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基于高灵敏激光吸收光谱技术的稳定气态同位素测量及其应用(特邀) 被引量：1
1
作者 张志荣 夏滑 +12 位作者 孙鹏帅 余润磬 杨曦 林雨晴 吴边 庞涛 郭强 李哲 刘旭 蔡永军 SIGRIST Markus W CALSHAW Brain 徐启铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-135,共17页
稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度... 稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度高、体积小、无需样品预处理、可以实时原位同时测量气体浓度及同位素丰度等众多优点,得到了极大的关注和使用。本文主要以目前同位素测量的可调谐半导体激光吸收光谱技术、积分腔吸收光谱技术、腔衰荡吸收光谱技术三种激光吸收光谱方法为例,阐述了其基本原理、谱线选择、温压影响因素及其控制、系统组成结构以及部分应用测试结果。通过对测量系统的压力与温度的稳定控制的前提下,选取了合适的同位素测量谱线对,实现了大气CO_(2)气体的13C测量精度为0.3‰,煤层气CH4气体的13CH4测量精度为1.25‰,冰川水H_(2)O中18O、17O和2H的测量精度分别为0.3‰、0.2‰和0.5‰,以及呼吸气体中的13CO_(2)判识“金标准”。通过分析验证了激光吸收光谱技术在同位素测量方面的可行性和可靠性,也充分说明了基于激光吸收光谱技术的测量方法具有非常好的技术优势,将是光谱研究领域关注的重点内容,并在后续的科学研究中占据举足轻重的作用。 展开更多
关键词 气态同位素 可调谐半导体激光吸收光谱技术 积分腔吸收光谱技术 腔衰荡吸收光谱技术
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直接测风激光雷达频率跟踪技术及对流层平流层大气风场观测 被引量：2
2
作者 方志远 赵明 +6 位作者 杨昊 邢昆明 王邦新 陈剑锋 邓旭 程亮亮 谢晨波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期195-203,共9页
为了实现高精度连续探测对流层和平流层大气风场,搭建了一台直接测风激光雷达系统对对流层和平流层大气风场进行探测。该系统基于双边缘法布里-珀罗标准具的瑞利散射多普勒测风原理,使用转台式探测结构,通过频率跟踪的手段对频率漂移进... 为了实现高精度连续探测对流层和平流层大气风场,搭建了一台直接测风激光雷达系统对对流层和平流层大气风场进行探测。该系统基于双边缘法布里-珀罗标准具的瑞利散射多普勒测风原理,使用转台式探测结构,通过频率跟踪的手段对频率漂移进行跟踪,确保测风的精度。实验结果表明,该系统对对流层和平流层大气风场探测效果良好,频率跟踪的范围为±50 MHz,可以大大减小频率漂移带来的风速误差。经过系统的稳定运行和长时间的观测,在40 km处测得的径向风速随机误差为8 m/s。径向风速合成为水平风速后,随机误差在38 km处最大为10 m/s左右。该系统白天探测高度为25 km,夜晚探测高度为38 km。与探空数据对比,风速误差均小于10 m/s,其中风速误差在±5 m/s的范围内的数据量约占75.8%,探测的风向误差与探空气球的趋势基本一致,误差范围在10°~20°之间,在15°范围内的数据量约占58.6%。将实测数据与探空数据进行统计分析,结果具有良好的一致性。该系统可以为对流层和平流层大气风场的探测提供数据支撑。 展开更多
关键词 直接测风激光雷达 大气风场 法布里-珀罗干涉仪 瑞利散射
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基于保偏光纤结构的直腔耗散孤子锁模激光器
3
作者 马雪骁 张一民 +3 位作者 林加强 戴川生 许立新 姚培军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期153-158,共6页
