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RSS2004年 28卷 第2期
2004, 28(2): 113-115.
[摘要]
[PDF 1022KB]
摘要:
通过分析熔覆过程中光束、粉末和熔池间的相互作用,提出了送粉式激光熔覆能量利用率的数学模型,并结合相关参数进行了计算。结果表明,整个熔覆过程中能量有效利用率较低。该模型客观地反映了熔覆工艺参数和工艺结果的关系,为熔覆工艺参数优化,熔覆质量的预测、评定,提供了理论依据。
通过分析熔覆过程中光束、粉末和熔池间的相互作用,提出了送粉式激光熔覆能量利用率的数学模型,并结合相关参数进行了计算。结果表明,整个熔覆过程中能量有效利用率较低。该模型客观地反映了熔覆工艺参数和工艺结果的关系,为熔覆工艺参数优化,熔覆质量的预测、评定,提供了理论依据。
2004, 28(2): 121-123.
摘要:
介绍了一种宽带光总线互连网络机群系统。该系统利用宽带多层自由空间光学数据总线和VCSEL/MSMCMOS光电子集成器件实现4台计算机之间互连。专用通讯适配器实现高性能并行接口(high performance parallel interface,HIPPI)到外设部件互连(peripheral component interconnection,PCI)协议转换。该系统光互连网络传输容量可达60Gbit/s,可用于计算机之间的高速通讯。
介绍了一种宽带光总线互连网络机群系统。该系统利用宽带多层自由空间光学数据总线和VCSEL/MSMCMOS光电子集成器件实现4台计算机之间互连。专用通讯适配器实现高性能并行接口(high performance parallel interface,HIPPI)到外设部件互连(peripheral component interconnection,PCI)协议转换。该系统光互连网络传输容量可达60Gbit/s,可用于计算机之间的高速通讯。
2004, 28(2): 124-127.
摘要:
甚短距离传输为路由器、交换机以及密集波分复用终端等设备之间的短距离互连提供了有效的解决方法。分析了甚短距离光传输的基本原理,给出了相关的硬件实现方案和试验结果。测试结果表明,该方案具有良好的可行性。
甚短距离传输为路由器、交换机以及密集波分复用终端等设备之间的短距离互连提供了有效的解决方法。分析了甚短距离光传输的基本原理,给出了相关的硬件实现方案和试验结果。测试结果表明,该方案具有良好的可行性。
2004, 28(2): 128-130.
摘要:
为了选育高产食品蛋白酶菌株并研究其最佳发酵条件,从豆腐乳中分离出总状毛霉MR137,用CO2激光辐射诱变。激光功率10W,扩束光斑直径0.4cm,照射距离22cm,照射时间40s。经初筛、复筛,选育出高产蛋白酶变异株(MR137-3)。经传代培养,MR137-3具有稳定的高产蛋白酶活性。对MR137-3的固体发酵条件进行研究发现,培养温度30℃,培养时间72h,培养基pH6.0,培养基含水量65%,是MR137-3固体发酵产蛋白酶的优化培养条件。
为了选育高产食品蛋白酶菌株并研究其最佳发酵条件,从豆腐乳中分离出总状毛霉MR137,用CO2激光辐射诱变。激光功率10W,扩束光斑直径0.4cm,照射距离22cm,照射时间40s。经初筛、复筛,选育出高产蛋白酶变异株(MR137-3)。经传代培养,MR137-3具有稳定的高产蛋白酶活性。对MR137-3的固体发酵条件进行研究发现,培养温度30℃,培养时间72h,培养基pH6.0,培养基含水量65%,是MR137-3固体发酵产蛋白酶的优化培养条件。
2004, 28(2): 131-132,143.
