光栅激光告警系统中信号光与天空光的能量分析

为了在天空背景下实时测量宽波段脉冲激光波长和方向,提出了使用闪耀光栅衍射测量脉冲激光波长和方向的方法.用傅立叶变换分析天空背景和脉冲激光的光谱分布.通过对透射率函数的傅立叶级数展开,得到光栅衍射谱线的强度,对信号光谱线的最小强度、背景光谱线的最大强度和噪声强度的比较,得到设计的可行性.光路主要由特制光栅、柱面镜以及CCD探测器构成.     

光纤光栅半导体激光器激射波长与Bragg波长的偏离

利用包含光纤布拉格光栅(FBG)反射率分布的光纤光栅外腔半导体激光器(FGSL)的理 论模型,对FGSL 的激射波长进行了研究。结果表明激射波长并不一定在FBG布拉格反射波长处;布拉格反射波长相对于激射波长的偏移量与FBG的反射率分布、半导体增益介质的增益谱分布及增益峰值波长有关;激射波长可大于或小于布拉格反射波长。     

Dynamic Control of Light Direction Enabled by Stimuli‐Responsive Liquid Crystal Gratings

The ability to control light direction with tailored precision via facile means is long‐desired in science and industry. With the advances in optics, a periodic structure called diffraction grating gains prominence and renders a more flexible control over light propagation when compared to prisms. Today, diffraction gratings are common components in wavelength division multiplexing devices, monochromators, lasers, spectrometers, media storage, beam steering, and many other applications. Next‐generation optical devices, however, demand nonmechanical, full and remote control, besides generating higher than 1D diffraction patterns with as few optical elements as possible. Liquid crystals (LCs) are great candidates for light control since they can form various patterns under different stimuli, including periodic structures capable of behaving as diffraction gratings. The characteristics of such gratings depend on several physical properties of the LCs such as film thickness, periodicity, and molecular orientation, all resulting from the internal constraints of the sample, and all of these are easily controllable. In this review, the authors summarize the research and development on stimuli‐controllable diffraction gratings and beam steering using LCs as the active optical materials. Dynamic gratings fabricated by applying external field forces or surface treatments and made of chiral and nonchiral LCs with and without polymer networks are described. LC gratings capable of switching under external stimuli such as light, electric and magnetic fields, heat, and chemical composition are discussed. The focus is on the materials, designs, applications, and future prospects of diffraction gratings using LC materials as active layers.     

633nm波长副基准光频绝对测量实验

为了进行光频的绝对测量实验研究,本课题组研制了基于MgO:PPLN晶体的"单块"结构飞秒激光频率梳,在利用稳频电路将重复频率frep和载波包络相移频率fceo同时锁定到氢原子钟上后,其光频齿的频率稳定度同步于氢原子钟。利用该高稳定度"单块"结构钛宝石飞秒激光频率梳对编号为NO.02的633nm激光波长国家副基准装置进行了激光频率的绝对测量实验,得到了5个峰的测量结果,各光频测量结果相对偏差为10-11量级。     

脉冲电压信号测量系统

随着电子技术的发展,半导体开关元件的切换频率不断提高。为了检测开关元件在快速切换开关时产生的脉冲电压信号,本文讨论了窄脉冲信号检测的原理和方法,设计并实现了脉冲测量电路。该电路分别采用高速ADC和DDR2存储器进行波形采集和存储,并在FPGA中设计检测电路,通过信号同步触发的形式实现窄脉冲信号的实时检测。实验表明:系统能够有效捕获到脉宽为100纳秒级的信号,且具有较高的幅度精度以及良好的实时性。同时,预触发长度可以通过编程实现。     

利用线阵CCD实现宽波段、大视场短脉冲激光波长的远场测量

介绍了一种利用线阵ＣＣＤ实现宽波段、大视场脉冲激光波长及方向远场测量的原理和实验装置；对强烈背景下激光信号的提取与处理方法进行了理论分析和实验研究，给出了系统信噪比与探测器件工作频率的理论公式；最后简要介绍了远场实验和测试结果     

可调合成波长链绝对距离干涉测量

本文提出一种利用半导体激光器的波长调谐特性实现的可调合成波长链绝对距离干涉测量方法 ,针对不同的待测距离 ,可选择不同的合成波长链 ,完成对待测距离的由粗测到精测的整个过程。文中基于这种方法构建了干涉测量系统 ,该系统利用压电陶瓷调制的在一条直线上的两个双光束干涉仪 ,使待测距离被包含于一个交流信号的相位项中 ,从而使小数条纹的测量转化为相位测量 ,合成波干涉条纹的小数级次由单波长干涉信号的相位测量值计算得到。文中以外尺寸测量为例描述了实验装置 ,实验结果表明 ,在现有的测量系统和实验条件下 ,待测距离小于 5mm时的测量极限偏差优于 2 0μm。     

能量色散法在铁单晶应力测量中的应用

为了更精确地进行材料内部的应力测量，尝试了用能量色散法进行应力测量的模拟研究。模拟计算的结果分析表明：能量色散法进行应力测量的分辨率（3．9×10^-4）优于传统的应力测量方法的分辨率（101），并且在波长选定的情况下，狭缝的宽度与试样厚度是影响结果的主要因素。     

光束偏振的高精度实时检测技术

针对光束的偏振形态,本文设计了一种新型的光束偏振实时检测系统,该系统利用特殊设计的分光片和相位分光镜将被测入射光束分为四路的方法实现了光束偏振状态的实时测量。系统中添加有优化器件可调相位补偿器,用以优化系统仪器矩阵。系统具备优化功能,优化理论和公式被推导和给出。给出了一种理想的仪器矩阵,并实现了该系统,与理想偏差小于0.25%。系统具备优化功能,结构简单,对该系统的偏振检测能力进行了分析和测试,实验结果表明系统测试精度可达97%。     

单晶材料X射线应力测定原理与方法

结合单晶X射线应力测定基本原理,通过必要的理论分析,对现有单晶应力测定方法进行必要的改进和优化。基于工程实际应用需要,精简了单晶应力测定步骤并拓宽其应用范围,即不需要事先精确已知200,只需改变空间方位角驴和驴,再通过多元线形回归分析方法即可计算出各应力分量。最后给出了单晶应力测定的典型实例,即对同一部位重复测定应力,证实测量误差不超过±20MPa,说明该方法具有较高的测量精度和可靠性。