为了获得稳定的超短脉冲序列,采用分步傅里叶算法数值分析了滤波器带宽、可饱和吸收体调制深度和可保和吸收体恢复时间对锁模的影响,并搭建了一个利用半导体可饱和吸收镜作为可饱和吸收体的全保偏结构的掺镱锁模光纤激光器。结果表明,... 为了获得稳定的超短脉冲序列,采用分步傅里叶算法数值分析了滤波器带宽、可饱和吸收体调制深度和可保和吸收体恢复时间对锁模的影响,并搭建了一个利用半导体可饱和吸收镜作为可饱和吸收体的全保偏结构的掺镱锁模光纤激光器。结果表明,该腔体可以自启动产生光谱带宽为0.104 nm、重复频率为102.32 MHz的耗散孤子脉冲序列;且出射的脉冲在放大过程中表现出缓慢的展宽速率,激光腔搭建成功。该激光器在光纤探针、频率梳和参量光学等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤光学 超快光学 可饱和吸收体 光纤放大器
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光电成像系统激光防护技术研究进展(特邀)
4
作者 李仰亮 叶庆 +3 位作者 吴云龙 孙可 张昊 孙晓泉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期151-165,共15页
随着激光技术的迅速发展,激光武器装备日益增多,广泛应用各个领域的光电成像系统被激光致盲或致眩的概率骤增,信息获取能力急剧下降,因此,光电成像系统激光防护技术研究变得越来越重要。简要介绍了基于线性材料和非线性材料的光电成像... 随着激光技术的迅速发展,激光武器装备日益增多,广泛应用各个领域的光电成像系统被激光致盲或致眩的概率骤增,信息获取能力急剧下降,因此,光电成像系统激光防护技术研究变得越来越重要。简要介绍了基于线性材料和非线性材料的光电成像系统激光致盲防护技术的机理及局限,重点阐述了以二氧化钒为代表的基于相变材料的激光致盲防护技术的机理、制备方法和应用进展,详细分析了基于计算成像的激光致盲防护技术的机理和初步应用探索,结合激光致盲与致眩的关系补充说明了研究光电成像系统激光致眩防护技术的必要性和可行性,最后总结了光电成像系统各种激光防护技术的优缺点以及未来发展方向。 展开更多
关键词 光电成像系统 激光致盲 激光致眩 激光防护
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基于片状光束扫描的激光晶体内在缺陷表征方法
5
作者 钱梦雪 张志荣 +2 位作者 王华东 张庆礼 孙彧 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第2期238-245,共8页
大尺寸激光晶体是高功率全固体激光器的关键组成部分,然而晶体生长过程中不可避免会产生气泡、包裹物等缺陷,影响激光器性能。为了快速、有效地评价晶体缺陷,本文搭建了基于片状光束扫描的晶体缺陷三维成像系统。系统中利用鲍威尔棱镜对... 大尺寸激光晶体是高功率全固体激光器的关键组成部分,然而晶体生长过程中不可避免会产生气泡、包裹物等缺陷,影响激光器性能。为了快速、有效地评价晶体缺陷,本文搭建了基于片状光束扫描的晶体缺陷三维成像系统。系统中利用鲍威尔棱镜对532 nm的点状激光进行整形以获取片状激光,通过远心镜头和CMOS探测器获取晶体缺陷产生的散射光,从而获取晶体缺陷的面分布情况,同时利用高精度位移平台进行面阵的逐一扫描,完成晶体的三维立体分布扫描。进一步结合数字图像处理技术,表征晶体缺陷的面分布特征,并重构晶体缺陷的体分布特征。基于上述系统对尺寸约为50 mm×50 mm×100 mm的Yb∶YAG晶体内在缺陷进行测量,最小缺陷检测分辨率能够达到38.69μm。本文为准确表征晶体的内在缺陷提供了新方法,同时也为晶体坯料的后期高精度加工提供了可视化的数据支撑。 展开更多
关键词 晶体缺陷 三维成像 鲍威尔棱镜 片状光束 图像处理
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一种基于多普勒原理的相干测风激光雷达及其外场应用
6
作者 顾桃峰 岳海燕 +6 位作者 王四化 伍光胜 冯厚文 唐梓恒 庄鹏 康宝荣 谢晨波 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2024年第1期22-37,共16页
精确观测大气风场在气象、军事、航空航天等领域具有十分重要的意义。相干测风激光雷达能够实时有效地进行大气矢量风场探测。为此研制出一款基于多普勒原理的相干测风激光雷达,并进行外场观测验证了其性能。该系统可探测垂直上空45~30... 精确观测大气风场在气象、军事、航空航天等领域具有十分重要的意义。相干测风激光雷达能够实时有效地进行大气矢量风场探测。为此研制出一款基于多普勒原理的相干测风激光雷达,并进行外场观测验证了其性能。该系统可探测垂直上空45~3000m的水平风场以及垂直气流,最大可探测风速为60m/s。分析比对了该雷达于2021年10月16日08:00―20日00:00在广州市黄埔区气象局观测的数据与同时段同地点微波风廓线雷达的观测数据,结果表明二者具有良好的一致性。重点分析了2021年10月18日10:00―20日00:00的典型观测数据,进一步验证了该相干测风激光雷达所测数据的准确性。该雷达在风场探测上的应用将为气象参数监测和预报精度的提高以及极端灾害性天气的预警提供实时数据支撑。 展开更多