摘要:
用Nd:YAG固体倍频激光器在水中对Si片进行微刻蚀比在空气中产生的飞溅物少。对两种条件下的刻蚀速率、刻槽表面形貌进行了比较。实验结果得到最窄的刻缝宽度小于50μm,表面不平整度小于5μm,为工业用激光切割Si片提供了更好的工艺。
用Nd:YAG固体倍频激光器在水中对Si片进行微刻蚀比在空气中产生的飞溅物少。对两种条件下的刻蚀速率、刻槽表面形貌进行了比较。实验结果得到最窄的刻缝宽度小于50μm,表面不平整度小于5μm,为工业用激光切割Si片提供了更好的工艺。
2004, 28(2): 133-136,140.
摘要:
针对云层中目标的识别问题,选择Sobel算子对输入图像进行了边缘检测,并以计算机模拟光学相关运算给出了识别结果。结果显示,在积状云和层状云背景中的目标识别较容易,在波状云中的目标识别较难。背景强度较强,目标亮度过强或过弱,或采集器件等因素导致图像中输入图像模糊,也会影响目标的识别率。另外,强目标相关峰比较尖锐,信噪比较大。
针对云层中目标的识别问题,选择Sobel算子对输入图像进行了边缘检测,并以计算机模拟光学相关运算给出了识别结果。结果显示,在积状云和层状云背景中的目标识别较容易,在波状云中的目标识别较难。背景强度较强,目标亮度过强或过弱,或采集器件等因素导致图像中输入图像模糊,也会影响目标的识别率。另外,强目标相关峰比较尖锐,信噪比较大。
2004, 28(2): 137-140.
摘要:
介绍了RFCO2激光陶瓷基板划片的特点。分析了导光系统的设计原则,讨论了圆偏振镜和伽利略离焦望远镜的作用和特点。对导光系统进行了优化和模拟,给出了导光系统的光路图及成像质量图。试验结果和理论相符。利用该陶瓷划片机加工的氧化铝陶瓷基片可与国外同类划片机相媲美。
介绍了RFCO2激光陶瓷基板划片的特点。分析了导光系统的设计原则,讨论了圆偏振镜和伽利略离焦望远镜的作用和特点。对导光系统进行了优化和模拟,给出了导光系统的光路图及成像质量图。试验结果和理论相符。利用该陶瓷划片机加工的氧化铝陶瓷基片可与国外同类划片机相媲美。
2004, 28(2): 150-152.
摘要:
针对激光冲击强化应用技术中的自由表面约束层厚度的问题,研究了涂层气化、爆炸形成的高强度冲击压力、自由约束层与涂层之间的粘着力和约束层本身性能之间的关系,推导了自由约束层的最佳理论厚度——既能获得最佳冲击强化效果,又可达到一次性高效安全地自清除自由约束层的目的,并从实验上得到了验证。
针对激光冲击强化应用技术中的自由表面约束层厚度的问题,研究了涂层气化、爆炸形成的高强度冲击压力、自由约束层与涂层之间的粘着力和约束层本身性能之间的关系,推导了自由约束层的最佳理论厚度——既能获得最佳冲击强化效果,又可达到一次性高效安全地自清除自由约束层的目的,并从实验上得到了验证。
2004, 28(2): 162-165.
摘要:
采用MSC.Marc非线性有限元软件,对激光强化过程中的温度场进行数值模拟,分析了能量密度的变化对激光强化效果的影响。通过温度传感器测量激光强化时材料表面温度的变化来验证数值模拟的结果。模拟值与实测值基本吻合。结果表明,数值模拟结果可作为激光加工工艺参数选择的依据。
采用MSC.Marc非线性有限元软件,对激光强化过程中的温度场进行数值模拟,分析了能量密度的变化对激光强化效果的影响。通过温度传感器测量激光强化时材料表面温度的变化来验证数值模拟的结果。模拟值与实测值基本吻合。结果表明,数值模拟结果可作为激光加工工艺参数选择的依据。
2004, 28(2): 193-195.
