法布里-珀罗标准具在染料激光器中的应用

本文依照激光单色仪调试工作中和设计中遇到和解决的问题,给出了腔内使用标准具时特别注意的方面,包括各参数的选择和可能出现的现象及解决办法.文内引用的数据、照片均为激光单色仪调试时取得.     

基于法布里-珀罗标准具的双环路光电振荡器

设计了一种基于法布里-珀罗(FP)标准具的双环路光电振荡器(OEO),该振荡器能将连续的光功率转换为稳定的频谱纯净的微波信号。FP标准具具有滤波的特性,因此可以替代普通OEO中的电滤波器从而降低电噪声,此外,FP标准具是一种高Q值的光学器件,可以缩短普通OEO所使用的光纤长度。双环路结构的引入能够更好地保证振荡器的单模输出,进一步降低相位噪声。仿真结果证明这种新型结构的OEO可以实现20GHz范围内振荡频率为15GHz的单模起振,边模抑制比超过150dB,使用的两条光纤环路长度分别为5m和36m。     

基于法布里-珀罗标准具的测风激光雷达探测数据分析

利用多普勒测风激光雷达(DWL)进行实地风场探测,对探测数据进行深入分析。介绍了基于三通道法布里-珀罗(FP)标准具的多普勒频率检测等基本原理,给出了DWL结构组成和系统参数;并分别给出了该DWL与风廓线雷达(WPR)低空对比探测数据、与气球探空仪高空对比探测数据,结果表明,低空数据的风速偏差在0.1~1.2 m/s,风向偏差在1°~9°之间,高空数据的风速偏差在0.1~2 m/s之间,风向偏差在1°~12°之间,表现出良好的一致性;对DWL数据精度进行分析,得出光束入射角、发散角、信噪比和探测器是影响精度主要因素的结论,从标准具透射率扫描拟合曲线入手,计算得出该型DWL实际探测偏差值高出理论值2.07%。     

激光线性扫频法快速标定法布里-珀罗标准具参数

法布里-珀罗标准具是一种精密的光学仪器,其光谱窄、精细度高,广泛应用于精细距离的测定、信号的检测分析等。标准具其自身参数的快速测量和准确标定成为诸多光学研究必不可少的步骤。针对法布里-珀罗标准具参数测量,设计快速标定实验方案,采用窄线宽(线宽1 kHz)激光光源,数字示波器采用泰克DPO4104B(1 GHz,5 GS/s)进行采样存储,直接利用屏幕图像测试并计算标准具的主要参数指标。准确标定了所测法布里-珀罗标准具的自由谱宽、半高全宽、精细度、品质因数以及扫频常数,比较分析了两种不同测试方案所得到结果。为开展法布里-珀罗标准具参数的快速准确标定提供技术参考。     

Jamin法布里-珀罗干涉仪

设计了一种新型干涉仪，并做了实验测试。它既有两偏振波Jamin干涉仪中空间光程分离韵优点，还具有多波法布里一珀罗干涉仪的高灵敏度特点。因此，将它置入正交偏振器之间时，表现出对腔内备向异性的灵敏性。这种灵敏度正比于法布里一珀罗干涉仪细度的平方。     

法布里—珀罗标准具中向列液晶的光致锁频

液晶是一种强非线性光学介质。如果将向列液晶放入法布里一珀罗标准具中,在一定的输入光强和实验条件下,由于光加热和光致分子再取向两种相互作用,输出光可产生周期自脉冲振荡。本文讨论了在光强周期变化的光学外驱动下,法布里—珀罗标准具中向列液晶的光致锁频和混沌。在不同的外驱动幅度△和频率f_1下,绕数为f_2/f_1=1/1,1/2,1/3,1/4,1/5等的锁频很容易在实验上观察到,这里f_2为不同于f_1的另一个频率。所有这些锁频均处于Farey树上。由于噪声的影响,上述绕数之间的锁频只能偶尔观察到,例如f_2/f_1=3/4,2/3等。在小驱动幅度下,可观察到准周期运动。在对系统方程的数值计算中,我们得到了锁频的Farey序以及△-f_1平面内锁频结构的Arnol'd舌头,并发现存在混沌运动。     

