傅芸 1,2,*谭昊 1,2郭林辉 1,2张兰平 1,2[ ... ]唐淳 1,2
作者单位
摘要
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
半导体激光功率的提升对于**安全、激光通信、激光探测/传感、激光照明、医疗美容等领域有着重要的意义。半导体激光共孔径合成技术可以在保证光束质量的情况下大幅提升输出功率,近年来得到了广泛的关注。半导体激光共孔径光谱合成和半导体激光共孔径相干合成是两种典型的半导体激光共孔径合成技术手段,多家国内外机构在这两种技术上一再取得突破。本文综述了上述半导体激光共孔径合成技术的发展,并对该技术的发展前景进行了展望。
激光器与激光光学 激光二极管 激光共孔径合成 半导体激光 激光光谱合成 激光相干合成 laser and laser optics diode lasers laser beam combining semiconductor lasers spectral beam combining coherent beam combining 
激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1900002
周朴 1,**粟荣涛 1,2,3,*马阎星 1,2,3吴坚 1[ ... ]李俊 1
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
3 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,湖南 长沙 410073
4 国防科技大学信息通信学院,湖北 武汉 430035
5 国防科技大学试验训练基地,陕西 西安 710106
主动相位控制光纤激光相干合成是突破单束光纤激光功率极限,实现更高功率输出,同时保持高光束质量的有效技术途径。本文结合国内外研究进展,介绍近20年来课题组在相关领域取得的代表性成果,并对未来发展方向进行分析研判。
光纤激光 相干合成 主动相位控制 fiber laser coherent beam combining active phase control 
光学学报
2023, 43(17): 1700001
江丽 1,2,3宋锐 1,2,3,*侯静 1,2,3,**陈胜平 1,2,3[ ... ]韩凯 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
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
高功率可见光至近红外波段的超连续谱光源在光电对抗、光学相干层析成像和高光谱激光雷达等方面具有广泛的应用前景。最近几年,涌现了一些用于产生高功率超连续谱光源的新方法,推动了高功率超连续谱光源的进一步发展。本文从主振荡功率放大结构、随机光纤激光器结构以及多路非相干合成这三种用于高功率超连续谱产生的主流方案出发,着重介绍了近年来有代表性的高功率可见光至近红外波段超连续谱光源的研究进展,并综合分析了这三种方案的优缺点以及未来的发展潜力。
非线性光学 高功率光纤超连续谱 渐变折射率多模光纤 光子晶体光纤 随机光纤激光器 多路非相干合成 nonlinear optics high-power fiber supercontinuum graded-index multimode fiber photonic crystal fiber random fiber laser multichannel incoherent combination 
光学学报
2023, 43(17): 1719001
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
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
高精度光程控制是宽谱激光相干合成中的关键技术之一,是在一定光谱宽度条件下保持多路激光相干性的重要手段。为了保持各路激光之间的时间相干性,对于光谱宽度为10 nm量级的激光,光程差一般要控制在十几个波长以内。因此,为了实现宽谱激光的相干合成,除了对多束激光进行相位控制,还需要同步地对各路激光之间的光程差进行有效控制。本文研究了基于光谱滤波的相位与光程同步控制技术,利用放大自发辐射光源和中心波长为1064 nm的光纤带通滤波器产生光谱宽度为10 nm的光纤激光,通过光谱滤波的方式实现相位和光程的同步探测与控制,光程控制范围优于0.1 ps,相位控制残差<λ/16。该方法在高平均功率光纤激光相干合成中具有重要的应用价值。
相干合成 超短脉冲 光谱滤波 光程控制 coherent beam combining ultra-short pulse spectral filtering optical path control 
光学学报
2023, 43(17): 1714008
作者单位
摘要
1 云南师范大学物理与电子信息学院云南省光电信息技术重点实验室,云南 昆明 650500
2 上海交通大学电子工程系,上海 200240
合成孔径雷达(SAR)在成像过程中由于固有成像机制的缺陷导致图像被乘性噪声污染,图像噪声对后续目标检测识别等处理过程造成了阻碍。现有的去噪算法存在不能自适应估计噪声大小和对边缘保持效果不理想的问题,如何自适应处理不同噪声水平的图像是一个研究难点。提出一种基于盲估计和双边滤波的SAR图像稀疏去噪算法。首先利用双边滤波得到具有良好边缘保持特性的预处理图像;接着利用盲估计获取图像全域噪声水平,将其充当稀疏重建过程中的残差阈值;最后利用稀疏编码和字典学习算法,用尽可能少的原子信息来表示图像,达到图像去噪的目的。实验结果表明,结合了盲估计的稀疏重建算法不仅有效去除了图像噪声,使等效视数获得了显著提升,而且峰值信噪比和边缘保持指数也有良好的表现,有效保留了原图的细节纹理信息。
合成孔径雷达 稀疏表示 图像降噪 盲估计 双边滤波 synthetic aperture radar sparse representation image denoising blind estimation bilateral filtering 
激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1610001
周朴 1蒋敏 2吴函烁 1,3邓宇 1[ ... ]冷进勇 1,3
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 试验训练基地,陕西 西安 710106
3 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