摘要:
采用以单片机为核心的控制电路和PID控制算法,对SLED的温度和驱动电流进行高精度的控制,使工作温度可在0℃～30℃设定范围内稳定到±0.01℃以内,驱动电流在20mA～200mA设定范围内可稳定在±0.02mA以内,满足了光纤传感系统对光源光谱分布和输出功率稳定性的需要。
采用以单片机为核心的控制电路和PID控制算法,对SLED的温度和驱动电流进行高精度的控制,使工作温度可在0℃～30℃设定范围内稳定到±0.01℃以内,驱动电流在20mA～200mA设定范围内可稳定在±0.02mA以内,满足了光纤传感系统对光源光谱分布和输出功率稳定性的需要。
2004, 28(2): 205-207.
摘要:
介绍了一种新型的并行多控制器光盘阵列系统。在传统的光盘阵列系统中,往往采用单一控制器控制多驱动器阵列系统,但主机对于连接的驱动器数目有特定限制,对阵列整体性能也有所限制。该系统中采用并行多阵列控制器组成光盘阵列。试验证明,采用该方法设计的光盘阵列相对于传统的光盘阵列系统可以有效地降低系统的复杂程度,取得良好的控制效果。
介绍了一种新型的并行多控制器光盘阵列系统。在传统的光盘阵列系统中,往往采用单一控制器控制多驱动器阵列系统,但主机对于连接的驱动器数目有特定限制,对阵列整体性能也有所限制。该系统中采用并行多阵列控制器组成光盘阵列。试验证明,采用该方法设计的光盘阵列相对于传统的光盘阵列系统可以有效地降低系统的复杂程度,取得良好的控制效果。
2004, 28(2): 221-224.
摘要:
通过编制1套图形界面的模拟分析软件,对双程后向结构掺铒光纤超荧光光源有关输出功率、带宽和平均波长特性进行了理论模拟。结果表明,通过选取适当的掺铒光纤长度,总能实现光源的平均波长不依赖于泵浦功率的高稳定性。并报道了研制的双程后向结构掺铒光纤超荧光光源。
通过编制1套图形界面的模拟分析软件,对双程后向结构掺铒光纤超荧光光源有关输出功率、带宽和平均波长特性进行了理论模拟。结果表明,通过选取适当的掺铒光纤长度,总能实现光源的平均波长不依赖于泵浦功率的高稳定性。并报道了研制的双程后向结构掺铒光纤超荧光光源。
2004, 28(2): 116-120.
摘要:
泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术,并就各自的特点进行了比较。
泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术,并就各自的特点进行了比较。
2004, 28(2): 120-120.
摘要:
为了进一步发展Si光集成电路,卡塔亚大学、CNRIMM卡塔亚分公司、ST微电子公司和CNRIMM那波里分公司的研究人员们已经开发出一个硅基质光调制器,该调制器包括一个场效应晶体管。该晶体管和一个10μm宽硅波导一起集成在一个硅片上。调制器的光通道垂直于电通道内。当控制电极加上一个偏压,就可以将载流子等离子体移进或移出光通道。在通道中时,Si吸收了更多的光。发射光谱显示在不同的偏压下等离子体的分布(等离子体本身也会发射光,使之形状更显而易见)。计算机模拟与试验观察结果一致,通过注入10mA电流,输入电压在-10V～+10V之间变化,便可以获得调制。调制深度可以达到75%。
为了进一步发展Si光集成电路,卡塔亚大学、CNRIMM卡塔亚分公司、ST微电子公司和CNRIMM那波里分公司的研究人员们已经开发出一个硅基质光调制器,该调制器包括一个场效应晶体管。该晶体管和一个10μm宽硅波导一起集成在一个硅片上。调制器的光通道垂直于电通道内。当控制电极加上一个偏压,就可以将载流子等离子体移进或移出光通道。在通道中时,Si吸收了更多的光。发射光谱显示在不同的偏压下等离子体的分布(等离子体本身也会发射光,使之形状更显而易见)。计算机模拟与试验观察结果一致,通过注入10mA电流,输入电压在-10V～+10V之间变化,便可以获得调制。调制深度可以达到75%。
2004, 28(2): 130-130.
