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种子注入螺旋手性控制的调Q涡旋固体激光器特性 被引量：1
1
作者 连天虹 纪馨雅 +2 位作者 邢俊红 刘芸 焦明星 《物理学报》 北大核心 2025年第17期257-267,共11页
对固体激光器进行模式控制可以产生涡旋光通信、目标探测等需要的高质量涡旋光.在调Q脉冲运行状态下,同一角向阶次相反螺旋手性光场的选择成为调Q涡旋固体激光器目前面临的一个主要技术瓶颈.提出将小功率种子涡旋光注入谐振腔中进行脉... 对固体激光器进行模式控制可以产生涡旋光通信、目标探测等需要的高质量涡旋光.在调Q脉冲运行状态下,同一角向阶次相反螺旋手性光场的选择成为调Q涡旋固体激光器目前面临的一个主要技术瓶颈.提出将小功率种子涡旋光注入谐振腔中进行脉冲激光手性选择,建立了种子注入下多光场速率方程模型,研究了阈值注入信噪比、单脉冲能量、径向模谱等特性.结果表明:阈值注入信噪比随模式角向阶次升高而上升,抽运功率、输出镜反射率和谐振腔长度增大均使阈值注入信噪比升高.注入状态下单脉冲能量与自由运转状态下单脉冲能量的比值随角向阶次的升高有所下降,增加抽运功率、减小输出镜反射率、减小谐振腔长度可使该值升高.适当的激光器参数下,谐振腔对种子光的径向模谱具有一定的净化作用.本文的手性控制方案及研究结果可为涡旋光激光器的研究提供参考. 展开更多
关键词 固体激光器 涡旋光 螺旋手性控制 种子注入
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Ho^(3+)离子掺杂高稳定性近红外微球激光器
2
作者 王鑫 孙宪泽 +6 位作者 程康 赵海燕 田可 卢志忠 王顺宾 贾世杰 王鹏飞 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1948-1952,共5页
报道了一种微米级尺寸的微球腔近红外激光发射装置。在一种具有分相结构的玻璃中,利用Ho^(3+)离子掺杂,制备了具有高Q值和高光学损伤阈值的玻璃微球激光器,微球的直径仅为42.81μm。经过实验测量计算,该微球激光器的Q值为1.25×10^... 报道了一种微米级尺寸的微球腔近红外激光发射装置。在一种具有分相结构的玻璃中,利用Ho^(3+)离子掺杂,制备了具有高Q值和高光学损伤阈值的玻璃微球激光器,微球的直径仅为42.81μm。经过实验测量计算,该微球激光器的Q值为1.25×10^(6)。利用拉锥光纤将泵浦光耦合到微球中,成功激发了稀土离子的发光,并利用微球作为激光谐振腔监测到了2.04μm的单模激光发射。此外,我们将玻璃的转变温度(T_(g))值作为衡量微球激光器的抗损伤参数,证明该微球激光器可以在复杂的环境中稳定工作。 展开更多
关键词 Ho^(3+)离子 氟硅酸盐玻璃 近红外激光
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掺镱光纤激光器自漂白波长探究
3
作者 陶蒙蒙 王亚民 +4 位作者 王科 谌鸿伟 邵冲云 李乔木 叶景峰 《物理学报》 北大核心 2025年第21期156-164,共9页
辐射环境下,增益光纤的辐致损耗会引起激光器输出性能的退化.光漂白是降低辐射影响,恢复激光器输出特性的一种有效方法.本文对掺镱光纤激光器的辐照和光漂白特性开展了实验研究和模拟仿真.在伽马辐照实验中,激光器输出功率出现了明显的... 辐射环境下,增益光纤的辐致损耗会引起激光器输出性能的退化.光漂白是降低辐射影响,恢复激光器输出特性的一种有效方法.本文对掺镱光纤激光器的辐照和光漂白特性开展了实验研究和模拟仿真.在伽马辐照实验中,激光器输出功率出现了明显的下降;在漂白实验中,观察到了激光器的性能恢复,即自漂白现象.为了摸清产生漂白效应的具体激光波长,使用915,976,1070和1550 nm等不同波长激光测试了掺镱光纤内部辐致损耗的漂白特性,明确了1μm波段激光信号是引起掺镱光纤激光器性能恢复的主要因素,而915,976和1550 nm波段信号则无法实现对掺镱光纤的有效漂白.测量了不同泵浦功率下掺镱光纤的漂白曲线,并通过拟合得到了1070 nm光漂白下,掺镱光纤辐致损耗的演化参数.在此基础上,计算给出了在辐照和光漂白条件下,掺镱光纤内部辐致损耗的演化曲线;结合激光器的辐射物理模型,仿真给出了掺镱光纤激光器的功率演化曲线;相关计算和仿真结果与实验测量数据变化趋势一致.相关工作可为光纤激光器在辐射和漂白条件下性能演化预估提供技术支撑. 展开更多
