新型全光纤可调光衰减器

研究了一种新型全光纤可调光衰减器,设计了耦合特性检测装置.基于耦合波理论,分析了衰减量与改变参量之间的关系,讨论了波长微损耗特性.实验结果表明,调节两光纤锥横向间距"可以实现衰减量的大幅度调节,衰减量接近30 dB;调节纵向耦合长度L可以实现衰减量的微调,衰减量可达37 dB;此可调光衰减器可以获得<0.2 dB的波长微损耗.利用此结构的衰减器能够较理想地削弱或控制光信号,在对气体进行浓度测量和组分识别时,利用波长微损耗特性能够确保气体浓度测量的可靠性和单值性.     

新型聚合物光可变衰减器阵列

光可变衰减器是密集波分复用网络中的重要器件之一.介绍了一种新型聚合物光可变衰减器(VOA)的设计方法,利用聚合物的热光效应,动态范围可达25dB.这种新型聚合物VOA不仅体积尺寸小,插入损耗小,功耗低的优点,而且表现出良好的偏振独立性,对该器件进行了相关性能的分析和模拟.     

红外频率转换材料的远距离探测

为了探测激光激发频率转换材料所产生的微弱回波信号,设计并搭建了一套基于调制解调原理的微弱回波探测系统。系统使用在1550nm波长附近有较强辐射的镱铒共掺硫氧化钇红外转换材料作为被测材料,采用波长为980nm的激光激发,利用InGaAsPIN光电二极管作为光电探测器以及中心波长为1550nm的窄带滤光片滤除环境光干扰,运用相敏检波器实现回波信号提取。试验表明,被测信号的信噪比改善超过22.3dB,系统能有效地抑制噪声,为使用InGaAsPIN光电二极管作为探测器探测、识别红外转换材料提供了一种方法。     

新型聚合物光可变衰减器阵列

光可变衰减器是密集波分复用网络中的重要器件之一.介绍了一种新型聚合物光可变衰减器(VOA)的设计方法,利用聚合物的热光效应,动态范围可达25dB.这种新型聚合物VOA不仅体积尺寸小,插入损耗小,功耗低的优点,而且表现出良好的偏振独立性,对该器件进行了相关性能的分析和模拟.     

基于遗传算法的光波导-光纤自动调芯系统的研究

开发了一种新的自动调芯方法,在光纤-波导-光纤的自动对接中导入了遗传算法原理。数值仿真表明该方法达到了小于0.0001dB的插入损耗。完成了调芯系统样机,单模光纤-单模波导-单模光纤的自动对接实验显示,在1310nm和1550nm波长上,光纤-波导端面耦合损耗平均值分别为0.134dB和0.109dB,标准误差分别为0.009dB和0.012dB,调芯时间累计不超过8m in。     

石英波导环形谐振器研制

设计和试制了一种基于石英材料的开放式光波导环形谐振器,器件设计采用数值仿真计算结合BPM仿真的手段。结合商用石英波导的常规参数,设计取环行波导的传输损耗和定向耦合器的耦合损耗分别为0.1dB/cm和0.1dB,谐振谱共振锐度的设计值为16.7。器件制备采用PECVD技术结合FHD技术的工艺,样品测试采用了0.1nm带宽的DFB激光,观察到了明显的谐振谱。     

基于LabVIEW的玻璃厚度测量

本文研究一种基于迈克尔逊干涉原理对玻璃厚度进行测量的方法。测量装置采用1550nm宽带光作为探测光源,样品前后表面反射回来的微弱探测光与直线电机反射回来的参考光结合,产生干涉信号,利用光外差探测的方法进行光电转换。电信号预处理之后输到计算机,对测量数据进行进一步计算,得出玻璃厚度参数。本仪器测量精度高,速度快,成本低,是镜片厚度非接触测量很好的实现方案。     

液体自循环式大功率微波衰减器设计与实现

针对大功率微波测量的需要,设计了使用液体衰减材料(硫酸钠溶液)的矩形波导式微波衰减器,给出了液体衰减材料选择,工作温度确定,衰减器匹配结构设计的要点,通过自循环系统大大提高了液体衰减材料的散热效率和功率容量.据此实现的微波衰减器在1.8～2.6 GHz频段内具有53dB的衰减量,点频稳定度达到±0.5dB,设计功率达到30kW,与国内外同类型衰减器相比已达到较高水平.     

