期刊基本信息
创刊:
1964年 • 半月刊
名称:
激光与光电子学进展
英文:
Laser & Optoelectronics Progress
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中科院上海光机所
出版单位:
中国激光杂志社
主编:
范滇元
执行主编:
邱建荣
副主编:
戴琼海 张龙 张雨东 曹良才
ISSN:
1006-4125
刊号:
CN 31-1690/TN
电话:
021-69918427
邮箱:
地址:
上海市嘉定区清河路390号
邮编:
201800
定价:
120元/期

本期栏目 2010, 47(9)

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激光与光电子学进展 第47卷 第9期

方捻 1,2,*王陆唐 1,2黄肇明 1,2
作者单位
摘要
1 上海大学 特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072
2 上海大学 通信与信息工程学院,上海 200072
从各种扰动随时间变化的共性出发,对光纤扰动分布传感技术进行了分类,并对其系统结构、检测原理、定位方法、技术特点和应用领域进行了分析。对光时域反射(OTDR)型和干涉型两种常见的光纤时变扰动分布传感(TDDS)技术做了较全面的介绍,对新型的混沌有源光纤时变扰动分布传感技术做了较详细的描述,着重说明各种研究方案的扰动定位方法的原理、优缺点及最新的进展。最后指出,提高系统的检测实时性和抗干扰能力并降低系统的误报率是光纤时变扰动分布传感技术实用化研究的主要方向。
传感器 定位 光时域反射计 干涉仪 混沌激光器 时变扰动 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 090601
冯奎 1,2,*朱勇 1苏洋 1
作者单位
摘要
1 解放军理工大学 通信工程学院,江苏 南京 210007
2 中国人民解放军96175部队,安徽 黄山 245600
由法拉第效应原理,通过测量磁场引起光纤布拉格光栅(FBG)的偏振相关损耗(PDL),可以测得磁感应强度大小。FBG中线双折射的存在,同样改变了光的偏振特性,仿真并实验验证了FBG固有偏振相关损耗的特点。利用琼斯矩阵法理论推导了FBG在既有双折射又有磁场影响时,输入线偏振光偏振态的变化规律。通过对偏振相关损耗与线偏振光起偏角和双折射大小的仿真分析可知,不同起偏角的线偏光对线双折射的敏感度不同。在线双折射的影响下,偏振相关损耗峰值随起偏角大小呈周期性变化,对磁场测量的灵敏度产生影响,而与磁感应强度的线性关系并未发生变化。
光纤光学 磁场测量 光纤布拉格光栅 偏振相关损耗 线双折射 偏振态 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 090602
作者单位
摘要
中国计量学院光电子技术研究所,浙江 杭州 310018
对国内外已报道的强度解调型光纤布拉格光栅(FBG)传感器进行了综述,按解调方法将其归类为光栅匹配法、边缘滤波法、光栅啁啾法、激光匹配法和射频探测法。对各种方法的原理进行了介绍,对各自的优缺点等进行了评述,并对强度解调型FBG传感器的发展进行了展望。
传感器 光纤传感 光纤布拉格光栅 强度解调 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 090603
作者单位
摘要
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室,吉林 长春 130033
分析了用干涉仪检测中心遮拦光学元件时仍采用圆泽尼克(Zernike)多项式表述相位和求解赛德尔像差的弊端,在环形域上,圆泽尼克多项式不再具有正交性和明确的物理意义。给出了环域泽尼克多项式的求解方式和表达形式,这些表达式具有和圆泽尼克同样的性质和意义。利用Zygo数字干涉仪对口径为300 mm,中心遮拦比为0.23的非球面进行了零位补偿检验,用编制的计算程序对其进行环域泽尼克多项式波面拟合,得到的前4项分布可以作为调整误差而消去,进而获得较准确的面形信息,从而为超精加工提供了依据。
光学检测 中心遮拦 泽尼克多项式 调整误差 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091201
作者单位
摘要
1 北京工商大学 计算机与信息工程学院,北京 100048
2 天津大学 精仪学院激光与光电子研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
