用激光光声光谱法研究CO_2激光器的锗窗材料及镀金反射镜的光学特性

近年来发展了一种十分有用的利用光声效应的光声光谱技术。在对气体的研究中,虽然这一方法已应用了多年,但直到七十年代后期,它才开始成为研究固体材料光学特性的有效光谱工具。我们的工作,主要是利用光声光谱方法测量Ge窗对10.6微米CO_2激光的弱吸收和镀金反射镜10.6微米的高反射率,同时还涉及固体光声光谱的有关的实验技术问题。用光声光谱方法测量吸收系数,是将一     

基于波导CO2激光器的光声光谱仪

基于波导CO2激光器的光声光谱仪采用激光谐振腔内置光声池结构、低噪声纵向共振光声池和计算机控制的多谱线多种气体成分测量分析系统。文中详细给出了波导CO2激光器和光声池的设计参数,介绍了多种气体成分同时测量的原理和计算机控制测量软件的设计思想,实验中对有Brewster窗片和无窗片光声池的噪声特性和检测灵敏度极限作了分析比较,实验结果表明,该光谱仪对C2H2和O3的极限检测灵敏度分别达到10^-11和10^-9量级,能够对多种与大气污染和生物气体交换有关的微量气体进行高灵敏度、实时。连续、自动地监测。     

基于波导CO_2激光器的光声光谱仪

基于波导CO2 激光器的光声光谱仪采用了激光谐振腔内置光声池结构、低噪声纵向共振光声池和计算机控制的多谱线多种气体成分测量分析系统。文中详细给出了波导CO2 激光器和光声池的设计参数 ,介绍了多种气体成分同时测量的原理和计算机控制测量软件的设计思想。实验中对有Brewster窗片和无窗片光声池的噪声特性和检测灵敏度极限作了分析比较。实验结果表明 ,该光谱仪对C2 H2 和O3的极限检测灵敏度分别达到 10 -11和 10 -9量级 ,能够对多种与大气污染和生物气体交换有关的微量气体进行高灵敏度、实时、连续、自动地监测。     

激光光声技术应用研究的若干进展

本文介绍了在光声技术应用研究中所取得的若干进展,它们是:(1)差动式光声检测及其应用,(2)激光光声功率计及其应用,(3)红外激光光声检测仪,(4)测定气体吸收系数的简易光声法,(5)用光声法研究催化剂的表面性能。这些新的探索对深入开展光声技术应用研究提供了新的可能途径。     

用于高能激光器的新型功率计设想

本文描述了一种测量高能激光器功率的新设想。这一技术是以光声探测现象为基础的。这种方法是通过灵敏地测定出样品材料因吸收已知功率激光束而产生的声波来确定其吸收系数。我们提出,使用对该激光频率吸收系数已知的材料,即可以将这种方法转变成绝对测量激光功率的方法。我们叙述了初步设计方案并提出为进一步发展这一新思想需要进行的研究工作。     

在CO_2激光发射波长内某些红外窗口材料吸收系数的光声测量

关于红外材料吸收系数的测定已有若干报导,其中包括激光量热技术及光声技术等,而灵敏度以光声技术为高.我们采用的方法与文献报导的不同,是以光声池做为功率计(即光声功率计),测试方法类似于常规方法.本文的目的不是为了提高测定红外窗口材料吸收系数的灵敏度,而是对当前国内通用的红外窗口材料建立一种在工作条件下测定吸收系数的方法.     

用激光光声光谱法研究窗材料锗的光吸收

用激光光声光谱法测量了具有不同电阻率的窗材料锗的光吸收,同时对这项技术本身的一些问题进行了研究,得到了锗的光吸收和光声光谱检测方法的一些实验数据.     

