北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
为了研究大气湍流对不同波长激光传输特性的影响, 利用MATLAB对其进行了仿真, 设计湍流模拟箱进行实验, 将仿真和实验结果对比进行了理论分析和实验验证。对激光波前光强分布进行了观察与记录, 并对不同波长激光束在相同大气条件下的光束漂移和光强起伏做了测量与分析; 就大气湍流对线偏振光的偏振态影响进行了实验观测。结果表明, 随着大气湍流的增强, 激光波前光强分布容易受到明显的影响; 激光束的光强起伏随着波长的增大而减小, 其方差最高到达2.79×10-2, 而光束漂移则与波长无关, 方差最高到达9.11×10-12; 线偏振光受到湍流效应的影响, 其光强产生随机变化, 且随着湍流强度的提高, 变化程度更剧烈。实验测试数据结果与大气湍流理论相符合, 这对激光大气传输的研究具有一定的参考价值。
大气光学 大气湍流 光强闪烁 光斑漂移 线偏振光 atmospheric optics atmospheric turbulence intensity fluctuation spot centroid drift linearly polarized light
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所,透明光功能无机材料重点实验室,上海 200050
2 江苏大学 材料科学与工程学院,镇江 212013
3 3．中国科学院大学 材料科学与光电工程中心,北京 100049
本研究以碳酸氢铵(AHC)为沉淀剂, 采用共沉淀法制备了TGG粉体。以上述粉体为原料, 将素坯于1500 ℃空气预烧3 h, 然后于1550 ℃, 150 MPa氩气气氛下HIP后处理3 h获得TGG陶瓷。系统研究了碳酸氢铵与金属离子摩尔比(R值)对合成粉体的相组成、形貌以及TGG陶瓷的透光率和Verdet常数的影响。R=3.6, 4.0和4.4的前驱体在1100 ℃煅烧形成纯相TGG粉体, 而R=3.2的前驱体经相同温度煅烧后形成了TGG和Ga2O3的混合相粉体。R=4.0的TGG粉体分散性和均匀性最好, 故制备的陶瓷光学质量最佳。R=4.4的粉体具有较严重的团聚, 这与其前驱体形貌密切相关。以R=4.0的粉体为原料, 制备的TGG透明陶瓷在1064 nm处的直线透过率为80.1%。制备的TGG陶瓷在633 nm处的Verdet常数和商业TGG单晶(-134 rad·T -1·m -1)几乎相等。
法拉第材料 铽镓石榴石陶瓷 共沉淀法 碳酸氢铵与金属阳离子摩尔比 Faraday material TGG ceramics co-precipitation method AHC/M
3+ molar ratio
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生部, 北京 100088
4 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 201899
5 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
将非水基流延成型和真空烧结技术制备的YAG/Yb∶YAG/YAG平面波导陶瓷作为激光放大器的增益介质,研究其激光放大特性。种子源为1030 nm保偏光纤激光器,放大器的抽运源为940 nm半导体激光器阵列,抽运光经过耦合后从端面进入平面波导。对比了前端抽运和后端抽运的放大性能,测试了双端抽运的激光放大输出性能。在双端抽运下,当注入种子光的功率为136 W时,获得了功率为1.41 kW的激光输出,斜率效率达到41%。这是已报道的该类陶瓷平面波导达到的较高功率激光输出。
激光器 激光放大器 陶瓷平面波导 Yb∶YAG;
中国科学院上海硅酸盐研究所透明光功能无机材料重点实验室, 上海 200050
未来二极管抽运固体激光器的重要发展方向是实现“三高”,即高功率、高效率和高光束质量的激光输出,而热效应将严重影响固体激光器的激光性能。作为极具发展前景的增益介质材料,激光陶瓷具有连续激光输出能力强、热导率高、可以高浓度掺杂等优点,并且容易实现大尺寸、批量化以及复合结构样品制备,而复合结构的增益介质可以有效改善固体激光器的热效应。其中,通过在激光陶瓷中制备光波导结构,可以高效散热、提高抽运效率,获得紧凑且具有高增益的激光系统,该类激光陶瓷有望解决“三高”固体激光器的核心问题。对光波导激光陶瓷的研究进展及其设计原理、制备方法和材料性能做了综述和介绍,最后对光波导激光陶瓷未来的研究做了展望和分析。
材料 固体激光器 光波导结构 激光陶瓷 研究进展 展望 激光与光电子学进展
2018, 55(3): 030001
1 浙江亿米光电科技有限公司, 浙江 嘉兴 314100
2 上海应用技术大学, 上海 201418
荧光玻璃材料是解决大功率LED封装可靠性的一个有效途径。采用玻璃基质与荧光粉混合后高温烧结的方法制备硼硅基质的荧光玻璃。通过改变不同温度、时间以及荧光粉比例等条件, 研究了不同制备条件对荧光玻璃发光性能的影响。根据研究结果显示, 硼硅基质荧光玻璃在700 ℃, 30 min条件下可以获得较好的发光性能。温度过低、时间过短则基质玻璃与荧光粉熔合不均匀; 温度过高、时间过长则基质玻璃与荧光粉发生反应, 大幅降低荧光玻璃的性能。同时根据研究也得出体系中荧光粉质量比为3%时, 获得最佳发光性能。