摘要:
悉尼大学的研究人员开发了一种有孔光纤,可以沿着中央气通道传导光,不过这种方法并不等同于光子晶体(PC)光纤理论。PC光纤可用于产生布喇格反射的孔周期列阵,从而将光限制在中央充气通道或实心通道,悉尼大学设计的光纤有沿有效菲涅耳区域分布的气孔,比如在直径为125μm的光纤处。来自气孔表面的光散射干涉,在光纤的中心形成了一个强度峰值的分布。这种光纤的生产没有PC光纤那么严格。被分开为8μm～12μm的气孔置于菲涅耳区域,用于产生30μm直径的场模。做为试验用的菲涅耳光纤的孔大小随着所选用样品的不同而不同。
悉尼大学的研究人员开发了一种有孔光纤,可以沿着中央气通道传导光,不过这种方法并不等同于光子晶体(PC)光纤理论。PC光纤可用于产生布喇格反射的孔周期列阵,从而将光限制在中央充气通道或实心通道,悉尼大学设计的光纤有沿有效菲涅耳区域分布的气孔,比如在直径为125μm的光纤处。来自气孔表面的光散射干涉,在光纤的中心形成了一个强度峰值的分布。这种光纤的生产没有PC光纤那么严格。被分开为8μm～12μm的气孔置于菲涅耳区域,用于产生30μm直径的场模。做为试验用的菲涅耳光纤的孔大小随着所选用样品的不同而不同。
2004, 28(2): 141-143.
摘要:
采用气相输运平衡技术,对不同掺镁浓度的铌酸锂进行了近化学计量处理,并检验了其抗光折变性能。实验结果表明,掺摩尔分数为2%的镁的近化学计量铌酸锂晶体,光折变阈值比同成分晶体提高了4个量级。通过施加4.5kV/mm的脉冲电场,在上述1.0mm厚z切晶体上制备出了周期为6.8μm的均匀畴结构。采用声光调Q Nd:YAG激光器作抽运光源,基频光波波长为1.064μm,平均输入功率为230mW,在室温条件下,得到波长为0.532μm,输出功率为2.8mW的倍频绿光输出,倍频转换效率为1.22%。。
采用气相输运平衡技术,对不同掺镁浓度的铌酸锂进行了近化学计量处理,并检验了其抗光折变性能。实验结果表明,掺摩尔分数为2%的镁的近化学计量铌酸锂晶体,光折变阈值比同成分晶体提高了4个量级。通过施加4.5kV/mm的脉冲电场,在上述1.0mm厚z切晶体上制备出了周期为6.8μm的均匀畴结构。采用声光调Q Nd:YAG激光器作抽运光源,基频光波波长为1.064μm,平均输入功率为230mW,在室温条件下,得到波长为0.532μm,输出功率为2.8mW的倍频绿光输出,倍频转换效率为1.22%。。
2004, 28(2): 153-155.
摘要:
用特征矩阵法计算了光波在一维随机分布的光子晶体中的传播规律,与周期性结构相比较,在此种结构的光子晶体中带隙结构几乎消失,光波透射率与随机度、频率、介质层数均有关。
用特征矩阵法计算了光波在一维随机分布的光子晶体中的传播规律,与周期性结构相比较,在此种结构的光子晶体中带隙结构几乎消失,光波透射率与随机度、频率、介质层数均有关。
2004, 28(2): 184-185,192.
摘要:
由出射光与入射光的琼斯矢量变化,用矩阵方法得到了一种计算复合1/4波片的消色差能力的理论公式。并用实例说明了其可行性和使用方法。
由出射光与入射光的琼斯矢量变化,用矩阵方法得到了一种计算复合1/4波片的消色差能力的理论公式。并用实例说明了其可行性和使用方法。
2004, 28(2): 211-213.
