腔面镀膜分布反馈量子级联激光器

报道了后腔面蒸镀高反射率镀膜工艺及其对分布反馈量子级联激光器性能影响的研究结果.与没有腔面镀膜的器件相比,采用了腔面镀膜工艺的器件,室温下的阈值电流密度降低了20%,前腔面出光峰值功率提高了50%,斜率效率提高了44%.通过对比镀膜和未镀膜器件的闻值电流密度,估算出器件的波导损耗约为7.25cm-1.     

“量子级联”激光器

“量子级联”激光器普通半导体激光器受化学结构制约，它大约以相当于导带价带差的能量向外辐射，因而不能发射中远红外范围的光。过去，为获得新的波长，人们在研制新的半导体合金上动了相当大的脑筋。而现在，美国电话电报公司贝尔实验室ＦｅｂｄｒｉｃｏＣａｐａｓｓｏ...     

半导体激光器自混合效应对连续光腔衰荡技术的影响

根据光腔衰荡(CRD)原理开展了高反镜反射率测量技术的研究.采用基于半导体激光器自混合效应的连续光腔衰荡技术(SM-CRD)测量高反射率腔镜,不但简化了CRD技术应用的结构装置,同时也大大提高了入射光与衰荡腔之间的耦合效率.给出了半导体激光器由于自混合效应引起的频谱变化,分析了反馈光强度对半导体激光器输出特性的影响.使用反射率为99.914%的腔镜建立了1 064 nm高反射率测量装置,测量精度达到10-5量级.实验结果表明,使用该装置测量腔镜的反射率,不但大大降低了系统的成本,而且有利于提高系统的测量精度和稳定性.     

THz量子级联激光器的材料生长和器件制作

采用分子束外延的方法，生长了GaAs／Al0.17Ga0.85As基共振声子辅助跃迁的太赫兹量子级联激光器结构，并按照单面金属波导的工艺进行了器件制作。材料的结构由高分辨X射线衍射来确定。在温度为9-150K的范围内，测量了器件的I-V曲线。     

基于量子级联激光器的光频梳研究应用综述

深入探讨了量子级联激光器（Quantum Cascade Laser, QCL）中光频梳的工作机制,包括其产生光频梳的方式以及相关的非线性效应（如四波混频效应）对其运行的影响。阐述了QCL波导设计的重要性,分析了QCL光频梳在中红外和太赫兹波段的应用前景。指出可通过完善理论模型、对自启动谐波光频梳的物理机理进行理论解释等方式,提高光频梳的设计效率。展望了环形QCL在孤子通讯、光谱测量等领域的发展方向。     

太赫兹量子级联激光器波导数值模拟

采用传输矩阵法(TMM)计算比较了太赫兹量子级联激光器两种波导限制方式(单面等离子波导和双面金属波导)的特点.结果表明双面金属波导的限制因子较单面等离子波导的限制因子有明显的提高,具有良好的模式限制作用,可以有效地降低波导层的厚度.     

中科院半导体所砷化镓基量子级联激光器研制成功

在国家自然科学基金重点项目、国家“973”和“863”项目共同支持下，中国科学院半导体研究所材料科学重点实验室于近日在量子级联激光器研究方面获得重大突破。在亚洲首次研制成功具有自主知识产权的砷化镓基量子级联激光器，     

介质阻挡放电等离子体中HO2自由基的红外光腔衰荡光谱原位诊断

建立了一套以可调谐半导体激光器做光源的连续波光腔衰荡光谱装置，简单介绍了连续波光腔衰荡光谱技术与脉冲光腔衰荡光谱技术的区别。将连续波光腔衰荡光谱技术与介质阻挡放电等离子体技术相结合，对等离子体中的HO2自由基进行了原位定量测量，同时考察了HO2自由基数密度随放电电压和体系中氧气含量变化情况。实验结果表明：随着放电电压和体系中氧气含量的增加而增加的HO2自由基数密度分别出现极大值。     

