2μmTm,Ho∶YLF激光抽运ZnGeP_2光参量振荡技术研究

ZnGeP2晶体具有宽的透明范围(0.7～12μm),较大的非线性系数(d36=75pm/V),最高损伤阈值能量密 度为10J/cm2,较高的热导率(0.18W/(m·K)),因而非常适合作为高功率中红外光参量振荡器(OPO)晶体。理 论上分析了ZnGeP2光参量振荡器相位匹配特性,实现3～5μm连续调谐范围输出的Ⅰ类相位匹配角在52.5～ 55.2°之间。实验上,以15W光纤耦合激光二极管(LD)抽运的2.05μm高重复频率声光调QTm,Ho∶YLF激光 器作为抽运源,其最大平均功率4W,脉冲宽度小于40ns,脉冲重复频率100Hz～10kHz可调。为降低准三能级 系统激光器阈值,提高激光脉冲能量抽取效率,Tm,Ho∶YLF晶体采用液氮制冷方式,工作在77K温度条件下。 非线性频率转换晶体ZnGeP2长15mm,55.7°切割,光参量振荡器谐振腔为平平腔,腔长约20mm。在3.6W的抽 运功率下,脉冲重复频率10kHz,实现了4.1μm附近中红外激光输出,参量光脉冲宽度为20ns,平均输出功率为 0.7W,光 光转换效率为20%,抽运光阈值功率为0.65W。     

光外差测量在无损探伤中的相位匹配

在光外差测量中，信号光与本振光的光程差、探测器的相对位置、探测器光敏面相对于激光光斑的大小和聚焦透镜的焦距，对系统的外差效率都有重要影响。针对光学外差无损探伤应用，计算分析了这4个因素对外差效率的影响。对外差效率的数值计算表明：系统外差效率随着光程差的增大而降低，探测器位置不同，此下降趋势不同；探测器相对位置和探测器光敏面大小则具有最佳值；聚焦透镜对外差效率有很大的影响，其焦距只能在一个很窄的范围内选择，被测目标物体与测量系统中透镜的距离越近，此选择范围越窄。根据理论计算所设计的超声外差探伤系统，外差效率可达0．965。系统用于由脉冲激励超声工件的内部探伤，观察到距离1555mm处钢管微小裂缝的超声反射信号。     

OQPSK载波相位捕获算法的改进及数字化实现

论文研究了一种OQPSK数据辅助式载波相位捕获算法.考虑到实际应用中信道噪声对算法性能的影响,对原算法进行了改进,加入了平均运算及保护机制,完成了算法的FPGA实现.仿真及实际运行结果表明:该方案简单易行,无相位模糊问题,仅需少量前导训练码就能快速捕获载波相位,精度较高,满足无线高速突发通信系统快速相位捕获的需要.     

氧含量对VO2-x晶格特性和结构相变影响的研究

采用沉淀法制备了氧含量不同的VO2-x纳米粉．对样品进行了差式扫描量热(DSC)、X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)的测试，并结合第一性原理的计算结果，具体分析了氧含量对氧化钒纳米粉的晶格特性和结构相变造成的影响：缺氧样品中形成钒填隙，富氧样品中形成氧填隙，两种缺陷分别造成晶胞体积的膨胀；缺陷带来的各向异性造成晶粒形状的改变；同时，不同缺陷态造成的能带中电子状态的改变也可能成为影响氧化钒的结构相变特性的重要因素之一．     

光波在具有柱状结构的双折射薄膜中的传输特性

根据电磁场理论的矩阵分析方法推导了光波在具有柱状结构的双轴薄膜中的反射系数、透射系数和相位关系等光学特性.这些关系包含了界面处的多点反射,可以推广到一般的各向异性的多层膜系统.给出了各向同性入射媒质-双轴各向异性膜层-各向同性基底薄膜系统的计算结果,验证了该计算方法的可行性,为双折射多层膜结构及其器件的理论分析和设计提供了理论参考.     

SBS激光器实验研究

YAG棒激光器的热效应可引起波前畸变，利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能补偿这些畸变。实验研究SBS对激光棒热效应的影响。通过SBS振荡腔的新颖设计，在抽运能量为17J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为19mJ、脉宽为10．7ns的高质量激光脉冲。     

两台多模激光场强度和相位的混沌同步

对空间耦合的两台多模激光场的强度和相位的动力学行为进行了理论分析.当系统的损失受到调制时,在一定的参数范围内,两台激光输出的总强度之间会出现很好的混沌同步,两台激光的对应模式之间也出现相应的混沌同步,但不同模式之间则是完全的混沌状态,每台激光的各个模式强度之间存在模式竞争现象.每台激光场不同模式的相位和相位差之间出现有趣的关系,与强度的混沌同步存在一定的联系.     

ZVS-PWM移相变换器的滤波研究

通过把互感滤波器应用到ZVS-PWM移相变换器的输出端，详细分析了互感滤波器对全桥移相ZVS-PWM变换器的影响，并利用PSPICE软件对全桥移相ZVS-PWM变换器及其改进电路进行了仿真，分析了互感滤波器应用在ZVS-PWM中的二阶滤波模式，比较了互感滤波与L、C滤波的效果，通过仿真验证了理论分析的结果。     

宽带锁相扫频源设计

根据给出的扫频源设计指标,对PLL＋DDS常用组合方式DDS激励PLL和PLL内插DDS进行了分析比较,确定了一种将两种组合方式的优点充分结合起来新的组合设计方案,并对这种方案进行了可行性分析.分析表明,这种组合方式有效地减小了倍频次数N,实现了宽带低相位噪声,同时利用DDS的超高频率分辨率、高频率精确度、容易实现程控等优点与锁相环良好的窄带跟踪滤波特性相结合,实现了细步长、可程控的宽带扫频功能.实验结果证明了方案的正确性.