摘要:
采用多相介质等效折射率的研究方法对聚苯乙烯PS(polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲脂PMMA(polymethyl-methacylate)和纳米孔隙三相介质构成的纳米孔隙聚合物薄膜的等效折射率和孔隙率关系进行了研究,建立了这种纳米孔隙聚合物薄膜的等效折射率数学模型,并对此模型进行了模拟计算和实验验证,两者吻合得很好。
采用多相介质等效折射率的研究方法对聚苯乙烯PS(polystyrene)、聚甲基丙烯酸甲脂PMMA(polymethyl-methacylate)和纳米孔隙三相介质构成的纳米孔隙聚合物薄膜的等效折射率和孔隙率关系进行了研究,建立了这种纳米孔隙聚合物薄膜的等效折射率数学模型,并对此模型进行了模拟计算和实验验证,两者吻合得很好。
2004, 28(2): 144-146.
摘要:
利用LI近期提出的平顶光束新模型,推导出平顶光束通过傍轴ABCD光学系统传输后光场分布的解析公式。以透镜系统为例,给出了平顶光束聚焦场分布的解析表达式,对平顶光束的聚焦特性进行了详细分析。
利用LI近期提出的平顶光束新模型,推导出平顶光束通过傍轴ABCD光学系统传输后光场分布的解析公式。以透镜系统为例,给出了平顶光束聚焦场分布的解析表达式,对平顶光束的聚焦特性进行了详细分析。
2004, 28(2): 147-149,169.
摘要:
叙述了输出功率稳定、功率因数改善的激光电源的设计原理及电路构成。该电源输出功率可以不随电网电压变化而基本保持一定,从而可使激光输出能量稳定度大大提高。由于采用了功率因数改善的电路,该电源有效地抑制了谐波噪声,减少了电力设备的输入电流容量,拓宽了电源输入电压的范围。
叙述了输出功率稳定、功率因数改善的激光电源的设计原理及电路构成。该电源输出功率可以不随电网电压变化而基本保持一定,从而可使激光输出能量稳定度大大提高。由于采用了功率因数改善的电路,该电源有效地抑制了谐波噪声,减少了电力设备的输入电流容量,拓宽了电源输入电压的范围。
2004, 28(2): 156-159.
摘要:
研究了不同群色散剖面结构的色散缓变光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明,各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型、对数型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。并从调制不稳定性的角度解释了用色散缓变光纤实现脉冲压缩的机理。
研究了不同群色散剖面结构的色散缓变光纤中调制不稳定性增益谱。结果表明,各种群色散剖面光纤的增益谱宽并不相同,指数型光纤的增益谱宽与传输距离是一单调关系;线型、高斯型、对数型光纤的增益谱宽变化曲线都有一个谷底;双曲线型光纤情况较为特殊,它的增益谱宽先是展宽,然后又逐渐减小。并从调制不稳定性的角度解释了用色散缓变光纤实现脉冲压缩的机理。
2004, 28(2): 160-161.
摘要:
介绍了使用闪耀光栅作为光反馈元件,与原始线宽大于1200GHz的半导体激光器构成的Littrow型外腔半导体激光器,极大地改善了激光器的性能。实验得到了功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1.2MHz的激光输出,压窄线宽比为106,并针对Littrow型外腔结构提出了简洁、紧凑的复合型外腔方式。
介绍了使用闪耀光栅作为光反馈元件,与原始线宽大于1200GHz的半导体激光器构成的Littrow型外腔半导体激光器,极大地改善了激光器的性能。实验得到了功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1.2MHz的激光输出,压窄线宽比为106,并针对Littrow型外腔结构提出了简洁、紧凑的复合型外腔方式。
2004, 28(2): 170-172,176.
