作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 & 光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
微螺旋结构在微机器人、手性超材料中有重要应用,不同的应用对螺旋结构有着不一样的要求。基于飞秒激光双光子聚合技术可以直写任意三维微结构,然而,单焦点逐点直写的效率较低。基于结构光场的单步曝光方案能够实现高效制备,但目前受限于复杂而专业的光场调控技术,仅能制备较有限的微螺旋结构。针对微尺度多螺旋结构,本文提出了一种基于动态多焦点的制备方案。该方案将光斑的螺旋运动轨迹分解为由动态全息图控制的圆周运动和由z轴位移台控制的线性扫描,最终成功制备了直径、螺线数、螺距与手性等特征灵活可控的多重微螺旋结构。所提微螺旋结构制备方案兼具经济性及高效灵活的优势,对于微机器人、手性超材料和生物工程等领域的相关研究具有较大的参考价值。
激光技术 微螺旋 双光子聚合 多焦点 空间光调制器 laser technique micro-helix two-photon polymerization multi-focus spatial light modulator 
中国激光
2023, 50(24): 2402402
Author Affiliations
Abstract
Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
The manipulation of structured light beams requires simultaneous spatial modulation of amplitude and phase. Based on the double-phase holography (DPH) algorithm, we demonstrate an efficient reconstruction of Bessel beams with arbitrary on-axis intensity. Also, the off-axis DPH method enables more than doubled laser energy utilization compared with the widely-used off-axis phase wrapping modulation method. The DPH algorithm is also used in two-photon polymerization to enable the rapid fabrication of microtube arrays, ortho-hexagonal scaffolds, and 2D patterned microstructures. This work gives experimental proof to show the powerful feasibility of the DPH method in constructing economic adaptive laser processing systems.
double-phase hologram structured beam two-photon polymerization 
Chinese Optics Letters
2023, 21(11): 110002
Author Affiliations
Abstract
1 Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 FEMTO-ST Institute, Université de Bourgogne-Franche-Comté UMR-6174, 25030 Besançon, France
In the femtosecond two-photon polymerization (2PP) experimental system, optical aberrations degrade the fabrication quality. To solve this issue, a multichannel interferometric wavefront sensing technique is adopted in the adaptive laser processing system with a single phase-only spatial light modulator. 2PP fabrications using corrected high-order Bessel beams with the above solution have been conducted, and high-quality microstructure arrays of microtubes with 20 µm diameter have been rapidly manufactured. The effectiveness of the proposed scheme is demonstrated by comparing the beam intensity distributions and 2PP results before and after aberration corrections.
femtosecond laser two-photon polymerization aberration correction Bessel beams 
Chinese Optics Letters
2023, 21(7): 071203
作者单位
摘要
1 浙大城市学院计算机与计算科学学院, 浙江 杭州 310015
2 浙江大学控制科学与工程学院, 工业控制技术国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
太赫兹波在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间, 具有指纹特性、 安全无损、 强穿透性等特点, 因此太赫兹光谱技术在药品成分和组成检测领域具有广泛应用价值。 针对高纯度物质识别研究中存在部分弱吸收峰不易识别, 以及混合物的太赫兹光谱中吸收峰强度降低而导致吸收峰位信息模糊化的问题, 提出了一种基于离散极大值法的光谱吸收峰位识别方法, 即伴随拐点法。 伴随拐点法首先利用目标检测物太赫兹吸收系数谱图的一阶和二阶导数确定吸收峰位的伴随拐点和基线谱, 其次将原始吸收光谱与基线谱进行差分运算得到差谱, 最后根据离散极大值法确定吸收峰位, 从而实现特征吸收峰的识别。 为验证伴随拐点法的有效性, 采用伴随拐点法对四种硝基呋喃类样品光谱进行吸收峰提取, 并将吸收峰位识别结果与仿真结果进行比较。 实验结果证明, 伴随拐点法能有效识别目标检测物的强吸收峰和弱吸收峰。 该方法不仅在含峰目标物的太赫兹特征吸收峰识别问题中具有广泛的应用前景, 还适用于其他光谱的谱峰峰位检测。
太赫兹时域光谱 特征吸收峰识别 光谱吸收峰 光谱特征信息 Terahertz absorption coefficient spectrum Absorption peak recognition Discrete local maximum method Adjoint inflection point method 
光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3058
倪丹丹 1谢辰 1,2,*赵振宇 1肖娜 1[ ... ]胡明列 1
作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室/光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 深圳大学光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
3 深圳大学纳米光子学研究中心, 广东 深圳 518060
设计了一种相位函数,得到类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随传播距离演化的解析公式,实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸随轴向距离z的线性调控。通过实验,将所设计的相位函数加载到空间光调制器上,在直接空间中实现了类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的精确调控,研究了不同传播长度下类贝塞尔光束中心主瓣尺寸的演化。实验结果与仿真结果一致,验证了该相位函数的可靠性,且在整个贝塞尔区间内,最高强度处的横向光强分布仍满足贝塞尔函数分布。
衍射 类贝塞尔光束 空间光调制器 中心主瓣尺寸 diffraction Bessel-like beams spatial light modulator central lobe size 
光学学报
2018, 38(7): 0714001
Author Affiliations
Abstract
1 Nanophotonics Research Centre, Shenzhen University & Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Key Laboratory of Optical Information Science and Technology of the Education Ministry of China, Institute of Modern Optics, Nankai University, Tianjin 300071, China
3 Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, College of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
4 College of Mathematics and Statistics, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
Femtosecond (fs) cylindrical vector beams (CVBs) have found use in many applications in recent years. However, the existing rigid generation methods seriously limit its development. Here, we propose a flexible method for generating fs-CVBs with arbitrary polarization order by employing half wave plates and vortex retarders. The polarization state, autocorrelation width, pulse width, and spectrum features of the input and generated CVB pulses are measured and compared. The results verify that the generated CVBs remain in the fs regime with no appreciable temporal distortion, and the energy conversion efficiency can reach as high as 96.5%, even for a third-order beam. As a flexible way to generate fs-CVBs, this method will have great significance for many applications.