使用斯塔克调制的光声探测

本文报导的是在光声探测中(或声学光谱)吸收激光辐射的斯塔克调制。在总压力50托～760托的范围内作了测量,由于斯塔克位移吸收的调谐能力,认为可以大大地提高分子的辨别力。用这种方法工作得到的背景信号比用相同的光声探测器在常规的斩波辐射方法中得到的背景信号小500多倍。光声探测器的响应率和 C_2H_4的吸收系数是总压力的函数。     

差动式光声检测及其应用

本文介绍了差动式光声检测技赤，设计出了适于这种检测的光声池。差动式光声检测就是采用两个性能基本一致的光声池串联地放在同一光路上进行检测.前面的光声池称为B池（参考池），后面的光声池称为A池（样品池）。为了消陈光声池的本底信号，利用A池本底信号减去B池本底信号，通过调节电路的差动式方法，使（A～B）池本底信号趋于零. 利用差功式检删技术，在CO2激光发射波长内测定了各种红外窗口材料及某些气体的吸收系数、硅烷磷烷的激光光声光谱及缓冲气体对光声信号的影响等。     

基于激光光声光谱超高灵敏度检测SF_6分解组分H_2S

H_2S是SF_6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一;针对H_2S在红外波段吸收系数小,传统光学检测方法对H_2S检测灵敏度较低的问题,结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤放大激光光声光谱的SF_6分解组分H_2S气体的超高灵敏度检测方法;采用近红外可调谐窄线宽分布反馈激光二极管级联高饱和输出功率掺饵光纤放大器作为光声激发光源,搭建具有超高灵敏度的激光光声光谱微量H_2S气体检测系统。结果表明:当测量时间为100s时,该系统对SF_6背景中H_2S气体的检测极限达到1.5×10~(-8)。     

2~4 μm中红外锑化物半导体激光器研究进展（特邀）

2~4 μm波段是非常重要的红外大气窗口,工作在这个波段的激光器在气体检测,医疗美容和工业加工领域具有十分巨大的应用价值。锑化物半导体材料低维结构具有窄禁带直接跃迁发光的独特优势,是实现中红外波段半导体激光器的理想材料体系。近年来,国内外锑化物半导体激光器研究不断取得重要进展,先后实现了量子阱发光的波长拓展、大功率单管和阵列激光器的室温连续激射,也实现了多波段的单模激光器的室温连续工作。锑化物半导体低维材料组分复杂、界面钝化性质特殊,材料外延和工艺制备技术难度较大。文中从锑化物半导体激光器的基本原理出发,综述了国内外研究现状,介绍了锑化物材料低维结构激光器的设计方案、关键制备技术的主要进展,分析了今后该类激光器性能优化的重点研发方向等。     

基于红外图像处理的建筑外窗气密性能现场检测

针对目前建筑外窗气密性现场检测方法无法保证其所有安装外窗的气密性等级全部达标，同时缺乏高效、便捷的检测手段，提出一种外窗气密性能等级现场检测方法，通过热像仪对外窗进行红外图像采集，对图像中的异常区域进行缺陷检测并计算缺陷面积，建立外窗缺陷红外检测模型。根据实验测得的室内外温差、外窗缺陷面积、空气渗透量，建立外窗空气渗透量计算模型，将此模型与外窗缺陷红外检测模型结合求得窗户的空气渗透量，实现外窗气密性能的现场检测，初步判定外窗是否符合相应的气密性能等级，提高了外窗气密性能现场检测的效率，为外窗气密性能等级现场判定提供一种新的途径。     

基于卫星红外窗区数据的云顶高度反演方法

云顶高度是云最基本且十分重要的参数,同时也是研究空域容量、航线高度配备和天气预测预警等的重要参数。简单描述了基于卫星资料反演云顶高度的主要方法的原理和优缺点,然后介绍了单红外窗区法、太阳光反射率-红外窗区法、H2O-红外窗区法和红外分裂窗查算表算法的原理和优缺点,并对相关卫星的业务算法进行了简要评述。接着对单红外窗区法反演对流云云顶高度进行了检验。结果表明,单红外窗区法反演不透明厚云的精度和相关性都很高。最后分析了影响各方法精度的原因,并对后续云顶高度反演方法进行了展望。     