摘要:
利用Nd:YAG固体激光器四倍频输出(266nm)在高压H2中的受激喇曼散射获得多波长的激光输出。当泵浦能量一定时,通过改变H2压力得到了最佳的能量输出,299nm波长的激光能量为3mJ,341nm波长的激光能量输出为6.1mJ,398nm波长的激光能量输出为2.8mJ,239nm波长的激光能量输出为0.8mJ,同时在477nm,595nm,218nm,200nm波段也有能量输出。
利用Nd:YAG固体激光器四倍频输出(266nm)在高压H2中的受激喇曼散射获得多波长的激光输出。当泵浦能量一定时,通过改变H2压力得到了最佳的能量输出,299nm波长的激光能量为3mJ,341nm波长的激光能量输出为6.1mJ,398nm波长的激光能量输出为2.8mJ,239nm波长的激光能量输出为0.8mJ,同时在477nm,595nm,218nm,200nm波段也有能量输出。
2004, 28(2): 173-176.
摘要:
通过对泵浦源LD的温度控制,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔,采用锥度光纤耦合的方法实现了5.1W的单模激光输出,输出波长1100nm,最大转换效率63%。
通过对泵浦源LD的温度控制,研究了不同温度对泵浦源波长以及光纤激光器输出特性的影响。利用熔接在掺镱双包层光纤两端的光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔,采用锥度光纤耦合的方法实现了5.1W的单模激光输出,输出波长1100nm,最大转换效率63%。
2004, 28(2): 177-180.
摘要:
激光晶体吸收激光二极管的泵浦光能量,产生激光振荡的同时有相当一部分泵浦光能量会转变为激光晶体的热量并耗散在晶体内,产生的热效应严重影响到激光器的性能和品质。通过对于激光晶体端面泵浦方式的分析,利用半解析热分析方法得出了晶体内部温度场和热形变场的计算方法,并对几种典型的掺Nd3+离子晶体的温度场和端面热形变场及其产生差异的原因进行了定量分析。研究方法和得出结果可以应用到内有热源、具有轴对称形式的模型中,对于激光二极管泵浦的全固态激光器的设计提供基础理论的铺垫。
激光晶体吸收激光二极管的泵浦光能量,产生激光振荡的同时有相当一部分泵浦光能量会转变为激光晶体的热量并耗散在晶体内,产生的热效应严重影响到激光器的性能和品质。通过对于激光晶体端面泵浦方式的分析,利用半解析热分析方法得出了晶体内部温度场和热形变场的计算方法,并对几种典型的掺Nd3+离子晶体的温度场和端面热形变场及其产生差异的原因进行了定量分析。研究方法和得出结果可以应用到内有热源、具有轴对称形式的模型中,对于激光二极管泵浦的全固态激光器的设计提供基础理论的铺垫。
2004, 28(2): 181-183.
摘要:
高斯光束在光纤之间的耦合方式有多种,常用的一种是准直聚焦的透镜耦合系统。为确定耦合系统的参数,首先分析单透镜对高斯光束的变换,从变换后束腰半径的表达式中看出它受到多个变量的影响,通过作图找到了束腰半径的变化规律。然后把这一规律应用于准直聚焦透镜组成的耦合系统中,得到了确定耦合系统参数的一般方法。最后给出了一个光纤间耦合的实例。
高斯光束在光纤之间的耦合方式有多种,常用的一种是准直聚焦的透镜耦合系统。为确定耦合系统的参数,首先分析单透镜对高斯光束的变换,从变换后束腰半径的表达式中看出它受到多个变量的影响,通过作图找到了束腰半径的变化规律。然后把这一规律应用于准直聚焦透镜组成的耦合系统中,得到了确定耦合系统参数的一般方法。最后给出了一个光纤间耦合的实例。
2004, 28(2): 186-189.
摘要:
为了最大程度地改善CCD图像传感器的填充因子,进行了用于与CCD集成的微透镜阵列的光学优化设计,并与实验结果进行了对比。测试结果表明,所设计的透镜阵列使CCD的填充因子提高2.9倍,相对光谱响应增加了0.2。所设计的透镜对于改善CCD入射信号光的光强分布、提高光利用效率,从而提高CCD的光电性能有显著效果。
为了最大程度地改善CCD图像传感器的填充因子,进行了用于与CCD集成的微透镜阵列的光学优化设计,并与实验结果进行了对比。测试结果表明,所设计的透镜阵列使CCD的填充因子提高2.9倍,相对光谱响应增加了0.2。所设计的透镜对于改善CCD入射信号光的光强分布、提高光利用效率,从而提高CCD的光电性能有显著效果。
2004, 28(2): 199-201.