光纤激光是20世纪以来国内的研究热点。国防科技大学在光纤激光方向的研究始于“十一五”期间,至今已有约15年的历程,取得了一系列同行认可的研究成果。学校光纤激光的研究主体依托于光学工程学科。光学工程学是学校的优势学科之一,近几轮学科评估中得到了很好的成绩,为光纤激光方面的研究提供了高水平的科研平台和人才队伍等;另一方面,光纤激光的发展也受益于学校学科门类比较齐全的优势和在学科交叉方面的有益探索与实践。文中从学科交叉视角,梳理学校光纤激光学科方向与电子、材料、控制、智能、纳米等学科方向交叉取得的若干重要突破,从科研范式演进、学科主体驱动、应用需求牵引和科教融合发展等四个方面分析交叉科学研究和交叉学科建设面临的机遇。
光学工程 学科交叉 光纤激光 相干合成 脉冲激光 optical engineering interdisciplinary fiber laser coherent synthesis pulsed laser 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230334
王涛 1李灿 1,*刘洋 2任博 1[ ... ]周朴 1
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 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
3 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
超快光纤激光相干合成技术是突破飞秒激光单根光纤功率提升受限的有效技术手段。基于光纤拉伸器锁相,并结合随机并行梯度下降(SPGD)算法,成功实现了两路超快激光相干偏振合成。该锁相方案不仅避免了采用常规电光相位调制器对脉冲信号造成的光谱调制,而且可有效降低系统的插入损耗,提高相位调制范围、耐受功率以及前级光源系统的紧凑性与鲁棒性。合成的最高功率为10.9 W,最高功率下合成效率为90.1%,闭环状态下锁相残差为λ/31。实验结果表明,采用光纤拉伸器和SPGD算法组成的相位控制系统,在超快激光相干合成领域具有较强的发展潜力。合成的脉冲在最高功率下可压缩至494 fs,压缩效率为73.3%,对应的单脉冲能量为3.99 μJ。
相干合成 相干偏振合成 超快激光 光纤激光 coherent beam combination coherent polarization beam combination ultrafast laser fiber laser 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20220869
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
3 高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
光纤激光相控阵扫描技术是一种通过相位调制实现光束偏转的非机械式扫描技术,在激光加工、目标跟踪、自由空间光通信以及激光雷达等领域具有广泛的应用价值。文中概述了光纤激光相控阵光束扫描技术的基本原理和发展历程,重点阐述了光学相控阵动态扫描技术中的相位控制技术、空间扫描特征及性能提升方法,最后对光纤激光相控阵的发展趋势和应用前景进行了展望。
光纤激光相控阵 相干合成 非机械扫描 激光加工 fiber laser phased array coherent beam combining non-mechanical scanning laser processing 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230250
作者单位
摘要
1 北京建筑大学 测绘与城市空间信息学院,北京0266
2 代表性建筑与古建筑数据库教育部工程研究中心,北京100044
3 北京城建勘测设计研究院有限责任公司,北京100101
4 华南农业大学 资源环境学院,广东广州51062
为了解决地铁建设和运营阶段会对地面造成不同程度的影响,特别是海岛建设地铁,其地形地貌环境复杂,土层不稳定,地面形变研究困难等问题。基于哨兵-1的38景影像数据和自主采集的隧道点云数据,采用永久散射体合成孔径雷达测量技术、差分干涉测量短基线集时序分析技术和激光雷达技术对厦门岛范围内的地铁2号线沿线区域进行研究。将合成孔径雷达的两种技术结果进行精度对比,并与水准数据进行比较,验证其准确性,最后结合激光雷达技术对该地铁内部隧道扫描获取点云数据进行形变结果对比。实验表明,PS-InSAR技术形变速率在-24.21~24.19 mm/y之间,而基于SBAS-InSAR 技术的形变速率则在-22.86~33.79 mm/y,两种方法在形变监测过程中表现基本一致;与水准测量结果对比得到二者之间存在一定误差,误差集中在±7 mm以内,部分与水准点距离较远的误差在13 mm左右;而地下隧道沉降在-43.4~104.1 mm之间,中误差为28.44 mm,其结果与地面形变差异巨大。经过多次验证得知地下轨道交通隧道受到地面形变的影响较小。
激光雷达 合成孔径雷达 地表形变 隧道形变 LiDAR synthetic aperture radar surface deformation tunnel deformation 
光学 精密工程
2023, 31(13): 1988
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学 空间光学工程研究中心,黑龙江 哈尔滨 150001
2 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
3 哈尔滨工业大学(深圳)计算机科学与技术学院,广东 深圳 518000
基于衍射成像机理,建立红外合成孔径衍射光学系统调制传递函数(MTF)和信噪比(SNR)模型。随后,基于三维时域有限差分(FDTD)方法计算成像系统衍射效率,进而结合调制传递函数与信噪比表征系统成像特性。最后,分析了不同工作波长、视场和填充因子对主镜成像特性的影响。分析结果表明,红外合成孔径衍射光学系统的衍射效率、MTF和信噪比均具有空变、谱变特性,且随主镜填充因子的减小而降低。当填充因子为0.6时,与理想的全孔径系统相比,MTF积分面积降低45.42%,信噪比减小4.92 dB。该模型可用于分析红外合成孔径衍射光学系统成像质量,为成像系统的设计提供参考。
光学遥感 红外合成孔径衍射光学系统 衍射效率 时域有限差分 optical remote sensing infrared array-aperture diffractive optical system diffraction efficiency finite difference time domain 
红外与毫米波学报
2023, 42(2): 260

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