两片式法布里-珀罗透镜

本文介绍了法布里-珀罗透镜结构型式,分析了两片式的结构特点,提供了四组两片式法布里-珀罗透镜的结构参数和象差数据,具有实用和参考价值。     

用倾斜的法布里-珀罗标准具来选择离子激光的频率

在理论上和实验上研究了用内腔倾斜的法布里-珀罗标准具，在调谐到放大谱线中心时来选择气体放电激光器的频率条件。既对均匀平面波进行了计算，又考虑到共振腔中的光束高斯场的径向分布。对于在离子激光器中的洛伦兹和多普勒谱线宽度分量之间的典型比值，计算了将所要求的选择器的锐度与非饱和放大系数和激活介质的饱和度有关的曲线。在介质的饱和度极大时标准具的参数是由介质的饱和放大量来确定的，也就是由共振腔中的损耗的水平来确定的。定量地分析了标准具厚度的选择问题。证明，为了保证谱线中心的单频振荡，标准具的光学厚度不应当超过最大的允许值，在此情况下，标准具的允许范围等于过剩放大区宽度的一半，过剩放大区是由工作频率上的损耗水平来确定的。用有介质反射层的石英标准具的氩激光器，在λ=488亳微米谱线上进行了实验，表明其结果与理论值很好地符合。     

高斯光束的传输特性对法布里-珀罗标准具分光的激光雷达影响

高斯光束的传播特性直接影响激光雷达大气回波信号的发散角,进而影响法布里-珀罗标准具(FPE)的光学特性。从高斯光束的FPE三维干涉环分析,得到发散角小的高斯光束有利于获得能量较高的FPE零级或一级干涉环。探讨了高斯光束品质因子M2和准直倍率对不同高度的激光大气回波信号的影响。数值计算结果表明,FPE对大气回波信号的透射率与高度的变化有关,在近场变化明显,在远场相对稳定;且对特定高度大气回波信号的FPE透射率随着光束品质因子M2的增大而降低,随着准直倍率的放大而增强。所以应设计和选择具有较高准直倍率的准直发射系统和具有较低光束品质因子M2的激光光束,来提高FPE的透射率,同时对以FPE分光的激光雷达的近场回波信号进行FPE透射率校正,以改善激光雷达系统的测量误差。     

激光法布里-珀罗干涉仪测速装置

激光法布里-珀罗干涉仪(简称F-P干涉仪),是70年代后期发展起来的新型仪器。它采用了激光、F-P干涉仪和变象管电子摄象机三项新技术。它利用从运动目标反射光的多普勒效应,将其波长的变化转换为P-F干涉仪环纹位置的变化,因而能连续地记录运动目标的速度-时间曲线。图象直观,测速范围广,精度高,抗干扰能力强,目前受到各国的广泛重视。据近几年的文献报导法国、美国都建立了类似的测速装置。本文着重阐明测速原理,精度分析及该仪器的应用。在测速原理部分,给出激光从运动目标     

光纤法布里-珀罗传感器的模式分析

利用模式理论分析白光光源条件下的光纤法布里-珀罗传感器的干涉谱的相位变化,推导得到反射光波在法珀腔内传播时由光程差(即两倍法珀腔腔长)和进入导入光纤时的模式耦合引起的相位变化对干涉谱的影响,并且用模式理论的方法分析了传感器法珀腔两个端面未完全平行时对其干涉谱的影响.     

604应用阶式法布里─珀罗标准具的机载激光报警装置

６０４应用阶式法布里─珀罗标准具的机载激光报警装置施德恒（信阳空军第一航空学院基础部，４６４０００）沈阳（信阳空军第一航空学院仪电系，４６４０００）本文介绍了应用阶式法布里─珀罗标准具的机载激光报答装置的原理和结构。该装置由光学探测系统，信号放大与处...     