关键词 辐致损耗 掺镱光纤激光器 光漂白
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基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制研究
4
作者 何中胜 王伟 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期178-183,共6页
激光器网络在运行过程中,常受外界环境因素的干扰,这些干扰易导致激光器的相位发生位移,进而引发数据传输的不稳定性,严重制约了激光器网络通信的质量和数据传输的可靠性。为此,提出基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制方法。首... 激光器网络在运行过程中,常受外界环境因素的干扰,这些干扰易导致激光器的相位发生位移,进而引发数据传输的不稳定性,严重制约了激光器网络通信的质量和数据传输的可靠性。为此,提出基于大数据驱动的激光器网络相位时空同步控制方法。首先,构建激光器网络结构,深入分析了网络中激光器相位时空同步的特性及其影响因素。然后,以这些影响因素作为约束条件,设计相位同步控制方法。该方法的核心在于利用大数据驱动技术对控制模型中的不确定参数进行优化,从而确保相位同步的精确性和稳定性。实验结果表明,该控制方法能够精确检测相位误差,并将其降至0,极大地提升了激光器网络的通信质量和性能。 展开更多
关键词 大数据驱动方法 激光器网络 相位误差 相位时空同步 控制模型设计
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激光电弧复合焊接熔池的数值模拟与实验研究
5
作者 霍佳雨 李倩倩 +1 位作者 席静 刘列 《激光杂志》 北大核心 2025年第8期26-32,共7页
激光电弧复合焊接技术作为集高能量密度、高效率与低变形等优势于一体的先进连接技术,在低碳钢结构制造领域具有重要应用价值。本研究以Q235低碳钢为研究对象,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,系统研究了激光电弧复合焊接过程中熔... 激光电弧复合焊接技术作为集高能量密度、高效率与低变形等优势于一体的先进连接技术,在低碳钢结构制造领域具有重要应用价值。本研究以Q235低碳钢为研究对象,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,系统研究了激光电弧复合焊接过程中熔池的热流耦合特性,建立了综合考虑电弧压力、电磁力等多物理场耦合作用的三维瞬态数值模型。研究结果表明,数值模拟与实验结果具有良好的一致性,验证了组合热源模型的可靠性;复合焊接相比单一热源焊接可显著改善熔池形貌,提升焊接质量;通过正交实验优化获得最佳工艺参数组合(激光功率8 000 W、焊接速度0.03 m/s、光斑半径1.5 mm、焊丝直径1.5 mm),该参数下熔池稳定性最佳,熔深与熔宽差值最小。本研究揭示了核心焊接参数与熔池动态演变的内在作用规律,为激光电弧复合焊接工艺的精准优化提供了科学依据,同时开发了具有实际应用价值的技术方案。 展开更多
关键词 激光电弧复合焊接 熔池形态 低碳钢 数值模拟 实验研究
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激光器技术发展与标准现状分析
6
作者 张珊 单雯雯 +1 位作者 张玉芹 刘秀娟 《标准科学》 2025年第S1期67-71,共5页
激光器作为一种能够产生激光的电子元器件,其产生的光束具有高度集中、单色性好、能量高等优点,本文介绍了激光器的技术发展、激光器分类及行业应用,分析了激光器领域国际标准和国内标准的标准化现状,对我国激光器标准化发展提出了相关... 激光器作为一种能够产生激光的电子元器件,其产生的光束具有高度集中、单色性好、能量高等优点,本文介绍了激光器的技术发展、激光器分类及行业应用,分析了激光器领域国际标准和国内标准的标准化现状,对我国激光器标准化发展提出了相关的意见和建议,为今后激光器标准的制定提供了指导。 展开更多
