用双折射激光频率分裂原理实现的静态与动态测量方法

讨论了用双折射激光频率分裂技术原理实现的静态与动态测量方法；介绍了实验系统和实验结果。该方法具有诸多优越性，例如灵敏度高、频响范围宽、有较强的抗干扰能力和较好的线性等，尤其适用于动态测量。     

加力型频率分裂激光器的频率差热漂移

频率差可调的加力型频率分裂氦氖激光器具有广阔的应用前景，目前鲜有关于该激光器频率差热漂移的具体报道，但它是一个重要的应用指标，特别是在光刻机用干涉仪中需要重点关注。采用弹性加力法对双折射-塞曼氦氖双频激光器进行频率差赋值，详细观察了频率差在开机漂变阶段、过渡阶段及稳定阶段状态的变化过程， 给出了频率差对开机时间的曲线。实验表明稳频作用下的频率差的稳定性优于23 kHz/h，重复性优于130 kHz。此外还就不同结构或材料的弹性加力元件对频率差的影响进行了对比分析，实验表明系统温度分布的均匀性和稳定性对频率差热漂移起重要作用。     

用双折射激光频率分裂原理实现的静态与动态测量方法

讨论了用双折射激光频率分裂技术原理实现的静态与动态测量方法;介绍了实验系统和实验结果.该方法具有诸多优越性,例如灵敏度高、频响范围宽、有较强的抗干扰能力和较好的线性等,尤其适用于动态测量.     

石英晶体旋光性对激光纵模分裂的影响

晶体石英置于Ｈｅ－Ｎｅ激光谐振腔中，由于双折射效应，会产生激光频率分裂。本文报道了频率分裂量与光线光轴夹角的非线性关系及对此现象的研究，实验结果表明频率分裂曲线与石英族光性曲线有对应关系，即旋光性是一个影响频率分裂的因素。     

基于激光频率分裂的波片位相差测量方法

应用激光频率分裂技术可以测量波片的位相延迟。将波片插入到激光谐振腔内,使激光纵模产生分裂,分别探测由同级和不同级分裂纵模产生的相邻两个频差,就可以求得波片的位相延迟。这种方法只需测量频差而不依赖于任何机械量的测量,并可以将位相延迟的测量溯源到激光的波长上。实验表明,该系统的测量分辨率可达0.003°,多次重复测量的偏差在0.05°以下,系统不确定度对于厚度1.5mm的石英晶体1/4波片约为1′。     

光学波片相位延迟测量仪设计

将光学波片放入激光谐振腔可使振荡模式发生分裂,测量分裂模的频率差能准确测得波片的相位延迟。基于这一原理,设计了光路沿竖直方向的相位延迟测量仪,可根据频率差不同引起振荡模式的变化采用相应测量方法。对半外腔激光器、光强和频差探测单元、控制程序等部分进行了设计说明。为了实现自动化和高精度测量,系统选定两正交偏振模的等光强点作为工作点,并补偿初始相位延迟和波片倾斜误差。测试表明,仪器能够对任意相位延迟的波片自动判定并测量,对多级波片多次测量的标准差约0.01,总的测量不确定度为0.03（优于/10 000）,且只需要测量激光频率差,具有可溯源性。     

飞秒光学频率梳在精密测量中的应用

飞秒光学频率梳通过锁定飞秒锁模激光的重复频率和偏置频率至微波频率基准,在时域上得到重复频率稳定的飞秒脉冲激光,在频域上得到频率间隔稳定的激光频率梳。飞秒光学频率梳作为微波频率与光学频率的桥梁,可以实现对激光频率的直接精密计量,同时作为一种有别于传统连续波稳频激光的特殊激光光源,在激光频率标尺、绝对距离测量和精密光谱测量等光学精密测量领域都有着重要应用。综述了飞秒光学频率梳在若干光学精密测量应用中的研究进展、关键技术和研究动向,分析了其在未来光学测量中的重要作用。     

利用激光频率分裂技术研制可调谐的红外光拍发生器

本文叙述了利用氦氖激光频率分裂技术研制波长为1150nm的可调谐的红外光拍发生器的实验及其结果，结果表明这种红外光拍发生器拍频的大小可以从40MHz到几百兆赫兹。同时，我们也对其它特性，如模竞争等进行了研究。     

波长为515nm的氩离子激光器的频率稳定

用声光晶体对氩离子激光作频率调制,获得了碘分子的差拍饱和吸收信号。将得到的斜率极陡的—阶微商形式的饱和吸收信号作为鉴频曲线把氩离子频率激光稳定到~(127)I_2分子的p(13)43—0的a_3超精细分量上。通过与一稳定到相同精细分量的稳频氩离子激光拍频,给出激光频率稳定性优于±6.5×10~(-12),重复性优于±3.4×10~(-11)。     

高重频激光诱饵运用研究

对高重频激光诱饵重复频率选择进行了研究.首先从高重频激光诱饵干扰原理出发,通过对其干扰脉冲能量和重复频率的理论分析和数值计算,得出了高重频诱饵频率运用方案,最后通过干扰效果实验对方案进行了验证,研究结果表明:高重频激光诱饵实施诱偏干扰,高重频干扰脉冲重复频率必须是指示激光脉冲频率的整数倍;相比于激光导引头跟踪阶段诱偏干...     