关键词 激光雷达 多普勒 相干测风 风场比对
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2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验研究 被引量：1
7
作者 王玺 叶庆 +4 位作者 董骁 雷武虎 吕桐林 郭彦廷 胡以华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期354-361,共8页
开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS... 开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS探测器的损伤机理,获取了相关阈值数据。研究表明,2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤机理主要以热熔融为主,在温度没有达到PbS熔点时,PbS就会发生热分解反应,析出黄色沉淀物PbO;计算得到单脉冲2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤阈值为13.03 J/cm^(2),且脉冲数目、重复频率对损伤效果影响很大,损伤累积效应明显。理论模型能够较好地解释PbS表面初始损伤形貌特征。 展开更多
关键词 激光损伤 数值分析 2.79μm中红外激光 PbS探测器
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2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的辐照效应研究
8
作者 王玺 赵楠翔 +5 位作者 张永宁 王毕艺 董骁 邹岩 雷武虎 胡以华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期386-392,共7页
研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱... 研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱和以及损伤产生的绿屏、彩色条纹、黑屏、亮线等一系列干扰损伤现象。同时测量了传感器各种辐照现象相对应的2.79μm中红外激光干扰损伤阈值,研究了图像传感器辐照效应与激光重频之间的内在关系,分析了2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰损伤机理。研究表明,CMOS图像传感器的激光损伤主要以材料的热熔融为主,热效应明显。在激光重频10 Hz的辐照下,饱和干扰阈值为0.44 J/cm^(2)、过饱和阈值为0.97 J/cm^(2)、损伤阈值为203.71 J/cm^(2)。研究表明CMOS图像传感器具有很好的抗干扰和抗损伤能力,实验测得的相关阈值数据在空间激光攻防领域具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 中红外激光 辐照效应 CMOS图像传感器 损伤阈值
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激光外差技术高分辨整层大气透过率测量及水汽浓度反演研究 被引量：3
9
作者 黄印博 曹振松 +7 位作者 卢兴吉 黄俊 刘强 戴聪明 黄宏华 朱文越 饶瑞中 王英俭 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期497-505,共9页
