F-P标准具间距高精度测量

提出一种通过测量F-P标准具透射峰移动个数与F-P标准具入射角度改变的对应关系,从而求得F-P标准具间距的高精度测量方法。当角度测量精度为30″,光谱仪精度为2 GHz时,该方法测量F-P标准具间距的相对误差为4×10~(-4).     

测风激光雷达光束发散对测量精度的影响

介绍了基于Fabry2Perot ( F2P) 标准具的直接探测多普勒激光雷达的风速测量原理,讨论了接收光发散角对F2P 标准具测风激光雷达系统设计参数和多普勒频率测量精度的影响,并数值计算了激光多普勒雷达系统的光束发散引起的多普勒速度测量误差,结果表明:入射光束发散角小于Imrad 时,相对误差随发散角的变化缓慢,在6 %之内;而当大于约Imrad 时,相对误差迅速增大,在2mrad 时达到约40 %。     

用F-P标准具研究室温选支CO激光器的某些光谱特性

利用红外F—P标准具测量了室温选支CO激光器的输出光谱,研究了放电电流、气压、光栅调谐角对输出谱线的影响。     

测风激光雷达中F2P标准具的分析及性能检测

基于双边缘技术的测风激光雷达中,多普勒频移由高分辨率的F - P标准具检测得到。数值计算了存在各种缺陷的标准具响应曲线,分析了入射光束发散角、表面质量以及平行度对透过率谱宽的影响。用等厚干涉的方法测量了标准具双通道的腔长差值和表面质量。在窄带和宽带光源照射下,分别测量了标准具双通道的透过率曲线。长期测量(22天)的系统误差为0. 42～0. 85m / s。     

测风激光雷达中F-P标准具的分析及性能检测

基于双边缘技术的测风激光雷达中，多普勒频移由高分辨率的F—P标准具检测得到。数值计算了存在各种缺陷的标准具响应曲线，分析了入射光束发散角、表面质量以及平行度对透过率谱宽的影响。用等厚干涉的方法测量了标准具双通道的腔长差值和表面质量。在窄带和宽带光源照射下，分别测量了标准具双通道的透过率曲线。长期测量（22天）的系统误差为0．42～0．85m／s。     

透射电镜图像处理的晶面间距测量系统设计

为了进一步完善测试分析标准流程、解析和拓展透射电镜软件功能,本文利用上海交通大学材料学院测试分析中心的JEM2100F实验室资质认定透射电镜设备,借助LabVIEW软件的可视化编程模块,建立透射电镜图像处理晶面间距测量系统.对于硅单晶衍射花样,依次进行灰度变换、阈值分割、颗粒搜索与识别、目标测量的图像处理与分析方法,并...     

基于谱估计的Fabry-Perot标准具透过率曲线参数估计方法

直接探测多普勒测风激光雷达系统大多采用基于Fabry-Perot（F-P）标准具的条纹技术和边缘技术测量多普勒频移。但激光器频率漂移会使得透过率曲线的估计出现一定误差,为了抑制其影响,提出了一种基于谱估计的F-P标准具透过率曲线参数估计方法。首先将标准具全量程扫描结果进行重构得到观测矩阵。之后使用MUSIC算法得到透过率曲线的伪谱。对伪谱进行谱峰搜索后,将得到的谱峰位置进行线性拟合得到自由谱间距。然后将上步的拟合结果代入透过率函数,利用非线性最小二乘法对其他参数进行估计。在仿真分析的基础上,采用真实测量数据进行了实验验证。结果表明所提出的方法在扫描步点间隔达到50、信噪比大于10 dB的情况下,估计差小于1%。该算法扫描时间短,估计误差小,具有实际应用价值。     

一种新型单纵模连续Nd:YAG激光器

获得单纵模激光输出的最基本方法是在谐振腔内插入一块F－P标准具。对于Nd:YAG激光器，其增益线宽很大，若用单F一P标准具选纵模，则它必须有足够的选择性以抑制与选定模式相邻纵模的振荡。同时它的自由光谱区还应足够大，以保证在超过阈值的增益线宽范围内     

532 nm多普勒激光雷达中F-P标准具的优化设计

Fabry-Perot标准具是532 nm多普勒测风激光雷达的核心部件,其参数和加工精度直接影响整个系统的灵敏度和风速测量的精度。对不同波长的回波信号进行模拟,分析所选测量激光波长532 nm的原因。通过对系统的灵敏度和测量精度进行分析,优化设计标准具的主要参数,分析认为,标准具的自由光谱区为9 GHz,带宽1.75 GHz,两边缘通道峰值间隔4 GHz,锁定通道与边缘通道峰值间隔为1.125 GHz时,系统的灵敏度和测量精度最优。通过模拟计算标准具的主要缺陷对透过率的影响,确定标准具的表面加工精度要求5 nm,平行调节时腔长的最大差值要求小于10 nm。     

基于固体腔F-P 标准具的可调谐自适应光滤波器

对F—P干涉滤波器的原理特性进行了分析。提出了通过改变入射角度来实现波长调谐的可调谐滤波器结构。采用了一种新的降低斜入射F—P标准具偏振相关损耗的结构。采用位置敏感探测器成功实现了关键约定位工作。采用了一种简单易行的波长跟踪方案。本系统实现了32通道0．8nm间隔DWDM系统精确滤波。     

