线阵非成像式激光辐射源定向方法

探测报知激光威胁源的方向是激光告警必不可少的一项技术指标.从激光告警技术发展的角度,提出了一种采用线阵探测器利用非成像方式测定激光辐射源方向的方法.通过将多个线阵探测器在接收系统中进行布局,首先获得激光源在多个不同一维坐标方向上的角度信息;然后利用坐标转换将这些一维角度信息合成相对于接收系统的二维角度信息,最后根据激光...     

一种实用化实时测温系统激光光源的最佳选择

基于Kirchhoff定律和测温系统的各主要技术参数(激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积及光学系统的相对孔径等)与各主要技术指标(温度分辨力、温度灵敏度、相对温度灵敏度及测温精度)之间的关系．对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择．实验表明，在测温范围400℃-1200℃内，采用所选择的激光器作为该实时测温系统的激光光源，其测温精度均符合设计要求。     

PSD及其在非接触测量中的应用

介绍了一种光电位敏探测器PSD及其在非接触测量中的应用,同时给出测量原理和PSD的前置适配电路.     

Improved-dynamic-range single-mode OTDR at 1.3 ?m

A high-performance single-mode optical time-domain reflector (OTDR) incorporating a new low-noise receiver design utilising a PIN diode detector and a transimpedance amplifier is described. With a 1.3 ?m laser diode source a dynamic range of 30 dB one way is achieved, and using an Nd: YAG laser source the dynamic range is 41 dB one way.     

CW CO2激光对PV型InSb探测器的破坏效应

通过测量光伏型锑化铟探测器在不同功率密度、不同辐照时间的CW CO2激光辐照时性能的变化,得到其破坏阈值区间.理论上用一维热模型计算了探测器在激光辐照过程中的温升,结果表明,PV型InSb探测器的破坏效应源于连续波激光辐照过程中温升达到InSb材料熔点时其pn结退化为电阻.     

High performance single mode OTDR using coherent detection and fibre amplifiers

A high performance single mode OTDR has been constructed at 1.55 mu m using a DFB laser diode, laser diode pumped fibre amplifiers and a coherent detector, all suited to integration into a robust and portable instrument. A dynamic range of 33 dB has been attained with 1 mu s launch pulses, 1 MHz receiver bandwidth and 10/sup 4/ integrations. This result represents an increase of about 13 dB in performance over the standard version of the OTDR using a laser diode as a light source. It is comparable to the best previously reported value attained using a high power glass laser and a cooled detector.<>     

一种激光散斑法实时测量表面粗糙度的新方法

本文根据激光散斑相干性原理与理论,提出了用双达夫棱镜产生两束间距和夹角连续可调的平面光波同时照射粗糙表面,由1-D CCD采集散射光场的相干度信号,经过计算机对对比度的处理,能实时测量物体表面粗糙度的新方法。结果表明,该方法较现行测试法提高了判读精度,扩大了测量范围。     

一种可用于连续或脉冲激光探测器的新型精密线性检测方法

针对一般激光光源和脉冲光源的稳定性欠佳,提出一种不依赖光源稳定性,不必与计量基准器相比较的改进型分束比对线性检测方法,以解决光辐射探测器,特别是脉冲激光探测器的精密线性检测问题.介绍了获得国家专利的检测仪器,在给出的一个检测实例中,检测出了非线性小于±0.05%的探测器工作范围.     

基于光腔衰荡光谱技术的激光脉冲能量选择研究

在光腔衰荡光谱技术中衰荡信号虽不受入射光强变化的影响,但入射光强大小并非任意选取。通过理论计算结合实验分析,探讨脉冲光腔衰荡光谱技术中激光单脉冲能量的选取,结果显示激光脉冲能量选取受反射镜的反射率、探测器灵敏度、增益及信噪比等因素限制。当入射光强度选取过低,在探测器本身灵敏度和信噪比的限制下,信号被淹没于噪声中,无法检测信号;入射光强度过高,输出的光电流随光强的增大而趋向于饱和,探测器的响应呈现非线性,甚至出现漂白现象或损坏探测器。实验中,激光光源单脉冲能量范围在33 nJ到1μJ较为合适。     