基于光腔衰荡光谱的气体成份量测量技术

光腔衰荡光谱技术依赖于气体分子常数测量气体成份量,有望成为新一代基于自然常数的气体成份量基准方法。本文详细介绍了国内外研究机构对于光腔衰荡光谱法在气体成份量测量领域的研究现状,并在此基础上设计出一套基于Pound-Drever-Hall(PDH)锁频技术的光腔衰荡光谱测量装置,旨在完善目前实物计量标准的局限性。     

微波等离子体中OH自由基的光腔衰荡光谱诊断

搭建了一套以可调谐半导体激光器为光源的连续波光腔衰荡光谱装置,将其与微波等离子体装置结合,对等离子体中的OH自由基进行了原位定量测量,同时考察了OH自由基数密度随气压和微波功率的变化情况.实验结果表明:以氮气为工作气体,在(0.66～3.99)×103Pa范围内,随着气压的升高,OH自由基数密度先增加后降低,在1.995×103Pa时达到最大值;随着微波功率的升高OH自由基数密度逐渐增加.     

Sagnac效应在连续波腔衰荡微量气体浓度测量系统中的应用

基于环形光路的Sagnac效应及腔衰荡测量技术原理,本文提出了一种新型的连续波腔闲置不用衰荡微量气体浓度测量系统.系统中利用环形光路的Sagnac效应,将光纤环作为一个等效反射镜,与高反射率镜形成衰荡腔,实现衰荡腔的反射率可调,从而降低系统对入射光强度的要求,对信号处理提供了条件.在此基础上,文中对环形光路Sagnac...     

高测速双频激光干涉仪及其性能检测

新型驱动电机和高速传动器件的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s，而目前商用外差干涉仪的测量速度不能完全满足这一要求。为此，研制了一种基于5MHz频差双频激光器的高测速干涉仪，理论上的最高测量速度可达1580mm／s。通过实验对测量速度和计数频率进行了检测，结果证明，这种干涉仪可以达到的最高测量速度为980mm／s，外触发计数频率达11kHz。     

高分辨率长波红外连续变焦光学系统设计

针对高分辨率640×512元非制冷探测器,设计了一款6×长波红外连续变焦光学系统。该系统由6片透镜构成,工作波长为8~12μm,F数为1~1.1。根据变焦光学系统设计理论,确定了系统的机械补偿式变焦结构并构建了初始结构;对该系统的光学结构参数及凸轮变焦曲线进行了设计和优化。像质评价结果表明该系统在20~120mm焦距范围上实现了连续平滑变焦;在30 lp/mm空间频率处,全焦距范围调制传递函数值大于0.45,接近衍射极限;全焦距范围各视场弥散斑均方根半径小于6.3μm,远小于像元尺寸17μm。实验证明该系统具有高分辨率、高变倍比、大光圈、大视场范围的特点,且像面稳定,变焦平滑,结构紧凑合理,成本相对较低。     

可调制激光器的红外探测器响应测试系统

为了解决红外探测器生产、科研和测试中对响应均匀性,一致性和成品率的要求,用可调制半导体激光器替代黑体辐射源,设计了一套红外探测器表面响应测试系统.该系统应用计算机技术控制二维扫描平台,完成探测器平面的响应数据采集,通过VB调用MATLAB三维图形输出技术,直观的反映出探测器表面的响应情况.该系统自动完成整个测试过程,测试精度达到了0.001 2V,为探测器的自动化检测和科研提供了先进的方法和测试平台.     

激光多普勒爆破容器高速变形动态测量技术的研究

为了获取爆破过程中爆炸容器变形参数来分析爆破强度,设计了激光多普勒效应外差纵向测量系统,利用高斯光束理论和束腰特性优化了光路结构.根据爆破过程多普勒信号的特点,研究了相应的数字滤波和频谱分析方法,实现了爆破容器高速形变过程的动态测量.系统的测量形变量程为±30mm,测量形变速度的量程为-10 m/s～+20 m/s,遥测距离为4.5 m.与标准振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%.最后,还给出了圆柱形钢制罐体在20gTNT当量炸药爆破过程中变形的测量结果.     