脉冲光纤激光加工36MnVS4连杆裂解槽的研究

为了获得新材料36 MnVS4连杆裂解槽的最优切割质量,采用光纤激光器对36 MnVS4连杆进行了裂解槽激光加工的工艺研究,分析了离焦量、峰值功率、脉冲宽度、切割速度和脉冲频率对裂解槽几何尺寸的影响,通过激光共聚焦显微镜测量对比,研究不同激光工艺参数下裂解槽几何尺寸的变化规律。结果表明:负离焦能加工出质量更好的裂解槽;峰值功率、脉冲宽度、脉冲频率和切割速度对槽深和张角的影响较大,对槽宽和曲率半径的影响较小,但在裂解槽深度为0.5~0.6 mm时,张角在10°~25°的较小范围内变化。     

脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化

为了获得36MnVS4连杆裂解槽最优的切割质量,采用正交实验法对裂解槽进行了激光切割理论分析和实验验证,通过激光共聚焦显微镜测量裂解槽的深度、宽度、张角及曲率半径等几何尺寸,同时采用扫描电镜观测裂解槽底部微观形貌及热影响区的厚度,采用极差分析法得到了峰值功率、脉冲宽度、切割速率和脉冲频率对裂解槽几何尺寸的影响,并获得了最优实验参量组合。结果表明,裂解槽热影响区厚度皆小于100μm且裂解槽底部存在微裂纹及气孔,各参量组合对裂解槽宽度、张角及曲率半径的影响较小,对裂解槽深度的影响较大;脉冲宽度和峰值功率对槽深的影响较大,脉冲频率和切割速率对槽深的影响较小;优化后切割速率为1.0m/min,峰值功率为700W,脉冲频率为1000Hz,脉冲宽度为50μs。这一结果对实际生产具有重要意义。     

基于偏振混叠的氦氖激光器纳米测尺系统

提出一种基于偏振混叠的氦氖激光器纳米测尺系统,将双折射元件插入He-Ne激光器谐振腔内产生频率分裂,使激光器变成了频差可调的双频激光器。运用频率分裂、模竞争、双纵模功率调谐等激光物理效应,使用偏振混叠方法和设定浮动阈值,研制了新型的激光器纳米测尺。以激光波长为尺子,具有可溯源性,在没有任何电细分的条件下达到了纳米量级的分辨率,与激光干涉仪的比对实验表明,该系统的分辨率为79 nm,量程为20 mm,线性度为5.8×10-5,标准差为520 nm。     

面向电解水的激光制备微纳米结构催化电极

相对于使用化石燃料的制氢方式,电解水不存在碳排放,是一种真正绿色环保的制氢技术,对发展氢能源具有重要意义。电解水的能耗和成本都较大,需要使用高效稳定的非贵金属催化剂,以降低过电压。激光具有高效、灵活、非接触、高度可控等优点,近年来已成为制备电解水催化剂的有效工具,但在一体化微纳米结构催化电极的制备方面存在不足之处。本文基于激光微纳制备方法,总结了激光液相合成粉末催化剂和激光制备自支撑微纳米结构催化电极的最新研究进展,并讨论了该领域未来的研究方向。     

新型应力双折射双频激光器

本文报导了用频率分型技术实现的全内腔和半内腔应力双折射双频激光器,这两种激光器输出的频差可通过调节加在激光器应力双折射元上的压力调节,调节范围可从几十MHz到几百MHz。激光器经预热后,两种激光器输出频差的相对变化分别为10^-3和10^-5。     

He-Ne激光自混合干涉的模式研究

对一般He—Ne激光和频率分裂激光器中偏振态相互垂直的o光和e光的自混合于涉的模式进行了研究，发现了单模变三模的现象，并进行了解释。     

Effects of combined RF and optical fields on a laser medium

Modulation of a laser signal at radio frequencies ranging from 28 to 347 MHz is experimentally investigated by subjecting coherently emitting atoms of a Xe-He laser amplifier to simultaneous dc and RF magnetic fields. The sidebands are generated by a coherent nonlinear process that exhibits resonances when the Zeeman splitting of the laser levels equals the frequency of the magnetic field. A perturbational theory that is based on a simplified(j = 1 right arrow j = 0)atomic model adequately describes the dependence of the modulation efficiency on the dc magnetic field, the signal frequency, and atomic parameters. A presently unexplained phenomenon is the absence of the upper sideband.     

辐射压力诱导强耦合光机械腔中的简正模式分裂和冷却

在解析边带机制下用量子郞之万方程研究一种由辐射压力与驱动Fabry-Perot光学腔相耦合而产生的光机械动力学行为。随着输入激光功率的增加,振子的涨落光谱呈现简正模式分裂的现象,并且结果和实验相符合。也推导了有效机械阻尼和共振频移。红移边带导致了机械模的冷却,蓝移边带引起了机械模的放大。此外,引入一种近似机制来研究振子的冷却。由于简正模式分裂和基态冷却都要求在解析边带机制下,这就需要考虑简正模式分裂是否会影响到振子的冷却。同时也讨论了操控基态冷却的关键因素。     

迭层式双折射膜系双频激光器

为了简化双折射双频激光器的结构,减小激光谐振腔的调节难度,增强频差的稳定性,构建了一种以迭层式双折射膜系为双折射元件产生频率分裂的新型双频激光器。迭层式双折射膜系由反射膜、双折射膜和增透膜等层叠组成,不同的膜层独立地完成不同的功能。实验中综合利用横向塞曼效应和He-Ne激光器的腔内双折射效应,获得了约7.5MHz的频差。