超连续谱激光光源研究进展

高非线性光纤制造技术的成熟和光纤激光器性能的提升,极大地促进了超连续谱光源的快速发展,以光纤为非线性介质的超连续谱的产生成为当前研究热点。从可见光、近红外和中红外3个不同波段,综述了超连续谱产生的技术方案与最新进展。当前,可见光和近红外波段的超连续谱光源输出功率已经突破百瓦量级,并出现了多芯光子晶体光纤、光纤放大器和随机光纤激光器产生超连续谱等众多新方案;以氟化物光纤和亚碲酸盐光纤为非线性介质的中红外超连续谱,输出功率也突破了十瓦量级;在光谱拓展方面,以硫系光纤为非线性介质的超连续谱,输出光谱已扩展到12μm以上。     

材料色散对全固态带隙光纤带内色散的影响

全固态光子带隙光纤已开始用于产生超连续谱,其带隙效应可以控制超连续谱的范围,但是带内的色散特性对于超连续谱的产生有着重要的影响.采用平面波法计算了同一带隙光纤不同阶带隙内的色散曲线和不同带隙光纤同阶带隙内的色散曲线,零色散波长在带内相对位置与带隙位置密切相关,在长波长区域,零色散点位于带隙的短波边;在短波区域,零色散点...     

双包层光纤激光器有无损耗时的输出特性比较

从对线形腔掺镱双包层光纤激光器的输出特性进行的研究,得到了激光器泵浦阈值功率、输出光功率的表达式,并重点比较了有损耗和无损耗时光纤激光器的输出功率随光纤长度、后腔镜反射率、泵浦功率变化的关系,得出:由于损耗的存在,激光输出功率会有一定的下降,并且这个下降会随着光纤长度、后控镜反射率、泵浦功率的变大而更加显著。     

国防科技大学学报2012年总目次

第一期光学工程皮秒脉冲泵浦的高功率超连续谱光源……………………………………………………陈胜平,谌鸿伟,王建华,等(1)一种非稳腔调腔干涉条纹的建模与仿真………………………………………………………………刘文广,邱伟成(4)非均匀光强对曲率型自适应光学系统的影响……………………………………………黄盛炀,习锋杰,宁禹,等(9)R-C系统中由表面散射引起的视场内杂散光分布…………………………………………孙可,江厚满,程湘爱(1 3)MgSO4弛豫吸收对水下强声波脉冲传播的影响分析……………………………………张军,曾新吾,王一博,等(1 9)两路相互注入锁定Nd:YAG激光器……………………………………     

光子晶体光纤的空气孔膨胀和拉锥技术研究

光子晶体光纤的空气孔膨胀和拉锥技术是一种有效的改变光纤结构参数的技术手段.空气孔膨胀可以改变空气孔的填充比例,即改变空气孔直径和孔间距的大小,光纤拉锥可在保持空气孔直径和孔间距比例不变的情况下改变纤芯的大小.光子晶体光纤结构参数的可控性改变可实现一些特殊光子晶体光纤器件的制作,对进一步实现和挖掘光子晶体光纤的潜在应用价...     

固体激光器的发展及军事应用

固体激光器是以掺杂的玻璃、晶体或透明陶瓷等固体材料为工作物质的激光器。从世界上第一台激光器发明至今,固体激光技术取得了很大的发展,主要表现三个方面:第一,工作物质不断改进。最初是红宝石激光器,后来出现了钕玻璃和掺钕钇铝石榴石激光器,现在又有了掺钕镓钆石榴石激光器。还有报道称,目前出现了以陶瓷为基质的新型激光材料。第二是泵浦光源的改进。最初是闪光灯,后来发展为弧光灯, 现在出现了高功率激光二极管泵浦。第三是工作物质结构的改变。从最初的棒式结构发展成板条式,又到后来的光纤式结构。     

