激光稳频的共焦法布里-珀罗干涉仪

针对多普勒激光雷达激光源短期频率漂移低于1 MHz的要求,设计了一种共焦干涉仪作为频率标准进行稳频。通过对三种不同材料制成的共焦法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪中心频率随温度漂移情况进行分析对比,选用零膨胀微晶玻璃材料制作共焦法布里-珀罗干涉仪,腔镜和隔离器通过光胶的方式进行组合,并且置于温控精度优于0.01 K的双层密封温控箱中。经过实验测量,共焦法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围为370 MHz,透射谱半峰全宽(FWHM)为1.7 MHz,精细度为220。采用该共焦干涉仪进行稳频,理论稳频精度可达0.15 MHz,满足激光多普勒雷达单频激光源的稳频要求。     

用法布里-珀罗干涉仪分析飞秒脉冲激光辐射

根据固体激光飞秒脉冲的锁模技术,本文论证了利用法布里——珀罗干涉仪,测量具有辐射光谱带宽少于倍频程的激光混合频率精梳实验方法。     

基于飞秒激光直写F-P腔的位移与应力传感特性研究北大核心CSCD

设计了一款基于飞秒激光直写的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)干涉型光纤传感器,实现了位移与外部应变双参数的测量,研究了该传感器的实现原理,并进行实验验证。首先用飞秒脉冲激光在标准单模光纤(single mode fiber,SMF)的纤芯的纵向上刻两道长度为48μm的线,两线间的距离为105μm,形成一个F-P谐振腔,将该结构的其中一端切平,与一个全反镜共同形成一个复合的干涉仪,从而构成位移传感器;再将切平的那一端打结,又可以进行应力的测量。实验结果表明,该结构在Dip1位置的位移灵敏度为-440.3 pm/μm,线性拟合系数为0.9903;该结构打结后,可以测得Dip2位置的应变灵敏度为1.2 pm/με,线性拟合系数为0.9924。传感器制作简单,成本低,结构微小,线性度良好,容易重复。该传感器在位移传感和应变传感领域中均具有一定的实用价值。     

激光超声检测系统设计

为了提高对激光超声信号的检测效率,从激光超声的特点和原理出发,引入共焦Fabry-Perot干涉仪,设计了一个激光超声检测系统,通过增加He-Ne激光器稳定电路和共焦Fabry-Perot干涉仪稳定电路,实现激光器温度的稳定和干涉仪腔长的稳定,从而提高激光超声光学检测系统的灵敏度.     

用共焦法布里－珀罗干涉仪探测固体表面超声脉冲的研究

设计制作了一台腔长３０ｃｍ，频宽６ＭＨｚ的共焦法布里－珀罗干涉仪。着重介绍了用该干涉仪探测固体表面超声脉冲的原理、干涉仪的性能、特点和探测超声脉冲的实验结果。     

用注入型共焦球面法布里-珀罗腔测量薄膜的微弱光吸收

本文概述用注入型共焦球面法布里-珀罗腔高精度测量微弱光吸收的原理、装置及典型的测量结果.用本文装置检测光程变化可达0.1nm量级,检测光吸收的灵敏度达1.7×10~5,并可适用于检测光热动态过程和光热瞬变过程.     

共焦法布里-珀罗干涉显微测头光学特性分析

根据纳米计量分辨力的要求,设计一套共焦法布里-珀罗(F-P)干涉显微测头。系统光源采用保偏光纤直接导入,从F-P腔外入射。光路设计成便于减小光学共模噪音的差动形式。通过建立模型分析系统光学特性,得出反射平板的最佳反射率以及共焦结构对干涉条纹的影响。实验验证表明反射平板反射率为40%时可以使系统得到对比度高,信噪比好的干涉条纹;针孔光阑可以方便寻找测量透镜的焦点和减小杂散光的噪音;系统轴向分辨力达到0.2nm。     

光纤激光传感器结构发展综述

光纤激光传感技术是光纤传感技术中的重要组成部分。首先介绍了光纤激光传感技术的原理,然后分析了基于单一结构和双结构的10种光纤激光传感器的原理和特性,并对比了2种传感结构的应用情况和温度灵敏度,最后从解调方式、多参量测量以及提升检测范围等3个方面对光纤激光传感技术进行了总结和展望。     

