同时辐射六种可见光波长的连续振荡氦氖激光器

在中国计量科学研究院研制的氦氖激光管上,利用反射率为99.95％的宽带激光反射镜,得到同时辐射六种波长的连续振荡。它们的波长为611.8、629.3、632.8、635.1、640.1和650nm。测量了它们的各种参数。在简易装置上对612nm激光进行了稳频实验,频率稳定度为2×10~(-10)。若利用锁模技术,则可能达到10~(-12)量级。     

基于MEMS平面弹簧的微小载荷测试方法

本文提出一种微小载荷测量方法,搭建了基于MEMS平面弹簧的测量装置,主要由支撑臂、MEMS平面弹簧和激光位移探测器组成.通过激光位移探测器测量MEMS平面弹簧的微小变形,换算得到所施加的微小载荷.采用深反应离子刻蚀(DRIE)等微加工工艺制作了平面微弹簧,并对其进行理论计算和仿真模拟,给出了刚度范围,最后通过实际测量的方式进行了实验标定.结果显示:MEMS平面弹簧的标定刚度为7.88 mN/μm,其结果与理论及仿真结果较接近,测量精度可达0.08 mN.使用该装置和精密电子天平分别对10组微小质量试块进行测量,其平均误差率为5.75%.     

激光功率和能量标准

本文综述了中国计量科学研究院研制的激光功率和能量标准。有测量激光功率的空腔型辐射计和流水式功率计、测量激光能量的锥型能量计和体吸收型能量计。它们大多是基于电替代原理,用电功率和电能进行校准。文中简述了标定装置和激光束功率稳定装置。给出了它们的工作范围和准确度。     

一种电校准的激光锥形能量计

激光能量量值是脉冲激光器的重要技术指标,也是激光脉冲应用中常需控制和知晓的重要技术参数。用于测量这一量值的激光能量计,既可借助光辐射的功率标准,也可借助光辐射的能量标准,在特定的装置上进行标定或分度。由于激光能量量程极宽,一种标准能量计不可能全部揽括。本文介绍     

基于静电力的微纳力值计量技术与溯源方法研究

微纳量级的质量等相关物理量的计量是纳米技术发展的重要保证。先进国家计量院相继研究、建立微纳力值标准装置,实现了原子力显微镜中的悬臂梁弹性常数的可溯源标定。目前基于静电力原理的微纳力值标准装置可实现10~(-3)~10~(-6)N的静态力值测量,相对不确定度可控制在1%的量级。基于硅器件加工工艺得到的有源悬臂或无源悬臂可将这一范围的标准力值进行有效的传递。微纳力值在10~(-6)N量级的计量技术拓展了传统力值计量领域,为未来实现更微小的力值标定打下坚实基础。     

激光定位工件台激光稳频系统

一、问题的提出精密定位工件台 x、y 行程为100×100毫米,定位重复精度为0.04微米(2σ)。用激光波长作为计量基准。为满足上述精度,其频率稳定度至少应优于10~(-7),而国产激光管不加任何频率稳定措施时其频率稳定度只有10~(-5)至10~(-6)数量;而且输出光强随温度变化比较强烈。所以未加频率稳定器的激光,其波长不能作为如此精密测量之基准。因此频     

基于偏振激光干涉技术的波长计

提出了一种基于偏振激光干涉技术的波长计,该波长计能在微米行程上实现10-6的测量精度,位移行程的缩减有效地减小了环境温度、波长漂移、空气折射率对测量精度的影响。给出了两种未知激光源（DL100-Toptica和Nd:YAG）的波长测量值及不确定度值,同时还给出了该波长计与商用波长计的比对结果。     

空间磁偏转质谱计校准装置设计及校准方法研究

为确保磁偏转质谱计空间探测应用测量数据的准确性,设计了一套校准装置对磁偏转质谱计进行地面校准。本文介绍了装置的结构设计,并根据校准装置和磁偏转质谱计自身的特点,提出了二种校准方法,分别为:分压力测量法和标样气体法。研究表明,校准装置的极限真空度可达到5×10~(-8)Pa,二种校准方法对应不同的校准范围,可将质谱计的校准下限延伸至10~(-8)Pa,比国内目前已报道的质谱计的校准下限低1~2个量级。     