整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参数,在激光大气传输、红外辐射传输的研究以及光电系统的工程应用中都具有非常重要的研究意义。介绍了激光外差技术的测量原理,并着重介绍了利用激光外差光谱技术高分辨测量整层大气透过率... 整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参数,在激光大气传输、红外辐射传输的研究以及光电系统的工程应用中都具有非常重要的研究意义。介绍了激光外差技术的测量原理,并着重介绍了利用激光外差光谱技术高分辨测量整层大气透过率的原理和方法,以及同步反演水汽廓线分布、柱浓度的方法。进而介绍了课题组研制的4.5μm、3.53μm波段高分辨率激光外差光谱仪,光谱分辨率分别达到了0.006 cm-1、0.002 cm-1,以及利用这些测量装置在合肥开展的整层大气透过率测量与水汽浓度反演的典型结果。最后对激光外差技术在光电系统工程应用中的后续发展进行了展望。 展开更多
关键词 大气光学 整层大气透过率 水汽浓度 激光外差技术
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激光烧蚀-吸收光谱测量铀同位素比实验研究 被引量：2
10
作者 叶浩 黄印博 +6 位作者 王琛 刘国荣 卢兴吉 曹振松 黄尧 齐刚 梅海平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期90-99,共10页
铀同位素比(^(235)U/^(238)U)高精度测量在核能安全领域具有重要的研究意义和应用价值,本文基于高灵敏度可调谐吸收光谱技术,结合脉冲激光烧蚀产生等离子体的样品处理方式,实现了固体材料中^(235)U和^(238)U铀同位素比的高精度测量.实... 铀同位素比(^(235)U/^(238)U)高精度测量在核能安全领域具有重要的研究意义和应用价值,本文基于高灵敏度可调谐吸收光谱技术,结合脉冲激光烧蚀产生等离子体的样品处理方式,实现了固体材料中^(235)U和^(238)U铀同位素比的高精度测量.实验测量选择l=394.4884 nm/394.4930 nm(vacuum)作为^(235)U/^(238)U分析线,详细研究了缓冲气体及其压力对激光烧蚀等离子体中铀原子存在时间的影响.结果表明氦气作为缓冲气体更有利于铀原子吸收光谱测量.实验获得了测量铀原子吸收光谱的最佳测量条件,并测量了^(235)U含量分别为4.95%,4.10%,3.00%,1.10%和0.25%的五种样品,获得了^(235)U和^(238)U的高分辨率吸收光谱信号.不同含量样品吸收光谱测量与统计分析表明,^(235)U吸收信号的线性度良好,拟合相关系数为0.989,检测限为0.033%(3s),吸收光谱测量重现性优于固定波长法.激光烧蚀结合可调谐吸收光谱技术适用于铀同位素比测量分析,在核燃料的同位素快速分析方面有很大的应用潜力. 展开更多
关键词 激光烧蚀 等离子体 原子吸收光谱 同位素比分析
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193 nm紫外激光对单晶硅的损伤特性研究
11
作者 王玺 雷武虎 +2 位作者 张永宁 王毕艺 李乐 《航天电子对抗》 2023年第5期44-47,64,共5页
主要开展了193 nm紫外激光对单晶硅的损伤实验,观察分析了材料表面的损伤形貌,建立了193 nm紫外激光损伤单晶硅的理论模型,计算分析了材料的温度场及应力场分布,讨论了损伤形貌及损伤机理。研究结果表明:193 nm紫外激光对单晶硅的损伤... 主要开展了193 nm紫外激光对单晶硅的损伤实验,观察分析了材料表面的损伤形貌,建立了193 nm紫外激光损伤单晶硅的理论模型,计算分析了材料的温度场及应力场分布,讨论了损伤形貌及损伤机理。研究结果表明:193 nm紫外激光对单晶硅的损伤机理主要为热力耦合效应,硅材料表面产生严重的熔融烧蚀和裂纹状的应力损伤,计算得到193 nm紫外激光对单晶硅的熔融损伤阈值为0.71 J/cm^(2)、热应力损伤阈值为0.42 J/cm^(2)。 展开更多
关键词 激光损伤 193 nm紫外激光 单晶硅 损伤阈值
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单波长和双波长可调谐的掺镱锁模光纤激光器 被引量：1
12
作者 林加强 戴川生 +1 位作者 姚培军 许立新 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期301-304,共4页
