用交流直流法测试Si-PD器件输入-输出线性

测试PD器件线性的方法很多。本方法是利用同时辐射光敏面上两束光,即在适当强度的直流光上,再叠加一束辐射通量很弱的调制光。当直流光增大到一定程度时,会使交流分量输出变小以致趋于零,从而测出器件的线性范围。与其它方法比较,有简便宜行,测试准确的优点。尤为突出的是噪声,衍射、干涉、环境等干扰容易消除。它不仅适用Si—PD,而且对其它任何一种探测器均可应用。测试准确度可达1%左右。     

电光角度信息传递装置中光学器件定位误差研究

电光角度信息传递装置是利用铌酸锂晶体的线性电光效应,实现2.5S的角度信息传递和检测。装置由两部分组成：发射部分包括铌酸锂晶体、起偏器、λ/4波片和LD激光器;接收部分包括渥拉斯顿棱镜和两个光检测器。导出了出射的两束光的光强差与发射部分和接收部分之间相对转角的关系,从理论上分析了光学器件定位误差对电光角度信息传递装置性能的影响,并通过实验进行了验证,理论计算和实验结果符合得很好。     

双折射对光子统计的影响

在Browu-Twiss实验中,如果用一个Wollaston梭镜(WP)代替分束板(BS),便可以讨论双折射对光子统计的影响。如果用自然光入射,出射的o光与e光的零拍实验将表征偏振光之间的强度相关性质。本文讨论两束不同性质的单模(包双光子压缩态(SQ)光干涉后的零拍强度量子起伏。本地振荡(LO)E~_(LO)~((+))=a exp(-iΩ(t-x/c)和压缩态(SQ)E_(SQ)~((+))     

无衍射分立光子晶格

在加压光折变掺铈铌酸锶钡(SBN)晶体中观察了由无衍射分立光束所产生的光子晶格。重点实验观察了三束光干涉和六束光干涉两种情况下所产生的光子晶格,并利用远场衍射图、布里渊区光谱图和傅里叶空间频谱图比较了这两种光子晶格的相同点和区别,并且进行了理论分析。结果表明由三束光干涉产生的光子晶格更均匀稳定。另外,又分别模拟了由四光束干涉、五光束干涉、七光束干涉、八光束干涉、九光束干涉和十光束干涉这几种情况下所获得的光子晶格的传输图。     

光折变二波混频双稳态

光折变晶体中的二波耦合作用,将导致一束光波向另一束光波的能量转移,同时伴随有相移产生。这样当在增益光路中形成反馈从而构成谐振腔时,就可在此腔中建立起光学双稳态(色散型)。本文分析了谐振腔长度、光折变晶体的线性吸收系数、谐振腔镜面反射率等参数对系统的非线性透过特性的影响,并给出了数值计算的结果。     

基于偏振合束的相移雅满剪切干涉仪

相移雅满横向剪切干涉仪非常适合于达到衍射极限的光束的波面检测。为了改进现有的在两路剪切光束中直接插入起偏器的相移雅满剪切干涉仪,提出了一种基于偏振合束的相移雅满剪切干涉仪。该剪切干涉仪利用雅满平板前后表面的反射进行分束并形成两路干涉光束,两路干涉光束分别通过剪切平板后偏振合束并进行偏振移相。它保持了常规雅满剪切干涉仪的光路结构,提高了剪切干涉图的对比度,不再存在插入起偏器引入测量误差的问题。构建了改进前、后的两种相移雅满双剪切干涉仪,并进行了相应的对比实验,实验结果很好地验证了基于偏振合束的相移雅满剪切干涉仪的实用性。     

红外激光器选频闪耀光栅的研制

建立了实际刻划光栅的物理模型,给出了相应的衍射效率表达式,分析了零级面对闪耀光栅衍射效率的影响.在工艺过程中,通过有效控制零级面成功研制了10.6μm激光器一级输出和 9.77μm激光器零级输出选频振荡闪耀光栅.     