InSb非线性F-P标准具的室温光学双稳性和不稳定性

用TEA CO_2激光器输出的脉宽为100ns(FWHM),波长为10.6μm的激光脉冲,在室温下入射InSb F-P标准具,得到了双光子机制的光学双稳性。从非线性F-P标准具理论出发,对上述过程进行了计算机模拟。在相似条件下,改用高斯光束入射,发现由此形成的自散焦效应,使输出产生明显不稳定。     

基于F-P温控标准具的高稳定性FBG波长解调系统

光纤布拉格光栅（FBG）的波长随外界温度和压力变化。检测出波长的变化，就可以计算出外界的温度和压力。文章提出了一个基于F-P温控标准具的高稳定性光纤布拉格光栅（FBG）波长解调系统，讨论分析了FBG波长解调系统的原理及高稳定性的原因。在这个系统中，带温控模块的F-P标准具用来进行实时波长校准。F-P标准具的波长数值可查询得到，由线性插值算法可以得出光纤光栅的波长值。温控模块可以保证标准具在0.01℃的范围内变化，因此标准具波长值可以认为是定值。最后通过测量水浴槽中光纤光栅的波长变化测试系统稳定性,并与MOI公司解调仪sm125在稳定性方面做了对比。实验结果表明20 h内系统的长期稳定性可达到0.15 pm,而sm125解调仪是3 pm。     

基于一种新型结构的F-P腔的频标研究

根据ITU-T的信道标准,和F-P腔作为频标的原理,设计制作了一种能兼顾手动大范围调节法布里-珀罗(F-P)腔间距和压电陶瓷(PZT)细调F-P腔间距的两重结构,使得精确调节腔长变得简单易行,从而可以满足频标研究的要求.利用该新型结构的F-P腔,通过反复精细调节最终将其锁定模式控制在1955,此时F-P腔的自由光谱区(FSR)为100GHz,从而获得了一系列符合ITU-T频率标准的人工频标.     

测风激光雷达中F-P标准具频率跟踪方案及实现

在直接探测测风激光雷达中,多普勒频移由高分辨率的Fabry-Perot标准具检测得到。指出了激光频率与标准具腔长随环境温度的变化导致测量误差增大的问题,提出了频率跟踪的解决方案。使用散射光纤对激光脉宽进行扩展,在双通道标准具的基础上增加专用于频率跟踪的通道,使用光电倍增管检测光强,设计制作了基于采样的频率跟踪电路。仿真实验表明,该方案能够实现标准具腔长与激光发射频率的动态跟踪。     

In-Line Fabry–Perot Etalons Based on Hollow-CorePhotonic Bandgap Fibers for High-Temperature Applications

In this paper, we report a novel in-line fiber Fabry–Perot (F-P) etalon, consisting of a section of hollow-core photonic bandgap fiber (HC-PBGF) spliced between two single mode fibers. The fabrication process of such a sensor is simple and straightforward, including only cleaving and splicing. The sensing characteristics of the F-P etalon based on HC-PBGF, including high temperature, strain, bend, and transverse load, are fully investigated by experiments, for the first time to our knowledge. It is found that such a F-P etalon can be used under high temperatures of up to 600 $ ,,^{circ}{hbox {C}}$, and has a low cavity-length-to-temperature sensitivity of $sim {1.4}~{hbox {nm}}/^{circ}{hbox {C}}$, while it has a relatively high strain sensitivity of $sim {5.9}~{hbox {nm}}/mu varepsilon$. Moreover, this F-P etalon is insensitive to bend or transverse load. Furthermore, the long cavity length ($> {1}~{hbox {cm}}$) of the sensor makes it suitable for multiplexing. These characteristics would make this HC-PBGF-based F-P etalon to be an excellent strain sensor or gas sensor for use in high-temperature environments.      

抑制Nd:YAG激光器自锁模的实验研究

用于抽运钛宝石的电光调Q Nd:YAG激光器会出现自锁模调制,导致峰值功率不稳从而损伤钛宝石晶体,为了抑制这种自锁模调制,分析了产生该现象的原因,研究了谐振腔内插入法布里-珀罗(F-P)标准具的技术方案。实验采用单个厚度20mm,膜层反射率60%的标准具,有效抑制了该Nd:YAG激光器的自锁模调制,实现了脉宽约70ns,脉冲能量约600mJ的1064nm激光的稳定输出,既避免了引入较大的插入损耗,又防止了对F-P标准具膜层的损伤。分析认为单个厚度合适、膜层反射率不太高的标准具可有效抑制Nd:YAG激光器自锁模现象的原因在于:标准具一个透射峰半峰全宽(FWHM)内理论上虽有约5个纵模,但偏离透射峰中心的纵模损耗较大,使得单个透射峰内实际起振的纵模可能只有1个;激光器的增益线宽内虽存在标准具的多个透射峰,但起振纵模因不相邻避免了形成相位锁定。     

钾原子滤光器在太阳高分辨率观测中的应用

太阳高分辨率速度场观测系统可用于探测日震的活动信息,对太阳内部结构的研究具有重要意义。探讨了双峰钾原子滤光器在太阳光球层速度场观测中的应用方法,即利用法拉第反常色散原子滤光器(FADOF)的高光谱分辨率和光谱稳定性等优点,采用双峰钾原子滤光器分辨来自太阳光球层钾线(769.898nm)光谱的多普勒频移,并提出用F-P标准具对透过原子滤光器的双峰信号进行光学选支,从而获得太阳光球层多普勒速度场图像。研制出双透射峰钾原子滤光器原理样机,经测试其谱型与理论谱型符合良好,满足太阳速度场高分辨率观测的需要。将此技术方案扩展到太阳的其他谱线,可实现对太阳大气多层次速度场的同时观测。