用于飞秒激光绝对距离测量的法布里-珀罗标准具的设计与实现

法布里-珀罗标准具是许多经典和现代光学领域中非常重要的器件之一.设计了一种简单稳定的空气隙法布里-珀罗标准具,作为飞秒脉冲激光器绝对距离测量光谱分辨干涉法的核心器件.将法布里-珀罗标准具放置在迈克耳孙干涉仪两路光束会聚出光处,滤出飞秒激光光学频率梳的梳齿,通过光谱仪精确地监测出飞秒脉冲激光器绝对距离测量干涉信号的光谱功...     

光纤法布里—珀罗传感器

阐述了目前作为光纤传感器研究领域中热点之一的光纤法布里－珀罗干涉传感器的起源与发展、结构特点及应用前景。     

半球面法布里-珀罗天线的发展

半球面法布里-珀罗天线是对传统平面法布里-珀罗天线的一种宽带化改进设计。对半球面法布里-珀罗天线的工作原理进行了介绍,并以开式谐振腔理论为基础讨论了与平面法布里-珀罗天线的差别,详细分析了其带宽拓展的原理。介绍了半球面法布里-珀罗天线进一步优化的方法,讨论了其在不同波段的设计方法和加工工艺。通过总结半球面法布里-珀罗天线的现有应用,展望了其未来的潜在应用领域和研究方向。     

法布里-珀罗薄膜干涉的光纤温度传感器

为了研制结构简单、成本低、可批量生产的微型光纤温度传感器,分析了薄膜干涉型光纤温度传感器的原理,选用ZrO2和Al2O3两种介质薄膜材料,采用TFCalc膜系设计软件设计了薄膜干涉型光纤温度敏感探头的膜系,由南光ZZS1100-8/G箱式真空镀膜系统采用电子束蒸发技术在普通多模光纤端面蒸镀介质薄膜,形成法布里-珀罗（Fabry-Perot）薄膜干涉,并搭建光纤温度传感测试系统,测试结果表明:在200~600℃范围内,所设计的干涉型光纤温度传感器的测试光谱随温度变化产生一定的波长漂移,且波长漂移的温度特性为线性,线性相关系数为99.7%,灵敏度为8.3710-6/℃。基于法布里-珀罗干涉的薄膜型光纤温度传感器体积小,成本低,结构紧凑,可批量生产,适合安装位置狭小或对传感器集成化要求较高的场合。     

基于法布里-珀罗干涉仪的脉冲激光谱型测量

脉冲激光谱型是大气风温探测激光雷达的重要参数之一,它的精确测量能够为激光雷达风温反演提供科学有效的数据。由于激光的重复频率通常为几十赫兹(重复周期为几十毫秒),而脉冲激光宽度仅为几纳秒,因此脉冲激光的线宽测量比连续激光困难得多。构造了一套基于法布里-珀罗干涉仪、窄脉冲信号门积分平均器、模数采样器等的脉冲激光谱型测量系统,并利用该系统完成了钠层风温激光雷达脉冲激光线宽的测量。利用该系统测量出该脉冲激光器的输出线宽约为123 MHz,与国外的测量结果120 MHz基本一致。该系统可搭载于激光雷达上用于实时监测激光谱型,能为确保测风激光雷达的精度和稳定性提供技术支撑。     

法布里-珀罗腔型弱磁增敏气室结构

提高小型化无自旋交换原子磁力仪的灵敏度是目前弱磁探测研究的难点问题,为解决这个难题提出一种基于法布里-珀罗腔的增敏气室结构。通过法布里-珀罗腔谐振原理和激光传输矩阵,在理论分析与数值计算方面对出射激光的光旋角倍增效果进行了研究。理论和仿真结果表明,随着激光在腔内往返传输次数的增加,倍增因子在初始阶段近线性增长然后缓慢趋于一个最大值,该最大值在理想状态下为16且由腔的结构参数决定。另外,碱金属原子自旋碰撞导致的吸收和腔体失谐会以不同的方式降低倍增因子,仿真结果表明:当失谐量为π/32时,倍增因子减少幅度接近50%。提出的这种腔增强型气室结构易于集成,为提高原子磁力仪的灵敏度和深入理解碱金属气室内的自旋碰撞提供了新的思路。