小型化光学超声传感器及其在光声成像中的应用进展（特邀）

目前光声成像中用于探测超声波的主流器件是基于压电材料的超声换能器,考虑到这类换能器的探测性能随器件尺寸的减小而大幅下降,科研者们近年来开始逐渐关注于小型化光学超声传感器的研究与开发。相较于传统的压电超声换能器,这些小型化的光学超声传感器通常具备较宽的探测带宽和与尺寸几乎无关的高灵敏度,在推动更深和更高分辨率的光声成像方面展现出了巨大的潜力。本文首先对光学超声传感器的发展历程进行了简要回顾,然后比较了3种重要的小型化光学超声传感器以及并行寻址的方法,其次介绍了这些传感器在光声活体成像方面的应用进展,最后展望了光学超声传感器的未来前景。     

中红外波段可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测仪

提出了一种新颖的方法来研究电控可调谐液晶法布里珀罗高光谱成像探测器,该设备将用于3~5 m波段范围内连续挑选特定波长,液晶指向失会受到加在设备电极两端的电压说产生的电场影响,基于这个理论,腔内的液晶折射率能够被电控。通过运用薄膜的矩阵传输公式,计算了感光面上的红外透过率,从而得到了透过率,外加点信号,以及挑选波长之间的关系。最重要的理论是设备将由两个法布里珀罗干涉仪紧密连接起来,分别受电控制,从而达到准确的在波段范围挑选单一波长的目的。     

激光超声测厚系统的实验研究＊

本文介绍了作者研制的激光超声测厚系统的基本原理和部分实验结果,讨论了该系统用于无损测厚的几个问题。     

激光超声技术及其在无损检测中的应用

系统介绍了激光超声技术的研究情况,就其激发原理和检测技术作了全面的回顾与展望。综述了激光超声技术在高精度缺陷检测、高速材料表面扫描成像和恶劣环境中的检测应用。     

激光在超声检测技术中的应用

超声检测技术是用于检测物体表面、亚表面、内部区域及内部投影,产生高分辨率特征图像的检测技术。由于它能获得反映决定检测物体机械性能参数的声学图像而被广泛地应用于无损检测领域。超声检测技术在无损检测领域占有非常重要的地位。激光的出现并且应用于超声检测技术中,给超声检测技术带来了巨大的变化。对激光在超声检测技术中的两个应用方面,即激光超声技术和激光扫描声学显微镜做了详细的阐述。     

基于LabVIEW的激光超声测量虚拟仪器研究

给出了一种确定超声信号直达声时的方法,建立激光超声测量实验装置,研制了基于LabVIEW测量系统可视化虚拟仪器,用于材料物理参数的测量.实验结果表明,该系统操作简单,易实现,软件界面友好,可扩展性强;具有较高测量精度,测量材料厚度时,相对误差为2.51%,测量材料声速时,相对误差为2.57%.     

激光超声技术及其在无损检测中的应用

概述了激光超声技术的基本特点，介绍了激光超声产生及接收的基本原理，综述了激光超声技术在无损检测领域的应用简况，评述了激光超声技术目前存在的技术难题及今后的解决方向。     

用外差干涉法探测固体表面激光超声的研究

简述了用外差干涉法探测固体表面激光超声的原理和实验结果，提出并论证了提高外差干涉法探测激光超声信号强度的方法和途径。     

基于共焦法布里-珀罗腔的无调制激光频率锁定

将激光器锁定到合适的参考频率上,可以有效改善激光器的频率稳定性。对于共焦法布里-珀罗(CFP)腔,沿腔轴的光路与同腔轴有一小夹角的光路对应的光程不同,因此二者对应的腔共振透射峰的频率之间会发生相对频移。这一特性可用来产生以共焦法布里-珀罗腔作为频率标准稳定激光频率的类色散型鉴频曲线,而不需要对激光频率或者共焦法布里-珀罗腔长进行调制扰动,也无需采用相敏探测。实验中实现了自制的852 nm光栅反馈半导体激光器相对于共焦法布里-珀罗腔的无调制频率锁定,由闭环锁定后的误差信号分析,30 s内典型的频率起伏小于340 kHz,较相同时间段内激光器自由运转时的频率起伏(约10 MHz)有了显著的改善。还通过调节入射到共焦法布里-珀罗腔两光束之间的夹角来改变频移量,对不同频率间隔下的类色散型鉴频曲线的斜率以及对激光器锁频后的频率稳定性作了比较。     

正弦脉冲激光热弹激发超声应力脉冲特性研究

应用一维热传导方程和纳维叶-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,采用简化的正弦脉冲波形模型对激光激发产生的超声应力脉冲进行理论研究,分别得出弱吸收试样表面是钳紧或自由情况下应力脉冲的表达式。结果表明表面钳紧时应力脉冲是单极性的,自由时是双极性的,应力脉冲宽度远大于激光脉冲宽度,应力脉冲极值的幅度随着厚度的增加而逐渐减小,更加接近真实的斜高斯(skew-Gaussian)激光脉冲,且更具有普遍性。