用作低相干光源的掺钐（Sm^3＋）光纤

用Ａｒ离子激光器泵浦的掺Ｓｍ＾３＋光纤可以产生用作白光干涉测量的低相干可见光源。利用两个光谱滤光器还能灵活而有效地产生一个双波长组合光源，该光纤光源能与光传感系统中的其它光纤器件兼容，具有与单模光纤良好的耦合效率和强的空间干涉性，因此在白光干涉测量传感应用中，这种光纤是极有潜力的一种掺杂光纤。     

1.55μm SiGe 2×3光开关

利用多模干涉效应和自由载流子等离子体色散效应设计和模拟了基于1.55μm波长的2×3 SiGe光开关.该光开关由两个单模输入端口、一个多模干涉区和三个单模输出端口构成.在多模干涉区,设有两个折射率调制区,可以利用来把从两个输入端口输入的光信号分别从三个输出端口输出.束传播法分析结果表明,该光开关的传输损耗小于1.43dB,串扰在-18～-32.8dB之间.     

1.55μm SiGe 2×3光开关

利用多模干涉效应和自由载流子等离子体色散效应设计和模拟了基于1.55μm波长的2×3 SiGe光开关.该光开关由两个单模输入端口、一个多模干涉区和三个单模输出端口构成.在多模干涉区,设有两个折射率调制区,可以利用来把从两个输入端口输入的光信号分别从三个输出端口输出.束传播法分析结果表明,该光开关的传输损耗小于1.43dB,串扰在-18～-32.8dB之间.     

激光M-Z干涉仪的光功率分配特性与应用

分析了激光M-Z干涉仪的光功率分配特性,证明了当两相干光束的夹角较小时,M-Z干涉仪的两个输出光场的光功率存在较大差异.两相干光束的夹角越大,单边干涉场光功率越趋于稳定.振幅分光器件由于存在半波损失,使输出两干涉场具有互补对称分布,两个输出光场的光功率之和为恒定值.当采用足够大的相干光束夹角, 利用单边干涉场光功率的稳定特性进行差动检测, 可以提高应用系统的信噪比.     

专利

美国波音公司的 P.J.De Groat等人发明一种用于光雷达的连续条纹对比仪,此仪器由两台激光器组成,两台激光器的波长都与中心波长分开相等的量,但是方向相反.一个光束合成器件接收两束激光光束并输出被合成的组合光束.当光被目标散射并与部分组合光束干涉形成干涉光束,实现干涉光束的相位调制,也就在中心频率两侧相反方向得到线性调谐的两束激光.输出的干相信号与条纹对比度成正比.(美国专利号:5371587)     

多用途全息照相机设计成功

对基本全息照相机作些改进后，已制成一种多用途全息照相机，它能记录亮场全息照片(一次或两次爆光干涉全息照片)，或稍作调节后能记录前向散射光全息照片。利用这一设备能拍摄小到1~3微米的粒子，其灵敏度和精度都令人满意。     

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。     

基于单棱镜复用的轴向可调式共光路干涉相位成像系统

基于干涉成像原理,提出了一种结构简单的轴向可调式共光路干涉成像系统的设计。该设计充分利用光路可逆性和分光棱镜的反射、折射特性,先通过棱镜将入射光分为两束平行光,一束照射到样品上被反射载物台反射作为物光,另一束则直接被反射作为参考光,然后利用上述棱镜使反射回的物光和参考光合束发生干涉。通过调整棱镜的分光层与光轴之间的夹角可分别实现不同类型的干涉。分别以傅里叶变换和三步相移范数法为例对实验获得的干涉条纹进行相位恢复,并通过对结果的分析评估了系统的性能,对设计用于生物细胞相位成像的可行性进行了论证。所设计的系统结构简单、操作方便、系统误差小,可为均质细胞的无损免标记形态检测提供一种简单易行的方法。     