利用电子束直写系统(EBL)和反应离子束刻蚀系统(RIE)制作了两级正交偶极分形槽样品,其中空气槽的宽度为0.12 μm,两级正交偶极分形槽结构中第一级和第二级的臂长分别为1.8 μm 和0.8 μm。样品总体尺寸为35 μm×35 μm,是由20×20个正交偶极排列而成的,每个正交偶极之间的周期为1.5 μm。采用实验和传输矩阵(TMM)理论模拟的方法研究了分形槽结构在近红外和中红外波段的透射曲线,正交偶极分形槽结构在1.7 μm和5.2 μm波长处得到两个增强透射峰,其透射率分别为36%和49%。理论模拟结果与实验测量结果基本一致。证明了两级正交偶极分形结构中自相似性的存在。
分形结构 正交偶极 自相似性 传输矩阵 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091301
作者单位
摘要
南京邮电大学 光电工程学院,微流控光学中心,江苏 南京 210003
微流控光学芯片具有微型化、集成化、可调化的优势,其应用中常碰到的技术瓶颈是液体驱动技术。微量液体具有与大块液体不同的性质,利用其微观特性可发展新型液体驱动技术,该技术有利于微流控光学芯片的微型化、集成化及使用的灵活性。阐述了几种利用表面张力、热蒸汽、光压、Marangoni对流、磁场以及液体与电磁相互作用等驱动微液体的新型技术。
微流控光学 液体驱动 表面张力   对流 磁场 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091302
作者单位
摘要
长春理工大学 理学院激光技术研究所,吉林 长春 130022
为了改善激光二极管(LD)侧面抽运固体激光器的光束质量,提高TEM00模提取效率,提出了一种LD环形阵列侧向非均匀抽运方式。采用交错放置的两个半环形LD阵列(LDA)侧向直接抽运两根串接的激光棒,非抽运面进行热传导冷却。将LD面阵发出的光做高斯光束处理,利用高斯光束通过光学系统的变换规律,通过计算机模拟,研究了LDA环形侧向非均匀抽运条件下Nd:YAG的抽运光场均匀性,分析了抽运距离、工作物质吸收参数对抽运光场分布的影响。
激光技术 激光二极管 环形侧面抽运 抽运光场分布 模拟计算 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091401
作者单位
摘要
清华大学 精密仪器与机械学系光子与电子技术研究中心,摩擦学国家重点实验室,北京 100084
针对激光二极管(LD)角抽运复合晶体激光器,提出采用绝热槽热沉改善其热焦距不对称的问题,并进行了理论数值计算分析和相关验证实验。分析结果表明,当绝热槽尺寸为0.325 mm×2 mm×14 mm时,复合晶体在宽度和厚度的热焦距基本相等。实验证明在采用绝热槽热沉的情况下,两方向热焦距比由原来的3.86倍缩小到2.19倍,一定程度上补偿了两方向热焦距非对称性,同时提出,考虑端面效应和提高绝热槽加工精度可以进一步使两方向热焦距大致对称。
固体激光器 角抽运 复合晶体 热焦距 非对称 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091402
作者单位
摘要
中国科学院 半导体研究所,北京 100083
理论分析了不同填充因子、不同腔长的阵列器件在同样的连续输出功率下的热分布情况,讨论了金刚石热沉对阵列器件散热的影响以及比较了双面散热与单面散热时阵列器件的热分布效果。在理论分析的基础上,采用宽波导结构,2 mm腔长,80%填充因子阵列结构,实现了176 W的连续输出。
连续波激光器 高功率 热效应 阵列结构 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091403
作者单位
摘要
1 西安建筑科技大学 理学院,陕西 西安 710055
2 西安建筑科技大学 材料科学与工程学院,陕西 西安 710055
在准连续激光二极管(LD)抽运的激光晶体中存在升降温的瞬态过程。为解决准连续LD端面抽运激光晶体产生的热效应问题,基于热传导方程,采用特征函数法和常数变异法得到了准连续超高斯光束端面抽运Nd:YAG棒的瞬态温度场的一般解析表达式。同时定量分析了准连续抽运光束腰半径、脉宽以及频率对Nd:YAG棒瞬态温度场的影响。研究结果表明,准连续LD端面抽运Nd:YAG棒时,棒内温度随时间呈锯齿状变化,经过一段时间后最终呈稳定周期性分布,而且棒内温度也随脉宽和频率的增大而增大。研究方法和所得结果还可以应用到激光系统的其他瞬态热问题研究中。
激光技术 瞬态温度分布 解析分析 准连续抽运 Nd:YAG棒 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091404