高双折射光子晶体光纤用于温度传感的研究

文中分析了高双折射光子晶体光纤用于温度传感的应用。在高双折射光子晶体光纤的特定空气孔中填充折射率温度系数高的液体材料,温度的变化会导致光纤传输特性的变化,通过检测其双折射的变化从而实现温度传感。文中运用平面波扩展法计算分析了该新型光子晶体光纤的双折射特性随温度变化的关系。     

固体热容激光器温度场应力场分析

采用有限元分析方法,对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器的温度场及应力场进行了研究.结果表明固体热容激光器的温度场、应力场与常规的固体激光器有很大的差异,常规的固体激光器激活介质必须在泵浦的同时进行冷却,晶体表面温度比中心温度低,晶体表面受到的是张应力.固体热容激光器发射激光时,激活介质处于绝热状态.激活介质表面的温度要比中心高,激活介质表面出现的是压应力.这种差异是固体热容激光器可以高功率运转的物理机制.     

光子晶体光纤在陀螺上的应用

从光子晶体光纤的原理出发,对其在光纤陀螺领域的研究现状与应用现状进行介绍。光子晶体光纤是一种新型微结构光纤,可以使用单一材料制造,通过设计微结构对光纤的折射率进行调节和匹配,以获得不同的光学传播特性,通过形状双折射来获得保偏性能的光子晶体光纤可以提供比传统光纤优异的偏振特性,改善光纤陀螺的偏振误差。此外,光子晶体光纤还具有弯曲损耗小、磁敏感度低、抗辐射等特点,能有效降低环境因素引起的陀螺误差,提高光纤陀螺的环境适应性,被认为是下一代光纤陀螺的理想选择。     

低阶像差校正的压电驱动变形镜测试与仿真优化

光纤激光器输出光束带有波前畸变,制约了光学系统的性能和工作效率。搭建实验系统分析了超连续谱光纤激光器系统输出光束的像差特性,不同波长的滤波片测试像差均以离焦为主。根据这一特点制备了3单元单层横向压电驱动变形镜样镜,并进行特性测试。变形镜影响函数有限元仿真和实测吻合度可达77%以上,一阶谐振频率12. 1 k Hz。以实际像差为对象进行闭环仿真,校正精度达到0. 77。另外,从校正精度及行程两个方面对变形镜进行了有限元优化仿真。结果 9单元变形镜(有效口径7. 5 mm)校正精度达到0. 9左右。镜片与压电片厚度比存在最优值约0. 3,行程可提升60%以上。     

L波段掺铒光纤放大器增益钳制及提高特性研究

报道了一种新型980 nm激光二极管(LD)泵浦高增益的掺铒光纤放大器(EDFA).通过加入中心波长为1 550 nm光纤光栅(FBG)可以明显提高增益,并分析了增益钳制的原理.实验得到其增益比无FBG结构EDFA提高8 dB,并得到了小信号输入时增益25 dB的有效钳制.     

高功率光纤激光相干合成关键技术

光纤激光的相干合成是获得高功率和高光束质量激光的重要途径,也是当前激光领域的研究热点之一.文章针对基于MOPA方案的光纤放大器相干合成系统,对抖动法相位锁定技术、光束拼接技术和压电陶瓷相位调制器等关键技术和器件进行了详细介绍,为高能光纤激光相干合成的进一步发展提供参考.     

组合激光作用下CdS探测器破坏阈值实验研究

采用组合激光(即响应波段内532nm激光和响应波段外1319nm激光)对光导型CdS探测器进行辐照,测量了CdS探测器的破坏阈值。当1319nm激光辐照功率密度保持不变时,波段内激光的加入明显缩短了CdS探测器被破坏时激光所需的辐照时间,并且随着532nm激光功率密度的不断增大,辐照时间先减少后增加;当1319nm激光辐照时间保持不变时,随着532nm激光功率密度的增大,CdS探测器被破坏所需的1319nm激光功率密度先减小后增大,但恢复值仍比没有532nm激光加入时要小,说明了波段内激光的增强作用。上述两种变化趋势与相同条件下探测器的电压响应变化规律一致。     