基于涡旋光与球面波干涉的微位移测量研究

基于涡旋光与球面波的干涉原理,提出一种物体微位移的光学测量方法。改进马赫泽德干涉光路,其中一束光照射至空间光调制器产生涡旋光束作为参考光,另一束光经透镜变为球面波后照射至物体上,两束光干涉后干涉条纹呈螺旋状分布。当物体发生微小位移时两束光的光程差改变,螺旋干涉条纹发生旋转,通过干涉条纹的旋转角度可以确定物体的微位移量。经理论分析、仿真和实验证明:基于涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化能够实时监测物体位移量的变化,同时可以有效计算物体的微位移。实验中,测量物体的产生位移量为27 nm,通过涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化实际测得物体的位移为25.75 nm,误差为1.25 nm。     

激光产生等离子体的光探针-五分幅成像诊断

在上海光机所的六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置上,用其中的一路激光(波长1.064μm,脉宽250ps(FWHM))经KDP晶体倍频后在二甲亚砜(DMSO)液体中产生的受激后向喇曼散射(波长为0.6298μm,脉宽大于50ps(FWYIM),能量大于200μJ)作为探针光脉冲,总体转换效率约千分之一。该探针光经过一个五路分光延迟器产生五束平行的、相互延时为1.0ns左右的可调节探针光束,再经一个五棱镜使该五束光以彼此间很小的夹角入射到等离子体靶上,然后由成象透镜(f/2)和五棱镜组合系统得到五幅不同时刻的等离子体图像。根据实验要求,可以分别得到等离子体的干涉图或阴影图。整体放大率约10倍左右,空间分辩率约10μm,而     

偶数束亚波长Dammann光栅结构的矢量衍射优化设计

传统的基于标量衍射理论方法设计的Dammann光栅衍射效率较低。基于严格耦合波理论和遗传算法,介绍了亚波长结构偶数分束数Dammann光栅的设计方法。利用优化程序设计了多个光栅结构并对设计结果进行了分析,讨论了关键参数的选取及设计参数和光波偏振态的变化对分束效率和均匀性的影响。仿真结果表明所设计的偶数束Dammann光栅分束均匀性很好并且分束总效率均达到93%以上,而零级衍射效率均降到了0.64%以下,达到了较好的去零级衍射的效果。     

一种精密的激光测长技术

本文介绍一种以柱面光束为发射光的后向双散射光路,采用雪崩管为接收器,配以自动扫描及脱落保护的宽频频率跟踪器为信号处理电路的测长技术。结构及工作原理1.光路结构整体光路采用后向接收方案(图1)。单模偏振He-Ne激光器1发出的光经透镜组2准直扩束,柱面镜3,把扩束激光聚焦成一细线光束,偏振分束器4将光分成两束,经直角棱镜5反射,两束光于柱面镜的焦点处相交,散射光被透镜6收集,经干涉滤光片7到达接受器雪崩管8,由雪崩管输出的电信号通过频率跟踪器送入计算机进行处理。     

多光束入射拓展声光偏转器带宽的研究

通过讨论声光偏转器的布拉格衍射带宽,分析其不同入射角度下的衍射效率分布,提出使用多束特定角度的平行光入射声光偏转器,从而拓展声光偏转器带宽.对磷化镓晶体进行的仿真计算表明,使用五束光入射时,带宽从40MHz增加到152MHz以上,带宽内衍射效率的标准差从0.1131减小到0.0387.     

自聚焦透镜在三基色激光声光调制系统中的应用分

自聚焦透镜具有聚焦和准直的作用,文章讨论一对由1/4节距的自聚焦透镜组成的光纤准直器,它们用于红光、绿光和蓝光三基色激光声光调制系统,具有零级衍射光的准直耦合和 1级或-1级衍射光的镜面反射方向耦合.两种耦合均存在纵向偏移、横向偏移和角度倾斜,由此会产生一定的附加耦合损耗.研究和实验表明,相同的两个光纤准直器在 1级衍射光的镜面反射方向的耦合损耗大约是零级衍射光的准直耦合损耗的50%.     

新型等效斜楔设计

针对现有的静态斜楔干涉具无法实现零光程差,并且对被测光的空间相干性要求较高,进而影响光谱反演的准确性和复杂性问题,提出了一种新型等效斜楔干涉具,该等效斜楔由两种折射率不同的材料构成,两个反射面完全垂直,干涉的两束光是由同一束光分开而得,因此对光的空间相干性无太高要求,并且可以实现零光程差。理论推导了该斜楔不同位置的光程差公式和光谱反演公式,并且设计了该等效斜楔,其最大光程差可达168.3 m,对光谱测量过程进行了仿真分析,结合最大光程差和所测光谱波段分析了线阵CCD的像元数要求。采用532 nm单纵模激光器和632.8 nm氦氖激光器进行了实验分析,实验结果得到中心波长误差小于0.2%。     

