作者单位
摘要
1 东南大学生物科学与医学工程学院,江苏 南京 210096
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
提出一种基于X射线吸收光谱(XAS)的全能谱拟合方法,先通过样品元素的衰减系数曲线和射线源的本底能谱曲线获得样品的理论吸收能谱,再将理论吸收能谱与实际穿过样品的吸收能谱进行拟合,由退火算法计算得到薄膜样品的元素面密度值。该方案有效降低了噪声与探测器响应函数引入的误差。实验结果表明,系统在单元素下的测量结果重复测量标准偏差较小,测量不确定度在10-4 g/cm2量级,且能进行多元素薄膜面密度的测量,满足惯性约束聚变实验中对金属薄膜无损与高稳定的测量需求。
X射线吸收光谱 金属薄膜 面密度 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0512003
周勇 1王琦 2高翔 1高俊腱 3[ ... ]郝明明 3,*
作者单位
摘要
1 广东工业大学 材料与能源学院,广东广州50006
2 北京大学 东莞光电研究院,广东东莞538
3 广东工业大学 信息与工程学院,广东广州510006
为实现高功率的蓝光半导体激光输出,对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓(GaN)蓝光半导体激光巴条,应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力,采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性,所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明:当贴片机的焊接温度为320 ℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时,焊料层界面空洞最少,热阻最低为0.565 ℃/W,阈值电流最低为4.9 A,在注入电流30 A时,输出光功率最高为32.21 W,最高光电转换效率达到了23.3%。因此,在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后,利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。
高功率激光器 半导体激光器 氮化镓 蓝光 巴条 铜钨过渡热沉 high-power laser semiconductor laser gallium nitride blue light Ba Tiao copper tungsten transition heat sink 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3237
Zhigang Han 1,2,*Junbo Li 1,2Siliang Liu 1,2Fangxin Li 1,2[ ... ]Rihong Zhu 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 MIIT Key Laboratory of Advanced Solid Laser, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
Four-channel off-axis holography is proposed to simultaneously understand the polarization states and the mode coefficients of linearly polarized (LP) modes in few-mode fiber. Far-field off-axis holograms in the four polarization directions of the fiber laser were acquired at the same moment through a four-channel holographic device. The weights, the relative phase differences, and the polarization parameters of the vector fiber laser mode can be solved simultaneously. The simulated and experimental mode analysis of the laser output by 1060-XP fiber with 6 LP modes at 632.8 nm is conducted, which shows that the similarity of the total intensity distribution of the laser before and after mode analysis is above 0.97. The mode polarization states, the mode weights, and the relative phase differences of the few-mode laser can be determined simultaneously in a single shot by four-channel off-axis holography.
vectorial fiber laser few-mode fiber off-axis holography mode decomposition 
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120601
南博洋 1,*洪瑞金 1,2陶春先 1,2王琦 1,2[ ... ]张大伟 1,2
作者单位
摘要
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
本文通过电子束蒸发技术制备了金属锡掺杂浓度不同的一系列ITO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计、四探针测电阻仪和Z扫描系统分别对ITO薄膜的物相结构、微观形貌、光学吸收、方块电阻和非线性光学性能进行测试和表征。结果表明, 随着金属锡掺杂浓度由10%增加到30%: ITO薄膜的结晶质量增加; 薄膜表面粗糙度增加, 晶粒尺寸逐渐增大; 等离子体吸收增强, 且吸收峰的位置发生红移, 光学带隙变窄; 薄膜的方块电阻不断减小; 非线性吸收系数逐渐增加, 绝对值最大可以增至2.59×10-7 cm/W。时域有限差分拟合结果表明金属锡掺杂浓度不同的ITO薄膜电场强度变化规律与实验结果相一致。
氧化铟锡 局部表面等离子体共振 非线性光学响应 Z扫描 增强电场 掺杂 电子束蒸发 ITO LSPR nonlinear optical response Z-scan enhanced electric field doping electron beam evaporation 
人工晶体学报
2023, 52(9): 1617
Rong Huang 1,2Qi Wang 1,2Zhiyi Xiang 1,2Xiaoming Nie 1,2[ ... ]Hui Luo 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 College of Advanced Interdisciplinary Studies, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
2 Nanhu Laser Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
A water track laser Doppler velocimeter (LDV) is developed with advantages of high update rate, high real-time performance, high concealment, light weight, and small dimensions. The water track LDV measures the advance velocity of the underwater vehicle with respect to the surrounding water. The experimental results show that the water track LDV has an accuracy of 96.4% when the moving velocity of the vehicle with respect to the ground exceeds 0.25 m/s. Thus, the water track LDV is promising in the application of underwater navigation to aid the strapdown inertial navigation system.
laser Doppler velocimeter water track underwater navigation 
Chinese Optics Letters
2023, 21(9): 090005
Author Affiliations
Abstract
Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education and Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
In this study, a batch of indium tin oxide (ITO)/Sn composites with different ratios was obtained based on the principle of thermal evaporation by an electron beam. The crystalline structure, surface shape, and optical characterization of the films were researched using an X-ray diffractometer, an atomic force microscope, a UV-Vis-NIR dual-beam spectrophotometer, and an open-hole Z-scan system. By varying the relative thickness ratio of the ITO/Sn bilayer film, tunable nonlinear optical properties were achieved. The nonlinear saturation absorption coefficient β maximum of the ITO/Sn composites is -10.5×10-7 cm/W, approximately 21 and 1.72 times more enhanced compared to monolayer ITO and Sn, respectively. Moreover, the improvement of the sample nonlinear performance was verified using finite-difference in temporal domain simulations.