基于铽镝铁换能器的全保偏光纤磁场传感系统

制作了铽镝铁保偏光纤换能器,建立了全保偏马赫—曾德尔光纤干涉仪系统,采用工作点控制方法解调信号,实现了光纤磁场传感。该全保偏光纤干涉系统结构简单、抗干扰,有效解决了偏振不稳定问题。实验检测了系统对磁场幅度变化的响应特性,最小可测交流磁场信号为3×10-10T。     

光纤光栅与分布式光纤感温探测性能研究

传统的火灾自动报警系统工作时需要向现场探测器供电。带电类探测器工作在易燃易爆场所必然存在着不安全因素，而利用光纤光栅及分布式光纤感温探测元件构成的火灾探测报警系统采用光信号测量与传输，实现了探测现场无电检测，从而真正实现了本质安全防爆。在分析光纤光栅与分布式光纤感温探测机理的基础上，通过对比探讨了各自的应用特性。     

Investigation of the mechanical and ballistic properties of hybrid carbon/ aramid woven laminates

High-performance ballistic fibers, such as aramid fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE), are commonly used in anti-ballistic structures due to their low density, high tensile strength and high specific modulus. However, their low modulus in the thickness direction and insufficient shear strength limits their application in certain ballistic structure. In contrast, carbon fiber reinforced epoxy resin matrix composites (CFRP) have the characteristics of high modulus in the thickness direction and high shear resistance. However, carbon fibers are rarely used and applied for protection purposes. A hybridization with aramid fiber reinforced epoxy resin matrix composites (AFRP) and CFRP has the potential to improve the stiffness and the ballistic property of the typical ballistic fiber composites. The hybrid effects on the flexural property and ballistic performance of the hybrid CFRP/AFRP laminates were investigated. Through conducting mechanical property tests and ballistic tests, two sets of reliable simulation parameters for AFRP and CFRP were established using LS-DYNA software, respectively. The experimental results suggested that by increasing the content of CFRP that the flexural properties of hybrid CFRP/AFRP laminates were enhanced. The ballistic tests’ results and the simulation illustrated that the specific energy absorption by the perforation method of CFRP achieved 77.7% of AFRP. When CFRP was on the striking face, the shear resistance of the laminates and the resistance force to the projectiles was promoted at the initial penetration stage. The proportion of fiber tensile failures in the AFRP layers was also enhanced with the addition of CFRP during the penetration process. These improvements resulted in the ballistic performance of hybrid CFRP/AFRP laminates was better than AFRP when the CFRP content was 20 wt% and 30 wt%.     

光纤位移传感器在喷油器针阀升程测量中的应用

传统的柴油机喷油器针阀升程测量方式多为接触式.文中提出运用光纤位移传感器进行喷油器针阀升程的测量,重点介绍了光纤位移传感器的原理、测量系统的组成、检测电路的特点等.实践表明,光纤位移传感器在喷油器针阀升程测量中的运用,实现了非接触测量,测量精度大大提高.     

基于主动相位控制的脉冲激光相干合成技术

提出并验证了基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的主动相位控制脉冲激光相干合成方案.利用低通滤波器滤除脉冲激光光强变化导致的性能评价函数起伏,提取出相位噪声导致的性能评价函数变化,然后将这个低通滤波后的性能评价函数用于SPGD算法的极值寻优过程,从而实现脉冲激光的锁相.对该方案进行了理论分析和数值模拟,并进行了两路脉冲激光相干合成实验.实验结果表明,当系统从闭环到开环时,系统性能评价函数均值提高到开环的1.6倍,干涉条纹长曝光对比度从0提高到0.43.在该方案中,通过增加合成脉冲激光路数,并在各路脉冲激光中引入多级功率放大器,能够得到更高的合成功率输出.