单脉冲激光辐照CCD探测器热效应仿真研究

为了研究实际情况下激光辐照CCD热效应情况,首先介绍了CCD探测器的结构和工作原理并分析了脉冲激光对CCD探测器的热损伤过程。然后利用有限元方法在三维空间上分别对三种波长的脉冲激光(532nm、808nm、1064nm)辐照CCD进行了固体传热仿真,通过仿真得到了在三种不同波长下CCD探测器的损伤能量密度阈值。接下来通过比较损伤能量密度阈值发现当波长为532nm时,CCD探测器的损伤能量密度阈值最小。最后对比已发表的实验结果找到了比较统一的损伤规律。     

一种新型光电定向系统的设计与实现

叙述了采用650 nm激光器作为发射光源,用四象限光电探测器作为接收器,将接收到的4路信号通过放大、展宽电路,然后经过A/D转换器和单片机,准确地测量目标光源的方位。通过两维手动平移台控制激光器,并通过两维电控平移台控制四象限探测器,可以准确地得到光斑中心的坐标,然后通过上位机软件在计算机上直观地显示光斑的移动轨迹。该系统具有精度高、价格低、便于自动控制和操作方便的特点。     

Tunable InGaAsP Lasers for Spectral Measurements of High Bandwidth Fibers

An ultrashort-cavity thin-film laser of InGaAsP, pumped with a mode-locked and Q-switched Nd: YAG laser, has been used as the source and an InGaAs/InP p-i-n photodiode as the detector to demonstrate a system capable of measuring bandwidths of 8.5 GHz in single-mode optical fibers. The film laser emits pulses shorter than 10 ps and is tunable over 1700 A near the chromatic dispersion minimum in fibers.     

Heterodyne detection with an injection laser. II. Signal-to-noiseratio

For pt.I see ibid., vol.26, p.85-93 (1990). In part I a theory of the conversion efficiency of the self-heterodyne laser detector that was first described by R.F. Kazarinov and R.A. Suris (1974) was presented. In this device a light signal is passed into the resonant cavity of an actively oscillating injection laser, causing an electrical signal at the difference frequency between laser and signal to flow through the wire supplying the DC bias to the laser. An expression is derived for the signal-to-noise ratio of the self-heterodyne laser detector. The result shows that in the limit of ideal operation (complete population inversion and no internal losses) the signal-to-noise ratio of the self-heterodyne laser detector reaches one-half of the quantum noise limit     

阵列分束激光三维成像技术

针对现有激光三维成像中使用的面阵APD探测器相邻像元间隔较大,导致激光利用率低从而影响探测距离的缺点,提出阵列分束激光三维成像技术。该技术对激光发射源采用液晶空间光调制器进行衍射阵列分束,将一束激光分成与阵列APD探测器相应的阵列子光束,调整激光发射子光束和阵列APD探测器的位置,使得子光束照射目标后聚焦到阵列APD探测器的像元上,提高了整束激光的利用效率。介绍了阵列分束激光三维成像技术系统组成和工作原理,提出采用液晶空间光调制器的方法实现阵列分束的方案,研制了阵列分束激光三维成像原理样机,利用研制的原理样机对采用阵列分束后的效果进行了验证。实验结果表明,采用该技术后,采用峰值功率10 kW、脉宽8 ns的激光源,填充因子2/3的88 APD,三维成像作用距离达到510 m,同等条件下与不分束相比,作用距离提升39.1%。     

Noise analysis of an amplified fiber-optic recirculating-ring delayline

We present the first theoretical and experimental noise analysis of a fiber-optic recirculating-ring delay line (RDL) including a doped fiber amplifier to compensate for the roundtrip loss. Both thermal-like sources and laser sources are considered. The output source induced noise (signal-signal beat noise), signal-spontaneous (s-sp) beat noise, and spontaneous-spontaneous (sp-sp) beat noise spectra for a thermal-like source are calculated from the autocorrelation function of the output detector current. It is shown that all three electrical beat noise spectra can be expressed as correlations of the output optical signal and ASE spectra. The source-induced noise will normally be the dominating noise source, but in some applications, the other noise terms also will be of importance. We use our theory to define the maximum number of recirculations in an amplified RDL with a pulsed source, where the fundamental noise floor is determined by the sp-sp beat noise     