作者单位
摘要
国防科学技术大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
近年来以半导体激光器为抽运源的碱金属蒸气激光器在高能激光领域获得了快速的发展,但是碱金属蒸气激光器的吸收谱宽非常窄,即使在充入一个大气压缓冲气体后其吸收谱宽仍小于100 GHz(0.2 nm),而市售半导体激光器的输出线宽约1000 GHz(2 nm),难以实现有效抽运,因此对窄线宽大功率半导体激光器提出迫切需求。在介绍半导体激光器抽运碱金属蒸气激光器基本原理的基础上,综述了用于大功率半导体激光器窄线宽的方法,分析了其优缺点,最后介绍谱宽压窄大功率半导体激光器的发展途径。
激光器 碱金属蒸气激光器 大功率半导体激光器 窄线宽 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091405
作者单位
摘要
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
在传统的氧碘化学激光器(COIL)中,一般是直接向单重态氧气流中加入碘分子,通过消耗单重态氧的能量来解离碘分子获得基态碘原子,这种加碘方式在COIL发展中存在着较大的局限性,限制了其小信号增益、输出功率以及化学效率。相反,直接加入碘原子的技术不但可以避免这些缺点,还可以拓宽COIL的应用领域范围,因此碘原子发生技术成为近年来国际上气流化学激光领域的研究热点之一。介绍了放电解离产生碘原子的研究进展和化学法碘原子发生的研究历程以及最新进展,归纳整理了化学法碘原子发生器研究中的关键技术和问题,预测了未来的发展趋势,指出了发展过程中需要解决的问题。
氧碘化学激光器(COIL) 原子碘 碘原子 放电解离 化学法 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091406
作者单位
摘要
1 广东工业大学 信息工程学院,广东 广州 510006
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所 高功率激光物理联合实验室,上海 201800
改善激光在靶面的辐照均匀性,一直是惯性约束聚变(ICF)驱动器中非常关键的课题,在过去的30多年里已经发展了多种光束匀滑技术。其中空间匀滑技术可以控制焦斑的包络形状并改善大空间尺度的辐照均匀性,时间匀滑技术则可消除焦斑内部高空间频率的强度调制。综述了国内外现有的各种光束匀滑技术及其进展,并对“神光Ⅱ”激光装置的光束匀滑要求、拟采用的光束匀滑路线及其中关键技术单元的研究进展做简单介绍。
激光光学 惯性约束聚变 高功率激光驱动器 靶面均匀辐照 空间匀滑 时间匀滑 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091407
作者单位
摘要
西安工业大学 电子信息工程学院,陕西 西安 710032
针对在零件的高精度尺寸测量中,线阵CCD相机的图像采集与零件运动的同步问题进行研究。对采用伺服电机和运动控制卡的同步方法进行了分析,提出了采用普通异步电机与编码器组合的控制方法;研究了运动控制系统和相机采集线率之间的关系,设计了基于非等步长的同步控制方式。根据线阵相机图像采集的特点,以标准圆形目标作为标定目标,提取了芯片方向和运动方向的直径参数,实现了物像关系和校正插值系数标定;设计了线性插值算法,可以对任意形状的目标成像进行校正。实验结果表明,该方法简单易行,成本低,可以有效地校正线阵CCD由于运动造成的拉伸变形。
成像系统 线阵相机 图像校正 同步控制 插值 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 091501
作者单位
摘要
1 中国科学院 西安光学精密机械研究 所空间光学研究室,陕西 西安 710119
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
采用折/衍光学元件结合的方法,使用两种普通国产玻璃K9和TF3,设计了工作波段为0.546~0.768 μm的3片式长焦物镜系统,并对其二级光谱进行了校正。将此设计结果与7片型,4种材料的全折射式长焦物镜的光学性能进行比较。结果表明,利用折/衍光学元件能在简化系统的基础上有效校正长焦物镜的像差,极大降低系统的长度、重量和复杂程度,其光学成像和结构性能优于全折射型。
光学设计 折/衍混合 复消色差 长焦物镜 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 092201
