光学学报
2023, 43(15): 1511004
陈邱笛 1,2,3郑为比 1,2,3张沛雄 1,2,3,*李真 1,2,3陈振强 1,2,3
1 广东省晶体与激光技术工程研究中心, 广州 510632
2 广东省光纤传感与通信重点实验室, 广州 510632
3 暨南大学光电工程系, 广州 510632
本文研究了一种在激光谐振腔内额外加入晶体以优化谐振腔稳定性的方式, 通过在谐振腔内加入折射率合适的晶体有效提高了激光输出性能。本工作搭建了一台Nd3+∶Gd0.1Y0.9AlO3(Nd∶GYAP)晶体激光器, 并在激光谐振腔内置入LBO晶体, 研究对比了LBO对b切和c切晶体激光性能的影响, 以及有无LBO时的激光器性能, 包括输出功率、激光波长、光束质量和偏振特性。结果表明, 当在激光谐振腔内置入LBO后, 光谱和光束质量基本没有发生变化, b切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从18.9%提高到24.3%, c切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从2.87%提高到10.07%, b切晶体的最大输出功率从0.931 W增加到1.254 W, c切晶体的输出功率从63 mW增加到134 mW。置入LBO后, 输出激光的偏振由于旋光现象也会在一定程度上发生偏转。因此, 在一些必须延长腔长的情况下, 如调谐和锁模操作中, 该工作为其提供了一种提高激光器斜率效率和输出功率的方法。
~1 μm激光 输出功率 激光光谱 光束质量 偏振特性 LBO LBO Nd∶GYAP Nd∶GYAP ~1 μm laser output power laser spectrum beam quality polarization characteristic
1 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192
2 光电信息控制和安全技术重点实验室，天津 300308
针对在外场实现探测器损伤状态实时探测的需求，研发了光电探测器表面损伤状态偏振成像式探测系统。理论推导了“猫眼”目标回波偏振特性参数DP和回波偏振度DOP的表达式，利用MATLAB软件仿真绘制了表面粗糙度、回波偏振度以及偏振特性的关系曲线；设计了一套同时偏振成像光学系统，开展了671 nm连续激光对电荷耦合器件（CCD）表面损伤状态的实时探测外场实验，编制了基于MATLAB GUI的回波图像可视化实时采集系统，得到了回波图像强度、偏振特性以及光斑尺寸等信息；通过光学显微镜和白光干涉仪对探测器表面损伤处和未损伤处形貌图像分析，发现探测器损伤表面可见硅基底且粗糙度参数Sq值较大；结果表明，仿真结果与实验测试结果具有良好一致性。光电探测器被损伤后，其表面粗糙度增大，回波偏振特性参数DP减小，退偏特性明显，偏振度DOP减小。偏振成像技术可有效对光电探测器表面损伤状态进行实时探测，该研究提供了一种外场条件下实时探测的好方法。
偏振成像 损伤探测 偏振特性 电荷耦合器件 粗糙度 polarization imaging damage detection polarization characteristics CCD roughness 红外与激光工程
2022, 51(6): 20210629
光学学报
2022, 42(22): 2224001
火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025
红外偏振成像技术具有提升目标识别率、辨别伪装目标等多重优势,但在复杂环境下目标的红外偏振特性容易受到干扰,从而出现错判和漏判的情况。为研究环境热辐射对目标红外偏振特性的影响,基于偏振双向反射分布函数推导了热源照射下目标表面红外线偏振度的解析模型。经过理论仿真及实验验证得出,环境热辐射会影响目标的红外偏振特性。当环境热辐射强度小于目标自发热辐射强度时,红外线偏振度与环境热辐射强度呈负相关,即环境热辐射强度越大,红外线偏振度越小。当环境热辐射强度大于目标自发热辐射强度时,红外线偏振度与环境热辐射强度呈正相关,即环境热辐射强度越大,红外线偏振度越大。上述结果表明,当目标受到外部热辐射影响时,红外线偏振度会发生规律性变化。
光计算 红外偏振 热辐射 偏振双向反射分布函数 目标偏振特性 光电防护 optics in computing infrared polarization thermal radiation polarization bidirectional reflection distribution function target polarization characteristics photoelectric protection 