关键词 激光器 标准分析 标准化
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基于径向基神经网络的半导体激光器温度自抗扰控制
7
作者 张会珍 孙琦 +2 位作者 王立杰 唐思懿 侯男 《机械与电子》 2025年第9期40-44,50,共6页
为解决半导体激光器在气体检测过程中易受到工作温度影响,产生波长偏移,进而降低浓度探测精度的问题,提出了一种基于径向基函数神经网络(RBFNN)的激光器温度自抗扰控制(ADRC)方法。设计了一个结合RBF神经网络的自抗扰控制器,采用梯度下... 为解决半导体激光器在气体检测过程中易受到工作温度影响,产生波长偏移,进而降低浓度探测精度的问题,提出了一种基于径向基函数神经网络(RBFNN)的激光器温度自抗扰控制(ADRC)方法。设计了一个结合RBF神经网络的自抗扰控制器,采用梯度下降法实时调整扩张状态观测器中的非线性参数,优化温控系统的动态响应和抗扰性能。实验仿真结果表明,所提方法能够显著提高温控精度,稳态误差仅为0.004℃,超调量为0.93%,调整时间为13.8 s,较传统PID和ADRC方法具有更优异的控制性能,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 半导体激光器 温度控制 径向基神经网络 自抗扰控制
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激光远距离无线传能系统效率的分析与提高方法 被引量：1
8
作者 李密 齐予 +3 位作者 易亨瑜 尚建力 黄吉金 匡艳 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前... 激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前激光无线传能的距离不够远、传输功率和传输效率均不高。为解决这些问题,首次提出了以掺Yb光纤激光器为光源、InGaAs光伏电池为光电转换模块,同时使用激光中继技术以实现激光远距离无线传能的技术路线。根据激光无线传能的工作流程,调研了激光产生、传输、接收和光电转换等流程的效率,在忽略天气状况、跟踪瞄准误差和激光强度不均匀等因素的前提下推算出使用激光对相距60 km的高空无人机进行无线传能的系统效率(电-激光-电的转换效率)可达11%~14%。目前,尚未发现有对激光远距离无线传能的系统效率进行定量计算的公开文献。同时,对提高激光远距离无线传能系统效率的技术途径进行了初步的探讨,为未来开展高功率激光远距离无线传能技术研究和设计激光无线传能系统提供了参考。 展开更多
关键词 激光器 无线能量传输 光伏电池 光电转换效率 激光中继技术 系统效率
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基于优化算法的锁模光纤激光器研究进展 被引量：1
9
作者 黄芷婷 韩小祥 +4 位作者 王斐然 张云婕 严祥安 王军 张海洋 《应用激光》 北大核心 2025年第2期208-221,共14页
随着科学技术的发展,优化算法的快速信息处理能力使其在医疗、工业、商业等多个领域得以广泛应用。光纤激光器的状态演化是一个复杂的过程,受到多种因素相互作用的影响。因此,光纤激光器需要进行多参数调节才能达到最优的锁模状态。为... 随着科学技术的发展,优化算法的快速信息处理能力使其在医疗、工业、商业等多个领域得以广泛应用。光纤激光器的状态演化是一个复杂的过程,受到多种因素相互作用的影响。因此,光纤激光器需要进行多参数调节才能达到最优的锁模状态。为解决锁模光纤激光器的稳定性问题,将优化算法加入锁模光纤激光器成为热点研究内容。锁模光纤激光器与优化算法的结合使系统能快速实现锁模并达到最佳的锁模状态。首先,对基于优化算法的锁模光纤激光器进行介绍,说明了锁模光纤激光器内使用的各种优化算法;其次,分析了利用光纤激光器与优化算法的结合优化激光器的锁模状态,包括系统实现锁模所用时间、锁模状态的鲁棒控制、不同锁模状态、孤子脉动、孤子动力学过程和脉冲预测等方面;最后,总结了优化算法在锁模光纤激光器中所面临的问题,并对其未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 优化算法 锁模 光纤激光器 超短脉冲