脉冲激光微能量自动测试仪

由上海光机所研制的脉冲激光微能量自动测试仪是在“微弱激光能量检测装置”[林文青等,激光,7,7(1980),60—61]的基础上改进的。已于1979年底经过鉴定,现由无锡无线电元件五厂生产。该仪器特点是:带自标定机构,能直接测量脉冲激光能量绝对值;采用了由AC11型光电检流计改装的毫微伏放大器,抗干扰性能强、零漂小;灵敏度和测量精度高;无波长选择要求、回零时间较短、使用方便;有最大值保持数码显示和可供打印的代码输出。仪器整机由高灵敏激光能量计和数字式微能量表两部分组成。能量计包括:由口径15毫     

Nd:Zn:LiNbO_3单晶的生长及其抗光伤性能与光谱的研究

选择掺Zn作为Nd:LiNbO_3晶体的抗光伤手段,成功地生长了高掺Nd(原料中掺入1mol％的Nd_2O_3)的Nd:Zn:LiNbO_3单晶,根据其各种光学性能的测试结果,断定它是可用于半导体激光器泵浦的自倍频激光材升。测试晶体的双折射梯度及不同光斑直径下的消光比证明,晶体具有良好的光学均匀性。测试晶体中OH~-离子伸展振荡的红外吸收峰的位置发现,在Nd:LiNbO_3晶体中,Zn含量的抗光伤阈值为2.58wt％(以ZnO计)。对Zn含量超过抗光伤阈值的晶体测定了Ar~+离子激光(514.5nm)长时间辐照前后双折射的变化,为10~(-5)量级,证明掺Zn具有显著的抗光伤效应。晶体在可见光及近红外的吸收峰即为Nd~(3+)离子的5个本征吸收峰,较单掺Nd的LiNbO_3晶体,吸收峰的位置皆稍红移,其中基态~4I_(9/2)至~4F_(5/2)的跃迁吸收峰位于808nm,使得有可能在将该材料用于激光运转时采用半导体激光器为泵浦光源。晶体室温下的荧光谱与单掺Nd的晶体相近,最强峰为~4F_(3/2)向~4I_(11/2)的跃迁,谱线波长1.085μm(π偏振)与1.093μm(σ偏振)。能实现自倍频的为σ偏振的激光振荡,自倍频后输出波长0.546μm。用于倍频1.06μm的Nd:YAG激光,该晶体的相匹配温度为70～80℃,相匹配角80°左右。在室温下,正入射时,即非严格相匹配的条件下,晶体有10％左右的倍频转换效率     

一种新型收敛计检定装置研制

该文介绍了一种收敛计检定方法和检定装置。详细描述了收敛计检定装置系统组成、工作原理以及其技术难点。检定装置实验结果显示:测量精度3μm,测量分辨率为1μm,24 h内检定装置数显表示值稳定度不大于1μm。结果表明该装置能够实现收敛计整体性能标定,具有一定应用价值和的现实意义。     

双远心影像系统在微小结构测量中的应用

为适应精密元器件微小结构测量的需求,建立一种基于线结构光扫描的影像测量系统。系统采用自行研制的低畸变(优于0.02%)、大景深(大于5 mm)双远心光学镜头,在景深范围内,物像映射矩阵呈现良好的线性关系。对测量图像噪声抑制方法及结构光图像中线提取算法进行研究,用线性映射算法还原工件轮廓,实现微小结构的快捷测量。为保证测量的稳定,系统选择线激光光源并引入窄带滤光片,有效抑制背景噪声,在5 mm量程内,一阶误差补偿后的测量误差控制在-10~10μm内。测量系统对工件定位要求低,适用于精密零件台阶、倾角及微小异型面的常规测量,可满足基本的工业及计量检测要求。     

4.3μm荧光稳频的CO_2激光器及其频率稳定度的拍频测量

本文描述利用4.3μm荧光饱和共振稳定CO_2激光器频率的基本原理和装置。测量了4.3μm荧光兰姆凹陷的宽度和深度,确定了其一阶、三阶微分信号与调制宽度、吸收室温度等参数的关系。拍频测量结果表明,其频率稳定度为2×10~(-10)(10s),复现性优于1×10~(-9)。     