摘要:
用广义截断二阶矩方法对截断圆对称拉盖尔高斯光束的广义光束传输因子(MG2因子)作了研究,得到了MG2因子的解析公式,并用数值计算例作了说明。研究表明,截断圆对称拉盖尔高斯光束MG2因子与截断参数和光束的阶数有关。随着截断参数的增加,MG2因子逐渐趋近于无截断圆对称拉盖尔高斯光束的光束传输因子值。
用广义截断二阶矩方法对截断圆对称拉盖尔高斯光束的广义光束传输因子(MG2因子)作了研究,得到了MG2因子的解析公式,并用数值计算例作了说明。研究表明,截断圆对称拉盖尔高斯光束MG2因子与截断参数和光束的阶数有关。随着截断参数的增加,MG2因子逐渐趋近于无截断圆对称拉盖尔高斯光束的光束传输因子值。
2004, 28(2): 208-210,217.
摘要:
针对侧面泵浦的固体激光器工作介质产生的热透镜效应进行了分析,建立热传导方程。采用有限元分析的方法对不同泵浦条件下激光棒内的温度场和应力变化进行分析。提出补偿热透镜效应的有效措施。并通过实验对上述不同补偿条件下的热焦距进行测量比较。
针对侧面泵浦的固体激光器工作介质产生的热透镜效应进行了分析,建立热传导方程。采用有限元分析的方法对不同泵浦条件下激光棒内的温度场和应力变化进行分析。提出补偿热透镜效应的有效措施。并通过实验对上述不同补偿条件下的热焦距进行测量比较。
2004, 28(2): 214-217.
摘要:
在半经典密度矩阵理论和SSH理论的基础上,理论研究了光泵远红外激光的缓冲气体作用,分析了势阱深度和碰撞半径两个参数对光泵远红外激光系统中缓冲气体作用的影响,从而得到选择缓冲气体的规律。研究成果对寻找小型光泵远红外气体激光器的高效缓冲气体,并推动其实际应用起一定的指导作用。
在半经典密度矩阵理论和SSH理论的基础上,理论研究了光泵远红外激光的缓冲气体作用,分析了势阱深度和碰撞半径两个参数对光泵远红外激光系统中缓冲气体作用的影响,从而得到选择缓冲气体的规律。研究成果对寻找小型光泵远红外气体激光器的高效缓冲气体,并推动其实际应用起一定的指导作用。
2004, 28(2): 218-220.
摘要:
目标检测的阈值法经常用于检测目标的回波信号。它的性能取决于信噪比,当信噪比大于6.7时,能够检测出目标。为了提高信噪比,经常采用匹配滤波器。如果系统是窄带系统,噪声为色噪声,无法使用匹配滤波器,不能提高信噪比。激光回波信号的几何特征不同于噪声。提出了一种利用这种几何特征检测目标的算法。当信噪比大于2时,该算法能够检测出目标。该算法已经实际应用。
目标检测的阈值法经常用于检测目标的回波信号。它的性能取决于信噪比,当信噪比大于6.7时,能够检测出目标。为了提高信噪比,经常采用匹配滤波器。如果系统是窄带系统,噪声为色噪声,无法使用匹配滤波器,不能提高信噪比。激光回波信号的几何特征不同于噪声。提出了一种利用这种几何特征检测目标的算法。当信噪比大于2时,该算法能够检测出目标。该算法已经实际应用。
2004, 28(2): 166-169.