基于BSO晶体反射式全息光栅的振动测量系统

以光折变晶体硅酸铋(BSO)为记录介质,构建了基于反射式全息光栅零差干涉振动测量系统。系统中的参考光与被振动信号调制的信号光以反射式记录全息的方式射入BSO晶体,在晶体内干涉形成反射式动态全息并实时衍射,通过对信号光的透射光和参考光的衍射光所形成的干涉信号进行解调即可得到所测的振动信号。研究了两入射光束夹角、光强比、晶体晶向等测量条件对系统测量灵敏度的影响,分析了耦合增益与测量灵敏度的关系。结果表明,以压电陶瓷(PZT)为被测对象时,系统最高可探测到频率为360kHz的振动信号。分析显示:由于反射式全息降低了布拉格光栅的空间周期,提高了入射晶体的信号光和参考光的耦合效率,故其测量灵敏度高于透射式全息光栅振动测量系统。     

水下湿插拔接触式光纤耦合设计与性能分析

水下连接器是水下观测网的关键零部件，采用油液密封方式实现低损耗连接，但该方式会导致光连接结构复杂、工程研制难度大。为解决此问题，对比陆基光纤网络的连接方式，提出接触式光纤连接器水下原位湿插拔的方案。基于水体吸收特性、朗伯-比尔定律以及液体的表面张力等理论进行原理分析，在光纤端面形成厚度在5μm以内的水膜且该厚度水膜对1 310,1 550 nm波段的吸收损耗可忽略不计；然后，以1 550 nm波段为例，对光纤在空气、水、硅油的耦合损耗情况进行实验分析，并利用设计的光插针结构进行性能验证。实验数据显示，光纤水下原位湿插拔的平均损耗为0.17dB，光插针的原位湿插拔平均损耗为0.23 dB。由此表明，接触式光纤耦合设计能够满足水下湿插拔的低损耗连接要求。本文为水下光纤湿插拔连接器领域提供了新思路，提出在确保水体清洁的情况下可直接进行水下原位湿插拔的设计方案，有望打破国外以油液密封方式建立的技术垄断。     

EUV Optical Design-Reflective and Diffractive Optics

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ａｃｌｉｅｎｔｏｆｔｅｎａｓｋｓｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｒｆｏｒｔｏｏｍｕｃｈ :ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｎｏｎｅｆｏｒｃｏｓｔｓａｖｉｎｇ ,ｕｎｒｅａｌｉｓ ｔｉｃｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｊｕｓｔｆｏｒｓｅｌｆ ｓａｔ ｉｓｆａｃｔｉｏｎ ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ .Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ,ｉｔｉｓａｌｓｏｔｒｕｅｔｈａｔｓｏｍｅｃｌｉｅｎｔｓｐｒｏｖｉｄｅｅｘｃｉｔｉｎｇａｎｄｃｈａｌ ｌｅｎｇｉｎｇｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｔｏ…     

光阱位置操纵系统的研究

利用He-Ne激光器,在LEICADMIRBE倒置显微镜上建立了可对生物样品进行三维操纵的光镊系统。在光镊的研制过程中,我们重点对光阱的横向位置操纵系统进行了研究。理论分析及实验表明,利用平移反射镜及转动反射镜的方案均可实现光阱位置的横向操纵。本文对平移反射镜及转动反射镜实现光阱位置操纵的机理进行了详细的论述,并对操纵过程中保证光阱质量不发生变化的条件进行了理论分析和说明。此外,比较分析表明,与平移反射镜系统相比,转镜系统在光镊技术中的应用可加快光镊操纵速度、简化光阱位置操纵系统的复杂程度、有利于系统开发成本的减少及开发周期的缩短。     

基于时域结构的光学相干层析系统的调试

基于时域结构的光学相干层析系统由于光线多次通过,按照光路可逆原理调整会很困难.在理论分析和多次实验基础上,现总结出一套快速调试方法,大大缩短光路调试时间.详细分步骤描述了纵向傅里叶快速扫描光学延迟线和横向扫描部分的调试方法,给出快速寻找干涉系统光程匹配点的调试方法.利用构建好的光学相干层析系统进行层析成像实验调试,纵向...     