光导波的声光布喇格偏转

本文介绍利用光导波与声表面波互作用的布喇格偏转器的设计、制作和实验结果。在Y切LiNbO_3光波导上制作了中心频率为165兆赫的多元平行阵列换能器,偏转器有效带宽为35兆赫、50％衍射效率所需电驱动功率约为100毫瓦。利用中心频率为250兆赫的相控阵换能器和第一级声束跟踪第二栅瓣束控实现了有效带宽为95兆赫、50％衍射效率仅需约90毫瓦电驱动功率的偏转器性能。偏转光斑和非偏转光斑的质量尚好,并未观察到两者之间的模式转换现象。     

用于795nm压缩光源的单频激光系统的优化设计

采用自制的795 nm连续单频可调谐钛宝石激光器抽运周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体,通过外腔谐振倍频技术获得了功率为103 m W,倍频转换效率为39.6%、光束质量因子M21.43的397.5 nm紫光输出;与角度匹配的三硼酸铋(BIBO)晶体内腔倍频情况相比,紫光与光学参量放大器(OPA)的模式匹配效率由76%提高到了99%以上。同时,在平衡零拍探测系统中,通过在本底光光路中插入与OPA腔型相同的模式清洁器,使得本底光与信号光的空间模式完全相同,从而将两束光的干涉效率提高到了99%以上,提高了平衡零拍系统的探测效率。通过对自制的795 nm和397.5 nm单频激光系统的优化设计,使该光源满足了小型化795 nm连续变量压缩源样机研制的要求。     

显微光波干涉仪显示物体表面轮廓

在弗吉尼亚理工学院和州立大学 ,研究人员建造了一台光纤杨氏双孔干涉仪用作三维显微光波干涉仪 ,并在建造过程中发现精确均衡两根光纤产生稳定的零级干涉条纹的方法。在干涉仪中 ,光纤耦合器将光均等地分给两段单模光纤 ,两根光纤的输出端放置被照亮的三维物体。当成像到 CCD摄像机上时 ,物体上产生的干涉条纹花样给出物体的表面轮廓信息。通过需要知道零级条纹位置的相位展开算法消除了干涉条纹花样中的相位不确定性。为了找到零级条纹 ,两种波长的光—— 6 33nm 和 830nm——被连续地投射通过干涉仪 ,如果光程等长 ,不移动的条纹就是零…     

折射式起偏器的密勒矩阵表示及偏振度分析

为了研究折射式起偏器的密勒矩阵表达式,以矩阵光学中关于斯托克斯矢量和密勒矩阵的有关理论为基础,通过理论运算导出了折射式起偏器的密勒矩阵的一般表达式;探讨了自然光以任意角度入射折射式起偏器的情况下透射光的斯托克斯矢量表示及偏振度所满足的公式;绘制了以布儒斯特角入射时透射光偏振度与介质折射率及介质层数的关系曲线。结果表明,在以布氏角入射折射式起偏器的前提下,增大介质的折射率和介质层数更容易获得较高的偏振度。这一研究结果对多层介质膜器件同样适用,具有一定的现实参考意义。     

双掺钾钠铌酸锶钡晶体光学特性研究

成功地生长、制备出了双掺（Cu,Ce)钾钠铌酸锶钡晶体样品,测量了双掺（Cu,Ce)钾钠铌酸锶钡晶体在红光波段的二波耦合特性及其光诱导吸收变化。实验结果显示,双掺（Cu,Ce)钾钠铌酸锶钡晶体在红光波段具有好的光折变性能,基红光波段的二波耦合增益可达10cm^-1;且存在着较强的光诱导吸收现象,其光诱导吸收变化明显地依赖于泵浦束光强和探测束光偏振,探测束偏振方向平等晶体c轴时的光诱导吸收系数和探测束偏振方向垂直于晶体c轴时的光诱导吸收系数分别达0．53c^-1和0．26cm^-1,并以实验结果用两光折变中心模型进行了解释。     

光纤激光器泵浦光参量振荡器

为了获得小体积高功率3~5μm中红外激光输出,通过高重复频率驱动调Q技术和种子注入光放大技术,获得高功率高光束质量1.06μm光纤激光输出,外置起偏器获得两束激光输出,利用波片偏振旋光原理,实现两束偏振态一致的激光输出,泵浦非线性晶体PPLN进行频率变换,实现高功率3~5μm中红外激光输出。在电源输入电流60 A,调Q驱动频率50 kHz的条件下,获得最高功率6.2W的3.8μm中红外激光,1.06μm到3.8μm转化效率为16%。实验结果表明:通过光纤激光器泵浦光参量振荡器,可获得高功率3.8μm中红外激光输出。