脉宽大于100微秒的强流大截面电子枪

在CO_2激光器的研究过程中,发现利用普通技术放电,在振动激发比较有效的E/N下,不能产生适当的电离。这两者往往是矛盾的,这就导致人们寻求在最佳的E/N下能产生适度电离的技术,即把电离和激发分开控制的技术。美国阿符科公司首先提出了电子束控制主放电的技术。 目前就电子束的激励方法有电子束控制放电用的电子枪和电子束直接激发激光介质用的电子枪。就产生电子束的方式有热阴极电子枪、冷阴极场致发射电子枪和等离子体电子枪。     

Measurement of spontaneous emission factor for vertical-cavitysurface-emitting semiconductor lasers

Using a method based on measurement of modulation frequency harmonics, we have determined experimentally the spontaneous emission factors of GaAs-AlGaAs QW vertical cavity surface-emitting semiconductor lasers with square windows of widths 10, 15, and 30 μm. The values obtained are of the order 10^-4 and scale as the reciprocal of the window width. We have also assessed the reliability and accuracy of the modulation frequency harmonic measurement technique by comparison with the prior technique based on curve fitting to the light-current characteristic     

量子级联激光器的原理及研究进展

量子级联激光器的发明是半导体激光器领域里程碑的发展,开创了中远红外半导体激光的新领域,在红外对抗、毒品和爆炸物检测、环境污染监测、太赫兹成像等方向有广泛的应用前景.本文阐述了量子级联激光器的基本原理、以及材料和器件的研究,结合应用方向对其研究进展进行了综述性介绍.     

Measurement of gain saturation coefficients in strained-layermultiple quantum-well distributed feedback lasers

Gain saturation coefficients of unstrained- and strained-layer multiple-quantum-well lasers were measured experimentally. These coefficients were higher in lasers that had compressive strain in their active-layer wells: 2.45×10^-17 cm³ with unstrained wells and 12.6×10^-17 cm³ with strained wells. The higher gain saturation coefficient in lasers with strained active-layer wells is related to their higher linear TE mode gain coefficient. The linearity factor (K factor) between a laser's damping constant and the square of the laser's resonant frequency decreased slightly with the introduction of the strain in the laser's active layer wells. This factor, however, took the value of about 0.2×10^-9 s for each of these lasers     

基于红外图像处理技术的建筑外窗缺陷面积计算研究

将红外热成像与图像处理技术结合应用于建筑外窗缺陷的检测,提出一种外窗缺陷检测和面积计算方法。通过外窗缺陷检测实验,利用压差法进行外窗空气渗透检测,求出渗透的缺陷面积。将红外热成像仪采集的外窗红外图像进行图像的预处理、外窗缺陷的检测以及检测后的面积计算,并建立外窗缺陷红外图像检测模型。结果表明:利用加权平均法进行灰度化处理,中值滤波进行降噪处理、图像锐化和直方图均衡化进行图像增强处理,处理效果明显,可作为外窗红外图像的预处理方式;Roberts算法对预处理后外窗红外图像的检测与实验值差异最小,检测信息更接近实际缺陷位置;将处理方法和检测模型与建筑整体气密性检测结合,能够在现场对外窗气密性能等级进行初步判定。     

红外烟幕遮蔽条件下目标热像的增强

根据红外烟幕遮蔽条件下目标热像的特征提出了一种减少红外烟幕遮蔽干扰时间的动态局部自适应直方图均衡化增强目标热像新方法。该方法采用一个滑动窗口动态地对感兴趣的目标区域计算不断变化的红外热像图的灰度分布，然后根据该区域局部直方图进行均衡化实现对整个窗口中像素的灰度级变换增强。采用该方法有效地改善了选定区域的目标红外图像，使红外烟幕的有效遮蔽时间减少了3～5s，为有效地跟踪和发现目标提供了宝贵的时间。     

半导体激光器输出波长随工作电流变化的实验研究

以2W连续红外(980nm)半导体激光器(InGaAs)和120mW连续红外(980nm,带制冷器与尾纤)半导体激光器(InGaAsP)为例,测量激光器输出光束的波长随工作电流变化的规律。实验结果表明:工作电流增加,光束波长向长波红移,斜率分别近似为0.374nm/100mA、0.220nm/10mA;工作电流大时的红移现象比电流小时明显。