李林科 1,2,*刘倚红 1,2曹芳 1,2徐红春 1,2
作者单位
摘要
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室,湖北 武汉 430074
2 武汉电信器件有限公司,湖北 武汉 430074
对速率10 Gb/s传输距离可达10 km的高速同轴连接型光发射组件(TOSA,又称高速同轴激光器)进行了研究。通过对该器件的光学结构和电高频性能等核心部分的深入分析和优化设计,成功研制出了可直接应用于小型化10 Gb/s XFP光收发合一模块的TOSA。测试结果表明,在10.709 Gb/s的调制速率下,消光比大于7 dB,光眼图裕量大于15%,其整体性能达到了国外同类产品的先进水平。
激光器 光耦合 光发射组件 高速同轴激光器 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 092301
作者单位
摘要
合肥工业大学 物理系,安徽 合肥 230009
基于非傍轴标量光束横截面上光强的精确定义,对桶中功率(PIB)和二阶矩定义的非傍轴标量高斯光束的束宽、远场发散角和M2因子等进行了详细的数值计算,并与傍轴标量高斯光束的传输特性进行了比较。结果表明,桶中功率定义的远场发散角和M2因子较二阶矩定义的小,两种定义的M2因子都随束腰趋于零而趋向于零。束腰参量w0较小时三种定义的光束束宽、远场发散角和M2因子存在较大差别,随着w0的增大三种定义的光束参量趋于一致。指出了非傍轴标量高斯光束功率密度二阶矩及传统光强二阶矩理论的有效性与束腰参量w0的关系,这对非傍轴光束传输特性的研究具有参考价值。
物理光学 传输特性 二阶矩 桶中功率 非傍轴高斯光束 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 092601
作者单位
摘要
武夷学院 电子工程系,福建 武夷山 354300
将初始处于W态的3个二能级原子中的两个原子分别注入处于真空态的两个腔中,并与光场发生共振相互作用。采用数值计算方法,比较了进行原子态选择性测量和原子旋转操作时的腔内原子偶极压缩效应。讨论了对腔外原子的旋转操作和测量对腔内原子偶极压缩效应性质的影响。研究结果表明:通过对腔外原子的旋转操作和原子态的选择性测量,可控制腔内原子偶极压缩效应;在第一象限内随旋转角的增大,腔内原子的偶极振幅Sx分量经历从不压缩→出现压缩→压缩增强→压缩减弱的过程。这表明可通过操控旋转角来控制腔内原子的偶极压缩效应强弱。
量子光学 旋转操作 选择测量 偶极压缩 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 092701
作者单位
摘要
中国科学院 上海光学精密机械研究所,上海 201800
高能量密度物理(HEDP)是研究能量密度超过1011 J/m3的极端条件下物质结构与特性及变化规律的科学,开展此方面的研究对惯性约束聚变、材料物理、天体物理、加速器物理、**等具有极其重要的意义。主要介绍了我们在利用飞秒相对论性超强激光进行高能量密度物理研究方面所取得的一些进展,包括电子加速、离子加速(包括质子和重离子)以及其他一些有意义的结果。
高能量密度 激光 电子加速 离子加速 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 093201
作者单位
摘要
中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190
高能量密度物理(HEDP)是一个近年发展起来的充满新物理现象和具有重要应用前景的交叉前沿领域。高能量密度状态在天体中普遍存在。随着高功率激光器、高能粒子束和Z-箍缩发生器的发展,在实验室产生高能量密度的条件日益成熟。对基于强激光的高能量密度物理的研究现状和几个前沿问题进行了简单介绍,重点综述激光惯性约束聚变快点火方案和实验室天体物理的新进展。
高能量密度物理 强激光 快点火激光核聚变 实验室天体物理 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 093202
作者单位
摘要
吉林大学 原子与分子物理研究所,吉林 长春 130012
在强激光场中简单原子分子体系行为的研究展现了一些新的物理现象,提供着许多对于高能量密度条件下的极端物理过程研究有价值的基本信息。主要结合本实验室近年来在此方面的一些实验和理论研究,介绍了多原子分子的飞秒激光电离解离,分子在溶液中的激发态能量转移和整形脉冲激光烧蚀过程操控等方面的研究。
非线性光学 飞秒激光 多原子分子电离解离 激发态能量转移 脉冲激光整形 
激光与光电子学进展
2010, 47(9): 093203