摘要:
沿着z轴方向传播的无衍射光决定了一条空间直线。加之无衍射光束的光轴比准直激光束稳定,适于作空间直线度/同轴度误差测量的直线基准。以无衍射光为基准,结合圆度测量及其修正技术,实现了一种内孔同轴度的高精度测量技术。介绍了内孔同轴度测量技术的工作原理,并从误差的理论分析和试验来作了证明。
沿着z轴方向传播的无衍射光决定了一条空间直线。加之无衍射光束的光轴比准直激光束稳定,适于作空间直线度/同轴度误差测量的直线基准。以无衍射光为基准,结合圆度测量及其修正技术,实现了一种内孔同轴度的高精度测量技术。介绍了内孔同轴度测量技术的工作原理,并从误差的理论分析和试验来作了证明。
2004, 28(2): 190-192.
摘要:
为了进一步提高地震检波器的指标,研究了激光多普勒测量方法和微弱信号检测技术等,设计出了一种LD做光源的差动式激光多普勒检波系统,此系统采用高斯光束聚焦、大口径透镜接收,能接收到很强的多普勒信号,并且具有高的空间分辨力,同时,采用声光调制技术及锁相放大技术,提高了信号的信噪比,其结构简单、紧凑,装调方便,光能利用率和空间分辨力高,可测频率范围为0.5Hz～1000Hz;振幅范围为2μm～5mm;频率测量精度为0.6%;振幅测量精度为1%。
为了进一步提高地震检波器的指标,研究了激光多普勒测量方法和微弱信号检测技术等,设计出了一种LD做光源的差动式激光多普勒检波系统,此系统采用高斯光束聚焦、大口径透镜接收,能接收到很强的多普勒信号,并且具有高的空间分辨力,同时,采用声光调制技术及锁相放大技术,提高了信号的信噪比,其结构简单、紧凑,装调方便,光能利用率和空间分辨力高,可测频率范围为0.5Hz～1000Hz;振幅范围为2μm～5mm;频率测量精度为0.6%;振幅测量精度为1%。
2004, 28(2): 196-198,224.
摘要:
提出了两种在激光片光三维传感中降低散斑噪声、提高深度分辨率的方法。第1种方法采用宏观上相同、微观上受物体微结构面元影响的多帧散斑图像叠加,用于三维测量系统的标定。第2种方法利用动态采集方式,使CCD对微结构元进行时间积分,可有效地降低散斑噪声的影响。实验证明,综合利用这两种方式,深度分辨率可以得到有效的提高。
提出了两种在激光片光三维传感中降低散斑噪声、提高深度分辨率的方法。第1种方法采用宏观上相同、微观上受物体微结构面元影响的多帧散斑图像叠加,用于三维测量系统的标定。第2种方法利用动态采集方式,使CCD对微结构元进行时间积分,可有效地降低散斑噪声的影响。实验证明,综合利用这两种方式,深度分辨率可以得到有效的提高。
2004, 28(2): 202-204.
摘要:
固体材料的线膨胀系数在精密仪器产业及高精度实验领域是一个非常重要的物理量,要实现对线膨胀系数较低的固体材料进行测量,通常采用激光干涉的方法。采用光路补偿的方法,即激光干涉仪中两干涉臂同支架来测量低膨胀固体材料的线膨胀系数,不但能够抵消支架膨胀对材料受热伸长的影响,还有效地抵消了地面振动对干涉仪的影响,并能够对线膨胀系数在10-6/℃量级的材料的线膨胀系数进行测量。如果改进试验工艺,且采用条纹稳定技术,该方法可以用于更高量级的线膨胀系数的测量。
固体材料的线膨胀系数在精密仪器产业及高精度实验领域是一个非常重要的物理量,要实现对线膨胀系数较低的固体材料进行测量,通常采用激光干涉的方法。采用光路补偿的方法,即激光干涉仪中两干涉臂同支架来测量低膨胀固体材料的线膨胀系数,不但能够抵消支架膨胀对材料受热伸长的影响,还有效地抵消了地面振动对干涉仪的影响,并能够对线膨胀系数在10-6/℃量级的材料的线膨胀系数进行测量。如果改进试验工艺,且采用条纹稳定技术,该方法可以用于更高量级的线膨胀系数的测量。