为了获得不同中心波长的锁模脉冲,采用带有保偏光纤的Sagnac环滤波器和半导体可饱和吸收镜搭建了结构紧凑的可调谐锁模激光器,并进行了实验验证。结果表明,当该激光器工作在单波长锁模状态时,具有良好的波长调谐功能,其输出波长在1031 n... 为了获得不同中心波长的锁模脉冲,采用带有保偏光纤的Sagnac环滤波器和半导体可饱和吸收镜搭建了结构紧凑的可调谐锁模激光器,并进行了实验验证。结果表明,当该激光器工作在单波长锁模状态时,具有良好的波长调谐功能,其输出波长在1031 nm~1040 nm范围内连续可调;该激光器还能输出稳定的双波长异步脉冲序列,两波长间隔在10 nm左右,且各波长的带宽可通过偏振控制器调节。该研究可以为搭建结构紧凑的可调谐激光器提供设计方案。 展开更多
关键词 激光器 可调谐激光器 Sagnac环滤波器 掺镱光纤激光器
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采用温控和碘吸收池技术的发射激光稳频技术 被引量：1
13
作者 李路 庄鹏 +2 位作者 谢晨波 王邦新 邢昆明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期78-85,共8页
多普勒测风激光雷达通过分析系统回波信号的多普勒频移反演出风速,为提高风场探测精度,从稳频技术方面展开研究。在稳频过程中,分别采取措施消除激光频率的长期漂移和短期抖动。针对激光频率的长期漂移,设计并研制了种子激光器温控箱,... 多普勒测风激光雷达通过分析系统回波信号的多普勒频移反演出风速,为提高风场探测精度,从稳频技术方面展开研究。在稳频过程中,分别采取措施消除激光频率的长期漂移和短期抖动。针对激光频率的长期漂移,设计并研制了种子激光器温控箱,通过水浴的控温方式大大减小了激光频率的长期漂移,将激光频率稳定在±50 MHz以内;针对激光频率的短期抖动,采用以碘分子吸收池为核心器件的稳频系统,通过半导体控温方式对碘分子吸收池精确控温,控温精度达0.03℃,提高了稳频精度,将激光频率进一步稳定在±8 MHz以内,满足±10 MHz以内的设计精度要求。通过搭建多普勒测风激光雷达系统,对发射激光稳频装置进行系统验证,连续4组风场观测结果表明:系统探测高度为17 km,绝大部分方差在4 m/s以下,满足测风激光雷达测量指标的要求。 展开更多
关键词 多普勒测风激光雷达 激光频率漂移 稳频 碘分子吸收池 温控
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多基色激光显示系统彩色散斑分布特性的研究
14
作者 邓林宵 杨雨桦 +4 位作者 姚昞晖 朱立全 王贯 顾春 许立新 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期736-741,共6页
为了探究多基色激光显示系统的彩色散斑特性,采用蒙特卡洛的统计方法模拟了彩色散斑的空间分布。在CIE-u′v′色品图中,定义了彩色散斑椭圆的简化模型,描述了显示系统的彩色散斑空间分布,分析了不同基色数目和波长组合对彩色散斑的影响... 为了探究多基色激光显示系统的彩色散斑特性,采用蒙特卡洛的统计方法模拟了彩色散斑的空间分布。在CIE-u′v′色品图中,定义了彩色散斑椭圆的简化模型,描述了显示系统的彩色散斑空间分布,分析了不同基色数目和波长组合对彩色散斑的影响。结果表明,该椭圆随着基色数目的增加而缩小,彩色散斑严重程度下降;三基色系统的椭圆面积为16.0×10^(-4),而六基色系统的椭圆面积为6.81×10^(-4),其中绿基色对彩色散斑的影响最大;在多基色显示系统中,对于给定白平衡点的各基色亮度配比不唯一,因此在颜色表现和散斑现象之间存在权衡,当减小散斑对比度值较大的基色亮度的权重时,将减弱彩色散斑现象。该研究为多基色激光显示系统的彩色散斑评估提供了理论指导。 展开更多
关键词 激光技术 彩色散斑 三刺激值 多基色显示 白平衡点 激光显示
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RGGB四基色激光显示系统的研究
15
作者 朱立全 姚昞晖 +4 位作者 邓林宵 杨雨桦 王贯 顾春 许立新 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期772-777,共6页