260.5430 Polarization 320.2250 Femtosecond phenomena 
Chinese Optics Letters
2017, 15(3): 030007
作者单位
摘要
武汉理工大学 机电工程学院, 湖北 武汉 430070
使用了外径0.8 mm、内径0.58 mm、长度40 mm的不锈钢钢管作为套管材料,对光纤光栅进行了保护型封装,并且提出了单头式和双头式两种光纤光栅温度传感器的管式封装方法,制作得到只对温度敏感的温度传感器。通过应力拉伸试验检验了封装的可靠性,并采用水浴试验研究了其温度传感特性。结果表明,单头式封装方式比双头式封装效果更好,依然保持着非常好的波长与温度之间的线性关系,线性拟合度均达到0.997以上,并且均得到很好的重复性。采用该封装工艺可以有效地解决光栅交叉敏感问题,从而满足了一些对光纤光栅传感器尺寸和兼容性要求较高的场合的需要。
光纤光栅传感器 封装工艺 温度 应变 fiber Bragg grating sensor packaging technique temperature strain 
光学仪器
2016, 38(6): 544
作者单位
摘要
1 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室,安徽合肥 230031
2 安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥 230601
3 安徽水利水电职业技术学院电子信息工程系,安徽合肥 231603
钛合金和碳纤维材料因其优良的性能,在飞机的结构材料中被大量使用。针对飞机红外偏振探测的需求,以钛合金板、碳纤维板以及喷涂红外伪装涂料的上述两种目标板为实验样品,开展了红外偏振光谱探测实验,结果表明,在 8~14 .m热红外波段 4种材料样本的偏振度随观测角度的增大而增大、随波长的变化无明显规律,普通红外伪装涂料无法提供偏振伪装。
红外偏振 伪装涂层 飞机检测 infrared polarization camouflage coating aircraft detection 
红外技术
2016, 38(9): 783
谢琛 1,2,*王峰 1,2
作者单位
摘要
1 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 陆军军官学院光电技术与系统实验室, 安徽 合肥 230031
伪装涂层的红外辐射强度信息较弱, 但红外偏振信息相对较强, 以钛合金为基底的伪装涂层样品为实验对象, 研究了其红外偏振光谱特性及方向特性, 设计实现了伪装涂层钛合金人造目标的红外偏振成像检测实验, 实验结果表明, 利用红外偏振成像检测技术能够实现对伪装涂层金属人造目标的有效检测。
伪装涂层 人造目标 红外偏振 偏振特性 成像检测 camouflage coating artificial target infrared polarization polarization properties imaging detection 
红外技术
2015, 37(10): 890
尹成亮 1,2,*王峰 1,2袁宏武 1,2刘晓 1,2谢琛 1,2
作者单位
摘要
1 偏振光成像探测技术安徽省重点实验室, 合肥 230031
2 陆军军官学院光电技术与系统实验室, 合肥 230031
在分析系统响应非均匀性和非一致性的基础上,根据系统响应的线性特性,采用`两点校正法和基于辐射定标的方法对分光型偏振成像探测系统进行了校正,利用偏振测量装置测量了系统校正前后的精度,并开展了成像探测试验.结果表明,该方法有效地提高了系统解析偏振信息的精度,丰富了偏振图像的细节信息.
非一致性校正 非均匀性校正 偏振成像 non-consistency calibration non-homogeneity calibration polarization imaging 
光学技术
2015, 41(1): 11

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