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高能激光对小型无人机塑料蒙皮材料的毁伤效果研究 被引量：1
10
作者 罗曦 张昊春 +2 位作者 汤欣卓 唐邱宇 王海翔 《应用光学》 北大核心 2025年第3期515-521,共7页
高能激光武器作为新型定向能武器,在反无人机作战中展现出响应速度快、作战效费比高等显著优势。以小型四旋翼无人机为典型研究对象,开展高能激光毁伤效能的建模仿真与量化分析。系统梳理了高能激光反无人机技术的研究现状,建立了包含... 高能激光武器作为新型定向能武器,在反无人机作战中展现出响应速度快、作战效费比高等显著优势。以小型四旋翼无人机为典型研究对象,开展高能激光毁伤效能的建模仿真与量化分析。系统梳理了高能激光反无人机技术的研究现状,建立了包含激光大气传输、辐照响应计算、激光毁伤程度评估等模块的毁伤模型,并基于无人机系统易损性分析,识别出关键毁伤部位,构建了热力场耦合的激光毁伤评估模型,最后通过数值仿真获得了不同作战参数下的毁伤效能数据。仿真结果表明:毁伤时间与作战距离和高能激光功率密切相关,毁伤时间随作战距离的减少和功率密度的增加而增加。 展开更多
关键词 激光 无人机 效能分析 塑料蒙皮 毁伤 易损性
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高通量激光装置真空系统洁净度控制
11
作者 吴文龙 林东晖 +9 位作者 牛龙飞 熊迁 王振国 刘建国 陈文棋 吴悦 刘勇 王琳 姚轲 陈林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期19-25,共7页
在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷... 在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷阱吸附、增加冷阱在线加热再生工艺的真空系统洁净度控制方法。实验研究结果表明:真空系统经过120 h连续运行后,平均24 h非挥发性残留物表面沉积量维持在2.86×10^(-9)g/cm^(2)洁净水平,熔石英光学试片考核组和对照组在350 nm处的透过率以及12.3 J/cm^(2)通量以下的损伤密度曲线基本一致,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高通量激光装置 真空系统 洁净度 光学元件 透过率 损伤密度
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基于双声光调制的高稳定双频激光 被引量：1
12
作者 贺子洋 安炳南 +4 位作者 王韬 赵晓康 刘向嵩 陈力荣 王雅君 《物理学报》 北大核心 2025年第9期159-167,共9页
高稳定双频激光光源是实现国家超精密测量能力的关键技术,也是支撑高端装备制造质量的基石.本文基于双声光调制方案搭建了高稳定双频激光光源及其频差稳定性评估系统.通过研究双声光调制生成双频激光的机理,逐级构建了频差稳定性劣化模... 高稳定双频激光光源是实现国家超精密测量能力的关键技术,也是支撑高端装备制造质量的基石.本文基于双声光调制方案搭建了高稳定双频激光光源及其频差稳定性评估系统.通过研究双声光调制生成双频激光的机理,逐级构建了频差稳定性劣化模型,并针对性地进行了技术改进.研究表明,双频激光光源的频率稳定性与双频频差稳定性均会影响外差干涉测量的精度,而双频频差稳定性由射频信号稳定性和功率放大器非线性失真决定.本文通过设计高阶谐波滤除技术和基于铷钟的高稳定射频发生器,将频差稳定性优化至9×10^(-11)@1 s,6×10^(-10)@1000 s,双频频差稳定性对外差干涉测量精度的影响降低至亚飞米量级.此时,双频激光光源的频差稳定性指标充分满足皮米级激光干涉测量应用需求.结合当前最先进的超稳腔稳频技术,本文高稳定双频激光光源可以支持皮米甚至飞米级精度的外差干涉测量,在超精密测量等领域具有重要应用前景. 展开更多
关键词 双频激光 频差稳定性 外差干涉测量