为了获得更大的绿色部分色域与超高清显示标准(Rec.2020)中更高的色域覆盖比例,在三基色的基础上添加了532 nm激光作为第四基色。在CIEL^(*)a^(*)b^(*)立体颜色空间中,系统理论地分析了波长组合为660 nm,532 nm,520 nm,465 nm的红绿绿蓝... 为了获得更大的绿色部分色域与超高清显示标准(Rec.2020)中更高的色域覆盖比例,在三基色的基础上添加了532 nm激光作为第四基色。在CIEL^(*)a^(*)b^(*)立体颜色空间中,系统理论地分析了波长组合为660 nm,532 nm,520 nm,465 nm的红绿绿蓝(RGGB)四基色系统,研究了它在色域体积、色域覆盖率以及在特定颜色区域的颜色渲染能力等方面的表现。结果表明,其色域体积峰值为2218900,与Rec.2020标准的色域覆盖比例最大为97.51%,黄色区域的色域增强峰值为29.75%,绿色区域的色域增强峰值为9.58%;与红绿蓝(RGB)三基色组合和红绿蓝黄(RGBY)四基色组合相比,RGGB四基色组合在各个参数维度均有优异表现,可以根据性能需求来灵活选择对应的四基色亮度比例。此研究为实际四基色显示系统的搭建提供了理论指导。 展开更多
关键词 激光光学 激光显示 立体色域 色域覆盖率 色域增强
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铁共振荧光多普勒激光雷达光源的频率稳定性研究
16
作者 李乘 吴德成 +6 位作者 刘爽 邓迁 秘国江 王邦新 王珍珠 刘东 王英俭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期65-72,共8页
种子注入的372 nm稳频Nd:YAG激光器作为铁共振荧光多普勒激光雷达的激光光源,其性能将直接影响大气温度和径向风速的测量精度,属于研制难度较大但极其重要的关键技术。文中对激光光源的频率稳定性进行了仿真分析和实验研究。利用蒙特卡... 种子注入的372 nm稳频Nd:YAG激光器作为铁共振荧光多普勒激光雷达的激光光源,其性能将直接影响大气温度和径向风速的测量精度,属于研制难度较大但极其重要的关键技术。文中对激光光源的频率稳定性进行了仿真分析和实验研究。利用蒙特卡洛方法,仿真了振荡级输出1116 nm脉冲光的频率稳定性(均方根)应小于1 MHz;对改进型Ramp-Fire种子注入技术进行了详细介绍,并在振荡级光路中采用了该技术;通过激光拍频实验,测量得出1116 nm脉冲光在10 min内的频率稳定性的均方根为543.24 kHz,其结果满足指标要求,可将频率抖动和频率漂移引起的系统误差减少至0.51 K和0.61 m/s。文中所做工作为铁共振荧光多普勒激光雷达实现大气温度和径向风速的高精度测量提供了必要保障。 展开更多
关键词 铁共振荧光多普勒激光雷达 频率稳定性 蒙特卡洛方法 种子注入技术 激光拍频
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激光吸收光谱气体检测中的干扰因素分析和温度校正方法研究
17
作者 张乐文 王前进 +4 位作者 孙鹏帅 庞涛 吴边 夏滑 张志荣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期767-773,共7页
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)是一种非侵入式光谱检测技术,具有高选择性、高响应性和高分辨率等特点。根据分子光谱吸收原理,被检测气体所处环境温度的改变会引起分子吸收谱线强度的变化,进而影响气体浓度反演的准确性。为提高气体... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)是一种非侵入式光谱检测技术,具有高选择性、高响应性和高分辨率等特点。根据分子光谱吸收原理,被检测气体所处环境温度的改变会引起分子吸收谱线强度的变化,进而影响气体浓度反演的准确性。为提高气体在高温背景下浓度测量的准确性和真实性,选取工业过程常见的一氧化碳(CO)为目标气体,设计了基于波长调制技术多温度梯度(室温14~1100℃)的气体吸收光谱检测实验,与HITRAN数据库中光谱参数进行对比,并对结果进行校正和分析。同时,以探测信号有效扫描区域的线性度、标准差和残差平方和等参数为依据,分析了不同材质的窗片对高温实验的影响,通过升降温实验数据的分析,选择了降温梯度测量作为高温实验的最佳控温顺序。经过对标准浓度的CO进行高温实验,发现随着温度的升高,二次谐波(2f)幅值和吸收线强有相一致的下降趋势,符合理论公式的变化规律。经过分析校正后的2f幅值和温度呈现非相关性,实现了热背景下光谱检测的校正,验证了变温时2f幅值校正的准确性。该研究为光谱检测技术在高温背景下实际应用提供了一定的参考,尤其是对高精度工业炉内气体燃烧效率的动态评估具有极其重要的意义。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) 一氧化碳 窗片材质 二次谐波 温度校正