干涉式多光镊系统研究

为了定量测量光阱力,采用共面但不同轴的两束激光束产生干涉光场进而构成干涉式光镊系统的方法,分析了两束同向传输激光束以一定角度相干涉从而产生干涉条纹,即2维多光镊的原理,并给出了3维光镊的实验系统。采用分析作用在聚苯乙烯小球上的力的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了光阱力分布的数据。结果表明,干涉式光镊可以提供皮牛级横向光阱力,能够实现光捕获,当只考虑光束的束腰半径和光功率两个因素时,实验数据与理论分析吻合得很好。这一结果对光镊技术在生物学、生物医学以及纳米技术等领域的应用是有帮助的。     

用激光双参考光两次曝光法检测机械变形

用可分离双参考光两次曝光全息干涉法叙述了测量物体变形的方向,并设计了光路系统。用两个平面反射镜将一束扩展激光束分成两束参考光和一束物光,记录物体变形下的可分离双参考光两次曝光全息干涉图,从理论上对此作了分析,给出实验结果。     

涡旋光束轨道角动量干涉及检测的研究

分析了涡旋光与平面波的干涉现象,利用涡旋光共轴叠加干涉生成携带双态轨道角动量的光,并将其应用于轨道角动量拓扑荷数的检测。利用叉形错位光栅制备呈中心对称的涡旋光束,并讨论了在不同拓扑荷数情况下,利用两束涡旋光束干涉制备双态轨道角动量光束。数值模拟和实验结果表明,随着拓扑荷数的数值及正负的变化,两束涡旋光束干涉叠加后其干涉图像发生规律性的变化,据此可检测涡旋光束。涡旋光束在信息传输及编码方面具有重要意义,此研究为其在自由空间通信中的复用提供了实验依据,也为光通信系统的性能改善提供了可能。     

铒镱共掺光波导放大器的优化

本文介绍了光波导放大器的理论,分析了由于铒离子吸收截面小和铒离子浓度过高带来的聚集效应,并认为由该聚集效应引起的协同上转换和激发态吸收会限制掺铒磷酸盐光波导放大器的增益.将镱离子作为敏化剂掺入到光波导放大器中,不仅可以降低饵离子高浓度引起的聚集,而且可以有效地解决光波导的增益问题.在考虑协同上转换效应的基础上,用龙库算法研究了饵镱共掺的光波导放大器,讨论了镱离子浓度和波导长度两个主要影响因素,并且计算出了最佳的波导长度和最佳的掺镱浓度.     

用光纤检测水中声波的方法——光干涉法

一、前言 自1977年J.A.Bucaro等人报导了利用光纤检测水中声波的实验后,人们又做了许多实验。光纤检测方法的特点是不受电磁感应的影响,频宽带、重量轻,容易制成任意形状和大小的传感器等。现在流行的检测方法大致可分为光干涉法和光强度调制法。光干涉法是利用声波使光纤中传输的光发生相位变化,使之与参考光相干涉,观察干涉强度的方法。光强度调制法是利用声波使光纤中传输光的传输损耗发生变化,观察输出光强度的方法。本文将叙述光干涉法。     

涡旋光用于物体面内位移变形测量的模拟

提出了一种利用涡旋光进行面内位移测 量的新方法。将传统的电子散斑干涉测量技术与液晶空间光调制器(SLM)相结合,把 利用SLM所 获得的涡旋光应用于双光路电子散斑干涉,从而测量变形物体的面内位移。推导出了以平面 光为物光、涡 旋光为参考光以及涡旋光为参考光、物光时物体发生面内变形前后的干涉强度公式, 模拟了变形前 后的干涉图样,分析了干涉变形图样的特征。运用四步相移方法求出了物体的变形相位公式 ,通过解包裹得 到了物体的变形相位。模拟结果与利用传统电子散斑干涉测量系统结合傅里叶变换法 获得面内位 移的变形相位分布是一致的,表明涡旋光可以应用于物体的变形测量,为物体面内位移变 形测量提供了一种新途径。     

