湖南大学计算机与通信学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
实验研究了飞秒激光干涉条纹在CS2介质中传输的增长率与条纹间隔以及增长率与中心峰值强度的关系。结果发现, 在非线性介质中传输的1维干涉调制特别是当其调制频率位于中心光强对应的最快增长频率附近时, 随着传输距离的增加调制场迅速获得增长, 将高斯光束分裂成多根峰值强度很高的带状细丝。相应的数值模拟与实验结果具有较好的一致性。
自聚焦 飞秒激光 光成丝 调制不稳定性 self-focusing femtosecond laser filamentation modulation instability
湖南大学 计算机与通信学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
建立了左手材料中拉盖尔高斯光束传输模型,通过研究拉盖尔高斯光束的相位分布来分析光束的强度旋转特性。具体分析了光束参数模式、Gouy相、频率和色散对光束强度和相位旋转特性的影响。研究发现:方位角相差是导致光束强度旋转的主要原因;负折射率引起的逆的Gouy相移将会导致光束强度反转;在正常色散区左手材料中光束的强度和相位旋转方向是相同的, 而在反常色散区, 左手材料中光束的强度和相位旋转方向是相反的。
左手材料 拉盖尔高斯光束 强度旋转 Gouy相移 left-handed materials Laguerre-Gaussian beam intensity rotation Gouy phase shift
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
研究了采用时间选通和共孔径方式的钠激光导星技术, 并开展了钠信标发射接收实验研究。分析了钠原子共振散射与信标激光波长的匹配关系, 介绍了钠信标激光器、距离选通装置、回光探测装置、同步控制装置等的研制工作。实验成功采集到了钠信标图像, 通过分析回光图像随信标激光波长的变化规律, 验证了波长匹配在钠激光导星中的重要性。
自适应光学 钠信标 共孔径 激光导星 adaptive optics sodium beacon common aperture laser guide star
1 湖南大学 物理与微电子科学学院, 长沙 410082
2 湖南大学 计算机与通信学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
3 衡阳师范学院 物理与电子信息科学系, 湖南 衡阳 421008
为避免时域调制增长形成的高强度时间尖峰对光学元件的损坏,数值研究了啁啾堆积脉冲宽带激光非线性传输的时域调制增长规律。结果表明:对于正常色散介质, 子脉冲间干涉引入的时间调制与外加调制随着传输距离的增加, 不断振荡减弱; 相反, 对于反常色散介质, 无外加时间噪声时, 堆积子脉冲间的相互干涉引入的时间调制有微弱增长, 但当传输距离进一步增加时, 子脉冲间干涉引入的调制可以获得快速增长; 而当外加非线性最快增长时间调制时, 时间调制发生迅速增长,具有破坏威胁的时间尖峰易于形成。
啁啾脉冲 宽带激光 非线性传输 时域调制 chirped pulses broad-band lasers nonlinear propagation temporal modulation
华北光电技术研究所, 固体激光技术国家级重点实验室, 北京 100015
介绍了用于激光测距机的1 572 nm窄带滤光膜的用途、特性和制备方法。利用计算机优化软件对多腔结构进行计算后, 得到了损耗小、制备方便、重复性好的膜系设计。讨论了薄膜的光谱、温漂及均匀性等主要技术问题后, 给出了特性测试和环境实验结果。目前相关的带宽12 nm滤光膜应用在新型激光测距机中分别达到了精度±5 m和重复频率(1±0.1)Hz下11 km的使用效果。
激光测距 窄带滤光膜 多腔结构 均匀性 laser telemeter narrow-band filter multiple-cavity uniformity
从激光与物质相互作用理论出发, 对脉冲激光作用单晶硅的热特性进行分析。建立一套实验装置, 所用激光光源的波长为1 064 nm,脉宽为10 ns, 重复频率为1 Hz。得到单晶硅的等离子体谱及热辐射谱, 在单晶硅的光电性质基础上对其热表面损伤进行理论分析。提取380~460 nm波段的单晶硅等离子体光谱, 分析了谱图中SiⅠ390.52 nm, SiⅡ385.51 nm,SiⅡ413.12 nm三条谱线的相对强度与激光输出功率密度的对应关系。
激光与物质相互作用 等离子体 激光发射光谱 光谱分析 interaction between laser and material laser plasma laser emission spectrum spectrum analysis
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
为了提高激光系统的整体效率, 需要将出射光强整形为空心分布。采用纯相位型液晶空间光调制器整形近高斯分布光强到空心分布。基于能量守恒定律和等光程原理, 分析了纯相位型液晶空间光调制器光束整形系统, 得出了整形系统所需的相位分布。采用衍射光学方法, 数值模拟了整形效果, 讨论了入射光束束腰半径和强度分布等因素对整形效果的影响。利用纯相位型液晶空间光调制器实验实现了空心光束, 实验测得的转换效率大于99%。
激光光学 光束整形 空心光束 液晶空间光调制器 laser optics beam shaping dark hollow beam liquid crystal spatial light modulator
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 100039
给出了连续调制激励光照射下光学薄膜样品表面热变形场的理论分布, 并由此定义了表面热透镜(STL)信号。根据表面热透镜理论实验测量了一个BK7基底高反膜样品的形变, 给出了表面热透镜信号随调制频率的变化曲线。实验结果表明：在采用的STL实验构型中, 探测了最小1.985 nm的直流形变, 对应不调制时的形变为3.97 nm, 相应的形变探测灵敏度达到了10 pm量级; 直流形变与功率成线性关系; 交流表面热透镜信号随着频率增大而减小, 在高频端近似成线性减小。
热变形 光学薄膜样品 表面热透镜 吸收 探测灵敏度 thermal deformation optical coating sample surface thermal lens absorptance detecting limitation
哈尔滨工业大学 光电子技术研究所, 可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150081
激光雷达距离像能表征目标的几何结构, 而同一目标不同姿态的距离图像差别较大, 因此目标姿态的准确估计对目标识别尤为重要。Ulf Grenander的模式理论利用变形模板表示观测图像, 目标姿态变化引起刚性模板的变形用特殊正交群矩阵表示, 在贝叶斯估计框架下, 用跳扩散过程从后验密度中取样, 以希尔伯特-施密特范数作为误差特性, 对目标姿态进行估计, 并分析误差性能。针对激光雷达距离像基于地面目标进行研究, 利用Grenander的模式理论, 在不同载噪比情况下对车辆姿态进行估计。通过对姿态估计误差的分析, 表明该算法能够较准确地估计目标的姿态。
激光雷达 姿态估计 贝叶斯估计 跳扩散过程 特殊正交群 laser ladar pose estimation Bayesian estimation jump-diffusion special orthogonal group
1 湖南大学 计算机与通信学院, 微纳光电器件及应用教育部重点实验室, 长沙 410082
2 邵阳学院 信息工程系, 激光与信息技术研究所, 湖南 邵阳 422000
从麦克斯韦方程组出发, 结合超常介质的特殊性质, 分析了电磁波在一种具有线性色散关系的各向异性超常介质中的传播特性。在线性色散关系的情况下, 得到了超常介质的介电张量和磁导率张量各元素之间的条件表达式。根据能量守恒定律和电磁场的边界连续性条件, 在横电波(TE)和横磁波(TM)入射时, 分析了折射波矢和能流与入射波矢和能流方向之间的关系。发现无论是TE波还是TM波,在这种介质中传输时, 都产生了光准直的现象, 且TE波和TM波的传输方式是相反的。
超常介质 各向异性 线性色散 光准直 metamaterial anisotropic linear dispersion light collimati