ITO/Sn composite film Z-scan nonlinear absorption characteristic synergistic effect electric field enhancement 
Chinese Optics Letters
2023, 21(8): 081902
陈兰剑 1,2席崇宾 1,2周健 1,2,*聂晓明 1,2[ ... ]金世龙 1,2
作者单位
摘要
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
激光多普勒测速技术以其高精度和高可靠性得到广泛应用,其为运动载体的导航定位提供了一种全新的独立测速手段,在提高定位精度方面发挥了重要作用。随着应用场景的拓展,现有的激光多普勒测速技术亟待进一步的发展和优化。文中从激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter, LDV)的测速原理、种类分类和导航应用研究现状三个方面入手,对用于运动载体导航定位的LDV技术进行综述。可以看到,利用LDV进行组合导航的航迹推算精度已经优于0.01%,达到了高精度导航定位的要求,其中单光束LDV比双光束LDV更适合车载应用,能敏感更多维度速度分量的LDV对导航精度提高的效果更明显。同时,对LDV后续的发展方向进行了展望,LDV与更低成本的SINS进行组合导航是下一步值得研究的方向。可以预见,LDV有望在未来成为覆盖高低速测量、海陆空全领域的高精度独立测速装置,在解决实际科学和工程问题中发挥更大、更重要的作用。
光学测量 激光多普勒测速仪 导航定位 运动载体 optical measurement laser Doppler velocimeter navigation and localization moving vehicles 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230143
李俊博 1,2刘斯靓 1,2韩志刚 1,2,*李方欣 1,2[ ... ]朱日宏 1,2
作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学先进固体激光工信部重点实验室,江苏 南京 210094
激光光束质量M2因子的动态测量对激光器的设计、制造与应用均具有重要意义。本文提出了一种基于远场同轴全息的光纤激光器光束质量M2因子动态测量方法。通过偏振移相同轴全息技术直接获取待测激光的远场复振幅信息,利用角谱传输及透镜变换理论求解激光在自由空间中的光场强度分布,从而实现M2因子的动态测量。实验搭建了远场同轴全息装置,测量了不同纤芯直径光纤在632.8 nm 波长下的激光光束质量,其结果与BEAM SQUARED商用光束质量仪的测量结果一致。本文所提方法仅需0.02 s即可实现光纤激光的M2因子测量,比商用光束质量仪的测量速度提高了两个数量级以上。此外,本装置结构紧凑,能够避免透镜引入的装调及加工误差。
光纤光学与光通信 光束质量M2因子 同轴移相干涉 角谱传输 透镜变换 
光学学报
2023, 43(14): 1406001
作者单位
摘要
1 兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州 730050
2 兰州理工大学 材料科学与工程学院,兰州 730050
在丝电爆过程中,金属丝的沉积能量是决定爆炸效果的关键参数。在研发连续送丝电爆装置的基础上,提出带载丝电爆炸提高金属丝沉积能量的方法。根据金属丝在电爆过程中的相变理论及旁路并联电阻的非线性时变性,建立了金属丝负载的电阻-能量分段模型。使用带载丝和裸丝分别开展电爆炸实验,同步采集丝电爆过程中的放电波形并分析计算,探究带载丝电爆炸相关机理以及沉积能量的变化规律。结果表明,电爆炸前期,由于载丝带具有绝缘性,其旁路并联电阻大于裸丝,从而使得带载丝电阻大于裸丝;随着欧姆加热的进行,带载丝中液态金属沿轴向由两端向中间聚集,加快了电爆炸相变过程,等效电阻减小,延缓了沿面击穿过程,从而获得更多的能量。
连续丝电爆 带载丝 沉积能量 电阻-能量分段模型 沿面击穿 continuous wire electrical explosion carrier wire energy deposition resistance-energy segmentation model breakdown along the surface 
强激光与粒子束
2023, 35(6): 065001
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
液晶相控阵是一种基于液晶的电控可编程光学相控器件,具有体积小、质量轻、功耗低和易于控制等优点。通过对入射光束相位的调制来精确控制波束转向,不仅实现了器件的空间快速灵活扫描,能够对运动中的目标进行自动跟踪、捕获和瞄准,而且使系统集成度更高,降低了制造成本,可广泛应用于激光雷达和空间光通信等领域。总结了国内外对液晶相控阵技术的研究进展,主要包括波束控制、系统分析建模和系统性能优化。同时也介绍了液晶相控阵在高能激光、空间光通信和激光雷达中的应用研究进展。
液晶相控阵 光束精确偏转 高能激光 空间光通信 激光雷达 liquid crystal phased array precise beam deflection high power laser space optical communication lidar 
光学仪器
2023, 45(2): 75

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