面向空间引力波探测的低噪声平衡零拍探测系统研究（特邀）

空间引力波探测频段位于0.1 mHz~1 Hz范围内,在该频段内包含了更大特征质量和尺度的引力波波源信息。目前,基于不同尺寸及空间轨道的大型激光干涉空间引力波探测计划已经逐步实施,其中在干涉仪的激光光源系统中,需要抑制激光强度噪声及频率噪声等,光电探测作为激光噪声表征及抑制的第一级器件,其性能将直接影响激光噪声抑制效果。通过选定低噪声芯片、高稳定偏压系统的基础上,采用自减电路及跨阻放大电路进行整体电路设计;在电磁屏蔽、低温漂系数元件、低噪声供电以及主动温控等技术手段实现了高增益低噪声平衡零拍探测系统的研制;结合快速傅里叶变换法以及对数轴功率谱密度算法对其增益、带宽等性能进行评估测试,并进一步对激光的强度噪声在0.05 mHz~1 Hz频段进行探测表征。实验结果表明:所研发平衡零拍探测电子学噪声谱密度在1 mHz~1 Hz的频率范围内在3.6×10?5 V/Hz1/2以下,小于空间引力波探测对激光光源噪声要求;进一步当入射光功率为400 μW时,测量得到平衡零拍探测系统在0.1 mHz~1 Hz的频率范围内增益在20 dB以上;激光强度噪声谱密度在1 mHz处为3.6×10?2 V/Hz1/2,实现低噪声光电探测及激光强度噪声表征,为空间引力波探测中激光强度噪声表征及抑制等方面提供关键器件支撑。     

基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器研究

提出了一种由基于红外上转换原理的短波红外阵列探测器设计方案,即利用电子俘获材料薄膜与普通CCD摄像机耦合组成复合式短波红外阵列探测器,通过电子俘获材料的波长转换功能,间接实现对短波红外激光的探测.分析和研究了复合式探测器的薄膜制备、泵浦光源设计、滤光装置设计、耦合方式设计及图像处理系统等关键技术问题,并对样机进行了短波红外激光探测实验.结果表明,复合式探测器在对1060 nm、1310 nm、1550 nm等短波红外波长激光的探测上均有良好表现.     

光固化快速成形中激光液位检测系统的设计

针对光固化成形系统对树脂液位检测的精度要求,提出了一种基于位置传感器(PSD)技术的激光液位检测方法,该方法采用红光半导体激光器为检测光源,利用激光三角测量原理,通过获取激光光斑在PSD表面的位置变化来检测液位的变化.实践表明,基于该方法设计的液位检测系统能够实现液位的在线自动检测,检测精度达到0.01mm.     

印刷电路板预电离小TEACO2激光器两种照射模式研究

通过使用印刷电路板预电离小TEACO2激光器,研究了预电离过程中两种照射模式-照射阳极模式和照射阴极模式下,激光器注入能量和输出能量的关系,实验得出,在印刷电路板预电离小TEACO2激光器中,两种照射模式的注入与输出曲线基本吻合,而照射阳极模式下印刷电路板预电离小TEACO2激光器更具有潜力。     

采用激光并使用热释电探测器的甲烷浓度分析仪

介绍了一种以InP／InGaAsP半导体激光器作测量光源，以钽酸锂热释电探测器作光电转换器件、以8031单片机为核心为实现的双光束单色甲烷浓度分析仪。该分析仪由探测器系统、信号放大与处理系统及显示输出系统三部分组成．其中，探测器系统主要包括激光器、准直镜、扩束镜、分束镜、全反镜、红外窗口、气路、取样泵、窄带干涉滤光片及钽酸锂热释电探测器等；信号放大与处理系统主要包括前置放大电路、选频放大电路、采样保持电路、模-数转换电路、整形放大电路及8031单片机等；显示输出系统主要包括显示器、打印机及声报警器等。文中还描述了该分析仪的工作原理与基本结构，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。