荧光玻璃 激发光谱 发射光谱 phosphor glass excitation spectrum emission spectrum
1 上海应用技术大学 材料与工程学院, 上海 201418
2 上海应用技术大学 理学院, 上海 201418
3 浙江亿米光电科技有限公司, 浙江 嘉兴 314100
主要研究了在不同电压下3.5 W、6 500 K的AC LED光源初态和稳态的光通量、光效等随着电压升高的变化情况。研究表明, 随着电压由205 V逐渐升高到235 V, 初态和稳态下AC LED光源的电流、光通量、功率均随电压的升高而升高, 初态下电流和光通量分别增长79.3%、75.3%, 稳态下电流和光通量分别增长80.28%、45.93%。初态和稳态下光效随电压的升高而下降, 初态和稳态下光效分别下降18.67%、33.22%。灯点亮后稳态下AC LED光源的最高温度随电压的升高而升高, 最高温度升高91.80%。结果表明, 电压的变化直接影响ACLED光源的光电性能。
AC LED光源 初态 稳态 电压 光电性能 AC LED light source initial state steady state voltage photoelectric performance
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
作为分析仪器和医疗仪器光源, 脉冲氙灯的光谱特性直接影响着仪器的整体性能。 为了研究脉冲氙灯放电回路参数及几何参数对其光谱特性的影响, 利用气体放电理论分析了脉冲氙灯发光过程, 设计了光谱检测系统, 实验测定了脉冲氙灯在不同放电参数下的光谱特性。 结果表明: 脉冲氙灯光谱由连续谱和线状谱组成, 连续谱有离子复合和韧致辐射产生, 线状谱由电子能级跃迁产生。 相对光谱辐射能量随着放电电压升高呈近似线性增长、 并随着储能电容的变大而变大。 在放电电压较低时, 弧长较短时相对光谱辐射能量较大; 在放电电压较大时, 弧长越长相对光谱辐射能量越大。 对于脉冲氙灯工作参数选取以及应用生产具有重要的意义。
光源 脉冲氙灯 光谱特性 相对光谱辐射能量 放电回路参数 Light source Xeon flash lamp Spectral characteristic The relative spectral intensity Discharge loop parameters 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2674
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
针对脉冲氙灯发光过程中光斑面积小、亮度高、脉冲闪烁的特性，提出了一种基于光学成像法捕捉氙灯发出的光脉冲。通过中性滤光片组衰减光脉冲，建立了基于电荷耦合元件(CCD)成像的光脉冲检测平台。利用脉冲氙灯控制器输出信号，触发控制连续脉冲成像，分析了脉冲氙灯发光的稳定性。通过控制脉冲高压驱动能量获得了光脉冲变化曲线。结果显示光脉冲强度随驱动回路中输入电能增加而增大，得到了与理论分析相吻合的结果。提出的光斑法可较好地应用于脉冲氙灯的光电工作特性的测试、生产质量检测和电极材料的优选。
成像系统 光电子学 发光特性 光斑成像 光脉冲 脉冲氙灯 激光与光电子学进展
2015, 52(6): 061101
长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130000
提出了一种基于OTDR的分布式光纤传感系统的海底管道安全检测技术,分析了检测系统的组成工作原理,阐述了检测系统定位结构和方法,通过注入脉冲与接收到的信号之间的时间延迟得到扰动的位置。理论分析和测试结果表明,该测试系统具有较高的稳定性和定位精度。
分布式光纤 海底管道 安全检测 optical time domain reflection (OTDR) OTDR distributed optical fiber submarine pipeline safety inspection
1 华东交通大学信息工程学院, 江西 南昌330013
2 华东交通大学电气与电子工程学院, 江西 南昌330013
3 中国科学院光电技术研究所光束控制重点实验室, 四川 成都610209
数字微镜器件（DMD）可以灵活高效地实现各阶Hadamard编码模板, 设计了一种基于DMD的光谱分辨率自适应的Hadamard变换成像光谱仪, 分析了仪器的结构和工作原理及实现光谱分辨率自适应的方法。 它可以根据目标景物和观测要求的不同而自适应地调整光谱成像的光谱分辨率, 从而在光谱准确度和数据计算量之间做出合理的折衷, 既满足了对目标分类识别的要求, 又提高了数据传输和处理的速度。
Hadamard变换 成像光谱仪 光谱分辨率自适应 Hadamard transform Spectral imager DMD DMD Adaptive spectral resolution 光谱学与光谱分析
2013, 33(7): 2006