高斯激光对红外成像制导系统的干扰效果分析

考虑激光器系统像差、大气湍流、跟踪测量设备的跟瞄误差以及激光光轴的抖动误差等诸因素的影响,以激光辐照在红外成像制导系统探测器光敏面的功率(能量)密度参数作为衡量高斯激光干扰效果的评价指标,结合探测器自身致眩阈值,提出了一套高斯激光最大干扰距离的估算方法。以高功率脉冲CO2激光干扰导弹红外导引头为例,计算了不同激光发射功率下的最大干扰距离。结果表明,激光最大干扰距离随着脉冲激光峰值发射功率的增大而增大,这种变化趋势随激光峰值功率的增大而趋于平缓,而且激光正入射的干扰效果要优于斜入射情况。     

Design and Evaluation of Four-Stage Low-Pressure Cascade Impactor Using Electrical Measurement System

The low-pressure cascade impactor has been used to collect ultrafine particles that cannot be measured by conventional cascade impactors. Low-pressure cascade impactors resemble ordinary impactors, but are operated at reduced pressures of 0.05 ∼ 0.4 atm. Many kinds of low-pressure impactors have been developed by different researchers. However, it is still difficult to accurately design and evaluate the low-pressure cascade impactor.

In this study, a four-stage low-pressure cascade impactor for measuring the size distribution of submicron aerosol particles was designed and evaluated. To evaluate particle collection efficiency of each stage, an electrical measurement system was used. The cut-point diameters of Stages 1 through 4 were 0.238, 0.173, 0.111, and 0.063 μm in aerodynamic diameter. Stage 2 showed poor steepness of the collection efficiency curve and larger cut-point Stokes number than theory, which may be attributed to high nozzle velocity. The fluorometric method for particle collection efficiency measurement was shown to be unreliable for ultrafine particles.

The solid particle collection efficiency of the designed impactor was examined with different substrate conditioning methods. Porous metal substrate and silicon-coated substrate were tested with NaCl particles. It was shown that silicon coating did not effectively reduce the particle bounce because of high nozzle velocity, whereas the porous metal substrate considerably enhanced the particle collection efficiency.     

影响激光三角测头测量精度的因素及其补偿措施

在高精度的激光三角位移测量中,传感器本体组成器件的性质及其外部工作环境对测量精度都有很大影响。本文详细分析了传感器各组成部分可能带来测量误差的各个因素,提出传感器的标定措施;并从实际使用角度分析了影响传感器精度的外部因素,其中主要包括被测表面倾斜、表面光泽、粗糙度、颜色以及扫描速度等。     

激光束角漂移对双频激光直线度测量的影响

利用惠更斯关于波面传播的理论，分析计算了双频激光渥拉斯顿棱镜直线度测量系统中激光束角漂移以及渥拉斯顿棱镜和双面反射镜倾角对测量精度的影响，得到了相应的结论。     

聚偏氟乙烯在重复脉冲激光推进推力测量中的应用

为获取激光推力器在重复脉冲激光作用下产生推力的变化情况,在对聚偏氟乙烯(PolyVinylidene Flouride,PVDF)进行动态标定的基础上,建立了一套基于PVDF的重复脉冲推力测量装置.在单脉冲能量40 J,重复频率10 Hz的条件下进行了实验,并与半导体应变片的测量结果进行了比较分析,实验结果表明,该测量装置响应速度块、精度高,并有较强的噪音抑制能力,能充分获得脉冲推力在时间上的细微变化;同时发现,在双脉冲激光作用下,实验测量的冲量耦合系数有所减小,这一现象需要进一步的实验研究.