束匀滑器件的设计结果,发现其采样间隔严重影响设计结果的真实性,设计计算中仅仅满足采样定理是不够的。为了获得真实的束匀滑分布,采样间隔必须小于/等于0.5倍传统采样间隔,只有这样才能同时控制住焦面采样点和其他非采样点处的光强分布,使其满足束匀滑分布。

介绍了用锥镜法和取高级衍射光斑法来实现空心光阱的实验方法。用实验定性地证明了空心光阱轴向捕获力高于实心光阱。用图像分析法比较了空心光阱与实心光阱近中心横向光阱刚度(光焦点附近小范围内的光阱横向刚性程度),表明同等条件下空心光阱的近中心横向光阱刚度弱于实心光阱。用流体力学法测量光阱的逃逸阱力随光功率的变化,表明同等条件下空心光阱的逃逸阱力大于实心光阱,因此空心光阱操纵微粒具有更高的稳定性。同时指出了空心光阱具有更低的热损伤,在低倍物镜下空心光阱具有更高的实用价值,以及空心光阱适于更加高精度的实验操作。

振镜扫描系统在快速成型系统中被广泛采用.由于扫描镜片的偏转角和平面坐标之间存在着本质的非线性映射关系, 如果用简单的线性对应关系来控制振镜的偏转,则会产生枕形误差.分析了枕形畸变的产生机理,并给出了软件校正算法.

用超声波雾化法产生了粒径分布在5～50 μm范围的水雾.用He-Ne相干光(0.63 μm)研究了这些极小水滴的后向散射的退偏度.实验证实,这些人造云雾的退偏度对重力有一个特别的依赖方向;实验还发现在云雾的退偏现象中,含有一种电-光效应.

利用聚焦的后向拉曼过程实现高功率准分子激光的高效脉冲压缩.获得了15倍的脉冲压缩和17%的总体能量转换效率,在10 J抽运能量下最大获得1.7 J的压缩脉冲输出.对聚焦抽运方式抑制前向拉曼散射和提高后向光强增益的机理进行了探讨.

由于取样定理的限制,常规的基于快速傅里叶变换(FFT) 光束传输模拟算法不能进行任意焦距聚焦光束的传输过程的模拟。为此提出了一种新算法:将球面波因子提出,将会聚光束的传输过程转化为非会聚光束的传输,从而间接地求得了聚焦光束的光场分布。利用Fresnel 数对两种传输过程的关系和聚焦光束的传输特性作了分析。

将自收敛束宽法用于研究硬边衍射二维拉盖尔 高斯光束的光束参数传输规律和M2因子。对所得结果作了分析并与用渐近分析法的计算结果作了比较。研究表明,自收敛束宽法本质上仍是基于由功率含量百分比确定的截断二阶矩法,对两种方法的一致性作了讨论。

分析了载波相位φ引起的高斯形几周期无啁啾脉冲(FCP)时间特性的变化,导出了高斯光脉冲携带的能量W,脉冲时间重心〈t〉以及脉冲有效宽度τ eff等与载波相位的关系式。分析结果表明，当包络脉宽(FWHM)τ小于载波周期时,载波相位对上述诸量的影响开始表现出来。

为实现更窄信道间隔的密集波分复用,提出了一种基于偏振光干涉仪的新型Interleaver解复用器,分析了结构组成与基本工作原理,对其进行了初步的测试实验,该器件所分开的DWDM系统两组波长功率均衡,隔离度分别为10.6 dB和14.64 dB,-1 dB带宽分别为0.7 nm和0.4 nm.

提出了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪和取样光纤光栅的新型全光纤梳状滤波器。通过对器件的工作原理的理论分析,发现耦合器的分束比、取样光纤光栅的光谱特性和干涉臂长差是决定这种全光纤梳状滤波器性能的三个主要因素。并对器件性能进行了模拟计算。实验上获得了信道间隔为100 GHz的初步实验结果。

利用傅里叶变换的方法,对超结构光纤光栅的谱特性进行了分析,将其结论与耦合模理论的结果进行了比较和研究,在反射率较低时两者得到了很多一致的结论.经推导发现,取样光纤光栅的反射峰间隔Δλ不只和光栅周期p有关,而且与取样率T关系密切.该结论在实验上得到了证实.