一种高电压环境下的二维微位移测量系统研制

高压电容器高低压电极之间不同轴,在通电状态下高低压电极间会产生相对位移,影响电容电压系数。为准确测量在高电压环境下高、低压电极之间的相对位移,研制一种基于微结构特征与数字图像序列分析相结合的二维微位移测量系统。该系统由标片、工业相机、镜头、环形光源、无线通信模块、微型电脑等部分组成。通过激光干涉仪对标片上圆心距离进行精确标定,各方向标定系数分散性标准差为2.16×10~(–4)μm/像素,再通过圆心距离计算测量系统每个像素代表的长度值,采用这种方法可以将系统的测量结果溯源至激光波长。通过对系统精度的实验验证,在[0 mm, 8 mm]测量范围内,所研制系统在二维方向的准确度优于4.9μm。结果表明,该系统满足高压电容器高低压电极之间位移测量精度要求。     

微米、纳米颗粒国家标准测量装置的研究

研究的目标是建立一套可溯源至激光波长的微米、纳米颗粒国家标准测餐装置,它用扫描电子显微镜高倍数放大、对准和定位颗粒影像,采用纳米位移扫描工作台和激光干涉仪测量微米、纳米量级的标准颗粒直径,其测量标准不确定度可优于5 nm+5×10~(-3).通过文中测量认证的标准颗粒校准各类不同原理和测量范围的颗粒测量仪器,达到各型颗粒测量仪器的量值准确和统一,并溯源至激光光波波长.     

甲烷和碘稳定的氦-氖激光真空波长比的精密测量

本文介绍中国计量科学研究院研制的激光波长精密测量干涉仪的测量原理及结构特点。它适于测量可见和近红外范围的激光波长。用该仪器测量了甲烷和碘稳定的氦-氖激光的真空波长比,得到甲烷的ν_3带P(7)支F_1~(2)分量与~(127)I_2的i分量和f分量的真空波长比分别为R(i)=5.359048177,R(f)=5.359049762。测量的不确定度为±2.3×10~(-9)。     

单频连续染料激光的稳频

本文介绍计量院研制的单频连续染料激光器及其稳频装置。用此装置对自制的和美国S-P公司380A型染料激光器进行稳频,得到激光频率的长期(30分钟)漂移小于1MHz(2×10~(-9)),激光频率的绝对漂移小于30MHz,线宽小于1MHz的结果。此装置可使染料激光频率对准和稳定在5700～6500A波长范围内的任意一条谱线上,也可用于激光分离同位素或高分辨力的激光光谱学中。     

超高真空条件下NEAⅢ-Ⅴ族半导体光电阴极的工艺与性能的研究

介绍对GaAs及1.25μm InGaAsPⅢ-Ⅴ族半导体光电阴极的激活工艺及其性能的初步研究结果。全部采用国产超高真空系统,真空度优于8×10~(-8)Pa。在真空系统中激活的GaAs(Cs,O)光电阴极的积分灵敏度约为550μA/lm,InGaAsP(Cs,O)光电阴极在1.06μm处的量子效率为0.4%。用2.06μm波长(禁带宽度E_(?)=1.25μm)、ns量级脉宽的Er,Tm,Ho:YLF激光作激发源在GaAs(Cs,O)光电阴极中实现了三光子光电发射。在液氮温度下测得的数据与室温下测得的数据相吻合,证明热发射相对于三光子光电发射可以忽略。     

视频引伸计标定装置设计及标定方法研究

视频引伸计被用于测量材料的变形,需要进行在线标定和校准,然而目前尚无相应的标准和校准规范的指导,针对此,设计了一种光栅式引伸计在线标定装置,主要由控制器、步进电机、机械传动机构、光栅位移传感器、显示器以及上标定板、下标定板组成。第三方校准结果显示,该装置标距标定板最大相对示值误差为0.07%(Urel=0.04%,k=2);光栅位移部分技术指标:小于等于1/3mm时,绝对误差小于0.3μm(U=0.1μm,k=2),大于1/3mm时,相对误差小于0.1%(Urel=0.04%,k=2),技术指标明显优于使用要求。用该装置对视频引伸计进行了重复性和稳定性验证实验,对标定结果评定了不确定度。结果表明:该装置技术指标完全满足视频引伸计的在线标定。     

激光核聚变研究的新成果

日本大阪大学激光核聚变研究中心使用激光核聚变实验装置“激光12号”,使核聚变的中子发生数量达到了世界先进水平—12500亿个。这次实验是1984年9月初开始的,在“激光12号”(最大功率30千焦耳)的光束形成部分装入波长变换用的KDP(磷酸二氢钾)晶体,使激光波长由1.053微米(红外)缩短为0.5微米(绿色),燃料的能量吸收率提高到80％;另外将氘氚混合燃料的玻璃制靶丸扩大为