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精细结构分辨的牙齿光声成像系统设计
13
作者 李鹏 李渊骥 +3 位作者 辛鹏飞 冯晋霞 刘青梅 张宽收 《量子光学学报》 北大核心 2025年第3期41-51,共11页
本文理论研究了不同激励光条件下,牙齿内不同结构、成分的特征光声信号。基于对模拟结果的分析,设计了三个对比度参数,分别为:不同波长激光激励条件下的光声功率谱密度斜率随探测光位置变化曲线的和、积;单波长激光激励条件下的光声功... 本文理论研究了不同激励光条件下,牙齿内不同结构、成分的特征光声信号。基于对模拟结果的分析,设计了三个对比度参数,分别为:不同波长激光激励条件下的光声功率谱密度斜率随探测光位置变化曲线的和、积;单波长激光激励条件下的光声功率谱密度随探测光位置变化曲线的对称性;时域光声信号的强度-衰减时间斜率。基于这三个参数,可以准确判定测量点元处的牙齿结构成分、龋洞是否存在、龋洞的延伸位置等,从而实现牙齿的精细结构分辨功能成像。在此基础上,设计了一套双波长脉冲激光激励、光学干涉测声的精细结构分辨的牙齿光声成像系统。 展开更多
关键词 双波长激光激励 光声功率谱密度曲线斜率 光声强度-衰减时间斜率 牙齿结构成分 龋洞
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分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵指向性分析与测试
14
作者 顾宏灿 王佳蓓 +4 位作者 王鹏 祝苗 姚高飞 黄俊斌 吕加庆 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期299-309,共11页
为提高光纤水听器线阵列的目标探测性能,设计一种连续螺旋缠绕增敏的柔顺型分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵。分析远场平面波的水声作用机理,根据弹性力学理论建立水听器声压相位灵敏度模型;光纤连续螺旋缠绕于高密度聚乙烯材料中空柱... 为提高光纤水听器线阵列的目标探测性能,设计一种连续螺旋缠绕增敏的柔顺型分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵。分析远场平面波的水声作用机理,根据弹性力学理论建立水听器声压相位灵敏度模型;光纤连续螺旋缠绕于高密度聚乙烯材料中空柱体,若光栅间光纤长度为10 m,水听器单元的灵敏度为-133.99 dB(re 1 rad/μPa),搭建6元分布式弱反射光纤光栅水听器线列阵消声水池实验系统。实验结果表明,水听器平均声压灵敏度为-136.00 dB,单元指向性测试曲线与理论曲线整体趋势一致,波束响应测试曲线与理论曲线在最大值对应方位、波束宽度方面完全吻合。 展开更多
关键词 弱反射光纤光栅水听器 分布式 波束形成 声压灵敏度 单元指向性
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基于种子脉冲预整形的130μJ线偏振单频12μm纤芯铒镱共掺光纤激光器
15
作者 蒋沛恒 史朝督 +6 位作者 付士杰 田浩 盛泉 史伟 沈琪皓 周鼎富 姚建铨 《物理学报》 北大核心 2025年第2期122-128,共7页
报道了基于种子脉冲预整形实现的百微焦1550 nm线偏振脉冲单频光纤激光器.通过设计三角形脉冲种子波形,优化其前沿上升趋势及低强度持续时间,缓解脉冲激光在放大过程中因增益饱和效应引起的脉冲宽度压缩、激光峰值功率快速增长问题,实... 报道了基于种子脉冲预整形实现的百微焦1550 nm线偏振脉冲单频光纤激光器.通过设计三角形脉冲种子波形,优化其前沿上升趋势及低强度持续时间,缓解脉冲激光在放大过程中因增益饱和效应引起的脉冲宽度压缩、激光峰值功率快速增长问题,实现高能量脉冲单频激光放大.实验中基于优化设计的脉冲种子波形,在纤芯直径为12μm的铒镱共掺光纤中,实现了脉冲宽度608 ns、能量130μJ、光谱线宽542 kHz的1550 nm线偏振脉冲单频激光输出. 展开更多
关键词 高能量脉冲激光 单频光纤激光器 脉冲预整形 受激布里渊散射效应
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国产掺镱锥形光纤实现百瓦毫焦级窄线宽纳秒脉冲输出