根据光热光谱技术中的激光光热平行检测技术测量了材料具有应力时的热扩散率,根据所检测到的光热信号的振幅,由非线性拟合,确定出材料的热扩散率;由于入射光束移动的方便性,可实现对材料的点点测量,进而测量了材料在应力作用区域不同点上的热扩散率,结果发现当材料内存在应力时,造成材料的热扩散率变小,且随应力起伏变化而变化。同时设计了数据采集软件与双差电路,提高了测量精确度。

借助在X光波段高次谐波辐射谱测量过程中,根据单色仪光栅分光的作用,产生的23级次(34.56 nm)谐波谱的二级次谱(69.13 nm)的出现与否,判断了实验获得高次谐波谱的截止波长;从而根据高次谐波的理论,判断了强激光场与物质相互作用时,激励产生X光谱的有效功率密度为1.007×10 14 W/cm 2,此时获得最大光子能量为32.817 eV。它的准确判断和测量是研究实验获得谱线的来源和强度的基础数据。

通过实验研究了在强背景光、反向散射条件下,十余种建筑物墙面靶材料在波长λ=1.55 μm下的反射特性.利用调制光谱技术,通过与标准反射参考板的比对测量,得到了这几种墙面靶材料的双向反射分布函数.其结果为设计气体遥感探测仪器信号放大器的动态范围、测试距离以及理论计算最低探测灵敏度提供了必要的实验依据.

介绍了智能激光大屏幕显示系统图像输出的工作机理,通过对振镜扫描的工作原理及振镜偏转角与大屏幕上激光扫描点所对应的坐标关系的研究,探讨了消除振镜扫描图像失真的方法。

研究了Ce3+对掺Er碲酸盐玻璃荧光光谱性质的影响,比较了不同的Ce3+掺杂浓度下Er3+离子荧光发光强度的变化,分析了Ce3+离子对Er3+离子作用的原理,应用经典方程计算了Er3+离子4I11/2能级的荧光寿命及其变化.

对一种可望应用于694 nm激光防护的铟酞菁染料(InPc),利用玻璃模具制备了铟酞菁掺杂高分子聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯薄膜。研究了该染料的氯仿溶液和薄膜吸收光谱,并分析了电子结构,同时推导了溶液中的光褪色机理。研究表明,在实验溶液浓度范围内InPc以单体形式存在,694 nm处的吸收强度和窄吸收峰形符合激光防护的要求,而InPc薄膜QТ出现两个吸收强度大致相等的峰,吸收波长较溶液光谱有少量蓝移或红移,吸收带增宽,且在不同高分子体系中获得相同吸光强度的薄膜所需染料的量明显不同,这主要是由于染料分子发生光降解和聚集态不同而使薄膜光谱特点复杂化。同时,通过对褪色产物分析探讨了该染料分子在氯仿溶液中可能发生的光降解断裂方式。

采用Nd:YAG脉冲激光器对大理石进行铣削加工试验。系统研究了工艺参数对铣削量和铣削面质量的影响规律,并探讨了不同石材类别对激光铣削面质量的影响。利用优化了的铣削工艺对大理石进行多种形状铣削加工。

针对激光加工中六轴机械手在线示教编程效率低的问题,提出了进行离线编程的方法,并介绍了激光加工六轴机械手离线编程技术开发的实现步骤。通过离线编程能极大地提高激光加工效率,方便用户的使用。

针对水下目标激光探测的信号检测与识别的问题,通过对回波信号的Gabor展开进行分析,建立了局部窗口多重相关的峰值检测方法,以及利用系数矩阵的迹和特征值描述目标的反射性能,实现了对目标的分类识别。实验表明,上述方法对目标的有效检测率达93.0%,分类识别有效率达83.2%。

报告了用放射性生物微球测量局部心肌血流量的动物实验。研究结果表明,采取特制的滤波器技术所打出的CO2激光孔道能有效地改善心肌血液微循环和心肌的缺血状况。根据激光和心肌组织的作用机理对激光心肌血管重建术研究过程中出现的一些相互矛盾的实验现象进行了分析和解释。