光学薄膜领域反应磁控溅射技术的进展

光学薄膜领域应用反应磁控溅射技术已有多年,反应磁控溅射对提高薄膜质量及降低工艺成本的作用,已受到业界的重视,正在进入工业生产之中。对光学薄膜领域中反应磁控溅射技术中的相关问题进行了评述,提出了一种可能的方案。     

一种实用化的光控自动真空镀膜机

采用分布式控制(DCS)的方法,用小型可编程逻辑控制器(PLC)替代中型PLC,提出了镀膜真空的13个子过程概念,实现了基于国产部件的真空过程自动化。以国产光控为核心,采用组态软件和控制软件结合的方法,通过经典和现代滤波技术,实现了光控自动判停,采用监控信号变化率dR/dt来控制薄膜的蒸发束率,制作了相应的分光膜和宽带增透膜,在低成本前提下提高了光学薄膜监控的精度。     

Present status of research on space optical remote sensors at CIOMP

1　IntroductionWiththerapidtechnologydevelopment,spaceopticalremotesensor (SORS)appearstobeplayingmoreandmoreimportantroleinearthenvironmentprotection ,nationaleconomicdevelopmentandde fense .Basically ,itisamultidisciplinaryhigh techproductintegratingwithoptics,mechanics,elec tronics,materialtechnology ,andcomputertechn ology .AsthecradleofopticsresearchinChina ,ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,Chineseacademyofsciences (CI OMP)hasbeendoingresearchanddevelopmentinallth…     

长焦距大口径连续变焦距光学系统

为了实现对远距离目标的实时跟踪与测量,设计了口径为650 mm,焦距为5 000~2 000 mm的连续变焦距光学系统。提出了牛顿式折反射光学系统与倒置的连续变焦距光学系统组合的设计方法,实现了光瞳的合理匹配与对接。确定了合适的入瞳位置,消除了变焦过程中像面容易产生的鬼像。通过合理匹配主系统和变焦距系统的光焦度,使得二级光谱最小化。运用CODEⅤ软件对各焦距位置的像差进行优化与平衡,使变焦距光学系统在各焦距位置的像差均得到校正与平衡,像面保持严格的一致性,从而各焦距位置成像质量良好。实验显示该系统全视场平均传递函数均在0.524以上（Nyquist频率：35 lp/mm）,满足使用要求。     

天文光干涉技术

望远镜技术和光干涉技术的结合是提高望远镜分辨率的方法之一。介绍了天文光干涉的原理和实现恒星光干涉主要的几个关键技术,星光采集的定天镜系统、光程补偿的延迟线系统、光束平行性调整的星光方向矫正系统和计算机全自动控制系统,简要介绍光学综合孔径干涉成像技术、天文光干涉的研究状况和天文光干涉技术的发展方向。     

具有反射率及亮度补偿功能的光纤振动计

介绍了一种结构简单、价格低、带有反射率和亮度补偿的光纤振动计。该光纤式振动计由发光二极管、光纤探头和两个光子探测器组成。光纤探头的光纤束分为三部分：一根发射光纤、第一邻近接收光纤组（组A）、第二邻近接收光纤组（组B）。光纤组A和光纤组B的输出信号平均值的比值取决于光纤探头和被测表面之间的平均距离，而与被测表面的反射率及亮度无关。根据这一比值可以实现探头与被测表面间距离的估计。然后根据光纤组A和B的标定曲线，对振动计的灵敏度进行了补偿。因为在比值运算中使用的是平均值，所以振动频率的提高不会限制这一技术的使用。实验结果表明，这一方法适宜于动态测量，可以实现被测表面反射率、入射亮度及探头与被测表面间平均距离的补偿。     

薄膜光学监控信号的数字信号处理

为提高光学薄膜的监控精度和薄膜产品成品率,分别采用经典和现代滤波技术设计了相应的数字滤波器,对薄膜光学监控信号进行了处理,对光学监控信号极值点附近的信号进行了分析。理论模拟的结果表明,经典滤波器和现代滤波器对薄膜监控信号的噪声均有较大的滤出作用,但均造成了信号的延迟。进一步用可编程序控制器和组态软件建立了一套监控系统,将两种滤波器串联使用,在可接受的信号延迟时间下,镀制了单腔滤光片,在实验中将光学监控信号的均方根信噪比提高了6DB以上,验证了数字滤波器的作用。