16
作者 黄智蒙 王苏钰 +11 位作者 张帆 耿鹏程 张慧嘉 潘蓉 曾安 夏汉定 姚泽锋 蒋学君 张锐 冯斌 衣永青 李平 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期1-3,共3页
窄线宽大能量纳秒脉冲单模光纤放大器具有高效率、高光束质量和小体积等优点,在激光探测、工业加工等应用领域中具有明显的竞争优势。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心基于国产锥形掺镱光纤和主振荡功率放大器(MOPA),实现了平均... 窄线宽大能量纳秒脉冲单模光纤放大器具有高效率、高光束质量和小体积等优点,在激光探测、工业加工等应用领域中具有明显的竞争优势。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心基于国产锥形掺镱光纤和主振荡功率放大器(MOPA),实现了平均功率100 W、脉冲宽度100 ns、单脉冲能量1 mJ、峰值功率10 kW的窄线宽(Δλ_(3dB)=0.49 nm)、线偏振(PER:12.3 dB)、近单模(M^(2)=1.49)全光纤结构1064 nm激光输出。通过优化增益光纤和放大器设计,可进一步提升放大器的输出能量、功率和光束质量。 展开更多
关键词 锥形掺镱光纤 窄线宽 光纤放大器 纳秒脉冲
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小型化异步双飞秒激光源稳频锁定技术研究
17
作者 何奇佳 游斯淇 +7 位作者 段利娜 唐垚 冯野 胡晓鸿 张佩 潘然 王勇刚 王屹山 《光子学报》 北大核心 2025年第7期41-52,共12页
针对飞秒激光频率梳在长时间运行中的频率漂移和稳定性问题,以及高精度测量中双光梳相对位置不稳定的问题,提出一种面向异步光学采样测量的小型化双飞秒稳频激光源。该系统基于一对100 MHz非线性放大环形镜锁模激光器,并将其分别作为信... 针对飞秒激光频率梳在长时间运行中的频率漂移和稳定性问题,以及高精度测量中双光梳相对位置不稳定的问题,提出一种面向异步光学采样测量的小型化双飞秒稳频激光源。该系统基于一对100 MHz非线性放大环形镜锁模激光器,并将其分别作为信号光梳和本振光梳,通过高精度锁相环控制两台激光器的重复频率f_(r),使其在1 s平均时间内的Allan方差分别达到3.429×10^(-12)和2.499×10^(-12),相位噪声抖动分别为256.961 fs和173.381 fs。为进一步提升稳定性,系统通过信号拍频检测两路稳频激光信号因重复频率f_(r)和载波包络偏移频率f_(ceo)不稳定而产生的拍频信号,并利用反馈调节泵浦源电流实现对双光梳拍频信号的控制,降低了拍频信号在发生明显漂移后对测量的影响。系统最终输出适用于异步光学采样测量的双飞秒稳频激光源,为高精度测距和物质吸收谱测量提供了可靠的解决方案。 展开更多
关键词 飞秒激光频率梳 锁相环 锁模激光器 重复频率 异步光学采样
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泵浦调制下全固态被动调Q Nd:YAG/Cr:YAG激光器非线性动力学研究
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作者 边嘉仪 孙兆祺 +4 位作者 王秋蘋 王飞 邓涛 林晓东 高子叶 《物理学报》 北大核心 2025年第18期143-152,共10页
全固态被动调Q激光器的非线性动力学行为是影响其输出特性的关键因素.本文通过数值模拟研究了泵浦调制下全固态被动调Q Nd:YAG/Cr:YAG激光器的非线性动力学行为,讨论了关键调制参量对调Q激光非线性动力学及其输出特性的影响.仿真结果表... 全固态被动调Q激光器的非线性动力学行为是影响其输出特性的关键因素.本文通过数值模拟研究了泵浦调制下全固态被动调Q Nd:YAG/Cr:YAG激光器的非线性动力学行为,讨论了关键调制参量对调Q激光非线性动力学及其输出特性的影响.仿真结果表明,在特定的调制频率、调制幅度以及未调制泵浦速率下,调Q激光可以表现出单周期态、倍周期态、多周期态以及混沌态.通过分析调Q激光脉冲峰值随调制频率、调制幅度以及未调制泵浦速率变化的分岔图,发现脉冲峰值主要经倍周期和准周期演化路径进入混沌.此外,脉冲频率(即相邻脉冲时间间隔的倒数)进入混沌的演化路径与脉冲峰值的演化路径一致,但脉冲频率强度变化趋势与脉冲峰值强度变化趋势相反.研究结果理论上揭示了泵浦调制关键参量对激光器的非线性动力学行为及其输出特性具有显著影响,并为进一步实验深入探究其演化机制提供了重要的指导. 展开更多