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自激励二氧化钒薄膜及抗激光干扰红外热成像
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作者 路远 周长祺 +1 位作者 吴昌 邹崇文 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-185,共7页
激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制... 激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制备了自激励二氧化钒薄膜,搭建了实验装置测量了薄膜对中红外激光的透过率。该薄膜在3.525μm波长上半导体态时对激光的透过率为0.693,高温金属态时透过率为0.069。利用该薄膜进行了二氧化钒薄膜防护中红外激光干扰热像仪的试验。实验结果表明,二氧化钒薄膜为半导体态时,入射激光能量大部分能够透射二氧化钒薄膜,从而对热像仪造成严重干扰;二氧化钒薄膜为金属态时,入射激光能量绝大部分被衰减,激光对热像仪的干扰程度大幅度降低。二氧化钒薄膜可以用于热像仪对激光干扰的防护。 展开更多
关键词 自激励二氧化钒薄膜 中红外激光 热像仪 干扰 防护
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光电侦察技术发展现状与趋势
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作者 胡以华 董骁 《信息对抗技术》 2023年第4期53-69,共17页
随着光场多维度调控、高灵敏度光电探测和新型材料等技术的进步,传统光电侦察系统的信息获取能力有了长足进步,但在日益智能和复杂的信息域作战中仍需提升探测精度、信息获取维度和可靠性。分析了光场的多维物理量在光电侦察中的作用机... 随着光场多维度调控、高灵敏度光电探测和新型材料等技术的进步,传统光电侦察系统的信息获取能力有了长足进步,但在日益智能和复杂的信息域作战中仍需提升探测精度、信息获取维度和可靠性。分析了光场的多维物理量在光电侦察中的作用机理;总结了光电侦察中光场调控的发展现状,归纳了振幅、传输方向、频率、相位和相干性等物理量的调控能力,分析了典型光电器件在光场调控中的作用;综述了光电侦察技术的发展现状,总结了光电侦察面临的挑战。最后,对光电侦察在人工智能赋能、集成化、全光波段动态侦察和主动多光谱探测模式等方面的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 光电侦察 光电对抗 光场调控 激光对抗 光学隐身
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波长可调谐的锁模柱矢量光纤激光器
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作者 吕家亮 姚培军 许立新 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期454-458,共5页
为了在光纤激光器中获得具有中心波长可调谐的锁模脉冲柱矢量,采用半导体可饱和吸收镜和高反的啁啾光纤光栅作为腔镜,搭建了直腔掺镱脉冲光纤激光器,腔内插入长周期光纤光栅作为模式转化器件,进行了实验验证,取得了波长可调谐的柱矢量... 为了在光纤激光器中获得具有中心波长可调谐的锁模脉冲柱矢量,采用半导体可饱和吸收镜和高反的啁啾光纤光栅作为腔镜,搭建了直腔掺镱脉冲光纤激光器,腔内插入长周期光纤光栅作为模式转化器件,进行了实验验证,取得了波长可调谐的柱矢量脉冲数据。结果表明,激光器工作在1060.72 nm时,光谱带宽0.22 nm,输出斜率效率为8.6%,锁模脉冲宽度为10.9 ps,重频18.66 MHz,锁模脉冲信噪比高达65 dB,同时获得了模式纯度超过97%的柱矢量光束;调节腔内的偏振控制器来改变腔内波长的损耗,可以实现锁模柱矢量脉冲的谐振波长在1060.72 nm~1066.04 nm连续可调。该研究为可调谐脉冲柱矢量光纤激光器研制提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 激光器 波长可调谐 锁模 柱矢量光束 掺镱光纤激光器
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