用塑料光学开关传输信息

德国西门子公司研制成一种塑料光学开关，可用于传输光信息。开关以电脉冲的节拍切断不断发射的半导体激光。节拍发生器由塑料小片制成，片上有两个光信道，激光导入信道。信道之一有光学制动器，由电脉冲操纵。小片末端，两信道合在一起。光学制动器断开时，射出的光流就加强。制动器合上，光流就会按干涉原则消失。这种光开关速度极快，每秒钟可传输10 Gb信息。     

声光与光纤技术

２声光与光纤技术９５２５４回环光纤压力传感器——ＢＯｕｚｉｄＡ．ＯｐｔＥｎｇｚ（ＵＳＡ），１９９４；３３（４）：１０７４～１０７７利用二类光纤传感技术，测定了圆环分布的压力，利用偏振光的变化与光干涉效应测量了施加压力的试样。第一个实验是在真空容器中对...     

准平行光干涉的激光干扰方案与实验研究

提出一种利用准平行光干涉进行激光干扰的方案。在干涉理论分析的基础上,利用He-Ne激光实验得到2路、3路、4路的多光束准平行光干涉图像与干涉强度极大值,并仿真得出准平行光干涉图像和干涉光强分布。实验和仿真表明:准平行光干涉的图样的形状取决于光束的方向角。在某些方向角时,干涉视场的中央可出现干涉亮纹或亮斑。干涉条纹或干涉光斑之间的间距由两两光束之间的夹角所确定。在不大于0.5 mrad范围内,两两光束间夹角的实验数据与仿真数据近似一致,并且干涉亮纹或亮斑的强度极大值接近理论最大值,即2束、3束、4束准平行光的干涉强度最大值分别是单束光强的4倍、8倍、15倍。给出干扰方案的效果评估以及干扰有效性的验证。     

一种使用双棱镜的动态小角度测量方法

提出一种基于正切关系和相位调制技术的动态小角度测量方法.使用双棱镜组成干涉测量臂引导两束平行光至分束棱镜处干涉,通过提取携带被测信息的干涉信号的相位实现动态的小角度测量.由于采用位置探测器(PSD)对测量臂中两平行光束的间距进行测量,简化了测量方程,消除了装置中双棱镜必须对称放置的要求.通过正弦地改变半导体激光器的注入电流在时域内实现对干涉信号的相位调制,形成准外差干涉测量模式,提高了光程差的测量精度.实验验证了该方法的可行性,并讨论了影响小角度测量精度的误差因素.研究结果表明,基于该方法的动态小角度的重复测量精度可达到10-8rad数量级.     

基于Matlab仿真算法的光源空间相干性研究北大核心CSCD

以杨氏双缝实验为基础,探究了光源空间相干性对干涉的影响情况。首先将光源空间展宽问题等效为平行光照射具有宽度的双缝的问题,再将两缝近似为离散化的多个次光源点阵列,每相邻点间距非常微小。从光矢量叠加原理出发推导出一种算法,该算法以两缝中每一对次光源点作为干涉单元,分别求出各单元在每一个观测点处的干涉光强,再对所有单元的干涉光强线性叠加,算出观测点的总光强。最后利用Matlab模拟出不同缝宽下,单色平行光、高斯光谱、矩形光谱分别垂直照射双缝时的光强分布情况。通过模拟结果的对比发现,双缝展宽对条纹衬比度的影响远甚于光谱展宽。所提算法简化了计算过程,也极大地提高了程序运行速度。     

高稳定大量程复合光纤干涉位移测量系统研究

为了使位移测量系统达到大量程、高分辨率,采用复合光纤干涉的方法,进行了理论分析和实验验证。利用光纤光栅作为反射镜,构成两个干涉光路几乎共路的光纤迈克尔逊干涉仪。其中一个光纤迈克尔逊干涉仪通过反馈控制补偿环境干扰对测量系统的影响,使测量系统适合在线测量;另一个干涉仪用于完成测量工作。两个不同波长的光同时作用于完成测量的干涉仪中,测量量程由两个波长的合成波干涉信号确定,使测量量程大于1mm;测量分辨率由其中一个单波长干涉信号确定,测量分辨率小于1nm。结果表明,这种基于复合光纤干涉仪的位移测量系统可以实现大量程、高稳定的位移在线测量。