关键词 泵浦调制 全固态被动调Q激光器 Nd:YAG/Cr:YAG 非线性动力学
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1060 nm小发散角准直半导体激光器的设计与仿真
19
作者 欧阳越华 黄龙鑫 +4 位作者 朱政龙 叶楠 宋英雄 潘教青 张冶金 《光通信研究》 北大核心 2025年第5期49-54,共6页
【目的】对于1060 nm波段高功率激光器,边发射半导体激光器(LD)相比常用的固体激光器有着效率高、成本低、可靠性高和体积小等优点,但其输出光的远场不对称且光束发散角较大。文章的研究目的是在1060 nm波段基于边发射LD远场理论模型对... 【目的】对于1060 nm波段高功率激光器,边发射半导体激光器(LD)相比常用的固体激光器有着效率高、成本低、可靠性高和体积小等优点,但其输出光的远场不对称且光束发散角较大。文章的研究目的是在1060 nm波段基于边发射LD远场理论模型对激光器的波导结构进行优化设计,以改善其远场光斑对称性并降低发散角,实现其近准直出射。【方法】在研究方法上,文章首先根据3层平板波导理论分析了边发射LD的远场发散角与其近场光斑的关系,然后利用Lumerical有限时域差分(FDTD)仿真软件仿真设计边发射LD的波导结构及其近场光斑,尤其是对特殊微结构的设计,从而改善远场特性。【结果】文章利用Lumerical FDTD软件仿真设计了一种带有倾斜侧壁槽的微结构LD。LD工作波长为1060 nm,结构具有薄渐变折射率层、单量子阱(SQW)有源层以及非对称宽波导层,近出射端的脊波导处均匀分布了特殊结构的倾斜侧壁开槽。仿真结果显示,该设计的脊波导LD获得了2.7°的垂直远场发散角;而且达到了近准直水平出射,发射角度低至约1°。【结论】文章的工作从模拟仿真的角度验证了通过开槽激光器槽侧壁倾斜角度进行光束控制的可行性。通过设计边发射LD垂直波导结构以及槽结构参数,实现了边发射LD的低远场发散角以及近准直出射。 展开更多
关键词 垂直发散角 准直 非对称波导 倾斜侧壁槽
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光电二极管放大电路的SPICE仿真与实验研究
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作者 丛梦龙 周昆鹏 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期19-24,共6页
为整体提升光电二极管放大电路性能,在理论研究基础上,结合软件仿真和实验测试对设计方案加以优化。首先从系统传递函数角度出发,揭示引发电路振荡的原因,即开环增益和反馈因子之间特定幅度和相位关系。在此基础上,利用TINA SPICE交流... 为整体提升光电二极管放大电路性能,在理论研究基础上,结合软件仿真和实验测试对设计方案加以优化。首先从系统传递函数角度出发,揭示引发电路振荡的原因,即开环增益和反馈因子之间特定幅度和相位关系。在此基础上,利用TINA SPICE交流和瞬态仿真功能,以图解方式直观阐明振荡条件,并给出用于相位补偿的反馈电容取值不同时所测得的环路增益波特图,以及系统频率响应、阶跃响应和脉冲响应。对比上述仿真结果,讨论反馈电容对系统稳定性和带宽的影响,并进一步考虑稳定性和带宽,计算出补偿电容的理想取值。针对因电容过小而在应用中难以实现的问题,提出以T型阻容网络等效小电容的策略,并通过仿真加以验证。最后,对系统相位裕度和带宽进行了实验测试。结果表明,当补偿电容为5 pF时,相位裕度约为68.4°,过冲优于8%,未见振铃现象。 展开更多
关键词 光电二极管 开环增益 TINA SPICE 反馈因子 环路增益 相位裕度
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