光纤超声传感器的射频域自相干解调技术 被引量：1

1

作者 刘付武兴 梁贻智 +4 位作者 曹君杰 仲晓轩 李金莹 黄卫 金龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2708-2717,共10页

在光纤光声成像技术中,检测灵敏度是决定光纤超声传感器成像质量的关键性因素之一。以小型化正交双频光纤激光器为超声敏感元件,建立更好的信号解调技术对声致相位变化进行检测,以实现高灵敏度超声检测和光声成像。引入射频域自相干解... 在光纤光声成像技术中,检测灵敏度是决定光纤超声传感器成像质量的关键性因素之一。以小型化正交双频光纤激光器为超声敏感元件,建立更好的信号解调技术对声致相位变化进行检测,以实现高灵敏度超声检测和光声成像。引入射频域自相干解调技术对超声波引起的激光频率变化进行读取,实验结果表明,该技术具有超声响应信号放大效果,传感器的灵敏度在8~32 MHz的超声频率内获得了显著提升,将最小可检测声压从9.0 Pa降低到5.7 Pa。进一步地,将该超声检测技术应用于活体光声显微成像,发现在同等光强的激发条件下,图像信噪比获得逾4 dB的提升。该技术为光纤光声成像技术的应用拓展奠定了坚实的技术基础。 展开更多

关键词 光纤光声成像 光纤激光传感器 光纤超声传感器 自相干解调

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空芯光纤温度敏感性研究进展(特邀)

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作者 孙一之 吴贺林 +2 位作者 高寿飞 汪滢莹 丁伟 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期215-232,共18页

空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的... 空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的一系列新方法,以及低温度敏感性空芯光纤的应用探索,并对低温度敏感性空芯光纤的未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 空芯光纤 光纤光学 温度敏感性 相位 时延

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新型高灵敏度微纳光纤应变传感器 被引量：1

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作者 夏亮 邢增善 +4 位作者 余健辉 卢惠辉 关贺元 钟永春 陈哲 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1094-1100,共7页

本文使用火焰熔融拉锥的方法,通过控制火焰的高度及拉锥速度,成功制备了具有微拱型渐变区的新型微纳光纤器件。理论计算表明,微拱型渐变区有利于激发出强度相当的高阶微纳光纤传输模式,从而增加了传输光谱中由模间干涉导致的透射谷的深... 本文使用火焰熔融拉锥的方法,通过控制火焰的高度及拉锥速度,成功制备了具有微拱型渐变区的新型微纳光纤器件。理论计算表明,微拱型渐变区有利于激发出强度相当的高阶微纳光纤传输模式,从而增加了传输光谱中由模间干涉导致的透射谷的深度。实验表明,该新型微纳光纤器件透射谷深度达到18 d B,当轴向应变量增加时,透射谷向短波长方向移动,轴向应变灵敏度为-13.1 pm/με,比光纤光栅应变传感器提高一个数量级,是传统直线型微纳光纤灵敏度的3倍,线性度为99.15%。这种具有微拱型渐变区的微纳光纤器件具有灵敏度高、机械性能好以及便于与现有光纤系统集成等优点。并且结构简单,易于制备,可广泛应用于各种物理、化学和生物传感和探测领域。 展开更多

关键词 火焰熔融拉锥 光纤应变传感器 模间干涉 Rsoft仿真

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人工微结构太赫兹传感器的研究进展 被引量：9

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作者 梁丽 文龙 +1 位作者 蒋春萍 陈沁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期12-28,共17页

近年来,太赫兹技术得到迅速发展,在通信、反恐、检测和医药等领域展现了广泛的应用潜力。尤其是许多生物分子和材料在太赫兹波段存在特征的吸收光谱,而且太赫兹波能量低损伤小等特点,使得太赫兹生化传感器越来越受到关注。然而,由于太... 近年来,太赫兹技术得到迅速发展,在通信、反恐、检测和医药等领域展现了广泛的应用潜力。尤其是许多生物分子和材料在太赫兹波段存在特征的吸收光谱,而且太赫兹波能量低损伤小等特点,使得太赫兹生化传感器越来越受到关注。然而,由于太赫兹波的波长较长与生物分子等的尺寸差别非常大,导致相互作用比较弱,从而限制了太赫兹传感器的性能。通过微纳电磁结构对光场空间分布和频率分布的调控,增强太赫兹波传感器的灵敏度是当前的研究热点。文中将重点介绍各种微纳结构太赫兹传感技术的原理和研究现状,并通过梳理其发展趋势和当前的性能制约因素,讨论此方向将来的发展方向和应用前景。 展开更多

关键词 太赫兹 传感器 人工微结构 超材料

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大视场光纤光声功能显微成像技术研究(特邀)

5

作者 程欢 仲晓轩 +5 位作者 曾生 许毓楷 梁贻智 白雪 麦聪 金龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3-10,共8页

为满足对动物模型血管结构与氧合功能进行高分辨率、大视场的成像监测需求,提出一种基于光纤超声传感器的光声显微成像技术。该技术采用振镜与电机组合扫描的方式,实现了对动物模型血管结构的高分辨率成像。通过利用不同血氧饱和度下血... 为满足对动物模型血管结构与氧合功能进行高分辨率、大视场的成像监测需求,提出一种基于光纤超声传感器的光声显微成像技术。该技术采用振镜与电机组合扫描的方式,实现了对动物模型血管结构的高分辨率成像。通过利用不同血氧饱和度下血红蛋白吸收谱的差异,采用双波长激发方式获取血氧饱和度信息。应用该技术对麻醉状态下小鼠脑皮层进行了大范围光声功能成像,观察到麻醉剂对活体血流动力学的差异性影响。此外,对过敏性休克大鼠肠道表面的微循环状态变化进行了成像研究,观察到了过敏性休克状态下血液循环功能的异常变化。实验结果表明,该系统能够在厘米量级范围内,以单血管级空间分辨率对活体动物微循环功能异常进行可视化。该技术为研究疾病过程中血液循环状态的变化提供了新的技术手段。 展开更多

关键词 光声显微 光纤超声传感器 血流动力学 功能成像

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基于单光束矢量光场调控的紧聚焦均匀三维光泡的产生与探测

6

作者 郑泽灿 王思聪 +7 位作者 冯嘉浩 周志凯 陈树康 宋世超 邓子岚 秦飞 曹耀宇 李向平 《光电工程》 北大核心 2025年第5期2-9,共8页

三维光泡,即紧聚焦三维中空暗场光斑分布,在光学操控以及激光加工等领域中具有重要的应用价值。在已报道的工作中,三维光泡一般采用多光束干涉叠加的方式来产生,光路复杂,不利于系统集成应用,且能量利用率低。利用单光束矢量光场调控技... 三维光泡,即紧聚焦三维中空暗场光斑分布,在光学操控以及激光加工等领域中具有重要的应用价值。在已报道的工作中,三维光泡一般采用多光束干涉叠加的方式来产生,光路复杂,不利于系统集成应用,且能量利用率低。利用单光束矢量光场调控技术,产生高强度均匀性紧聚焦三维光泡,并利用探测光偏振转换技术实现对三维光泡的探测。通过调节旋向偏振入射光与0/π二元相位调制的径向偏振入射光的能量比,在实验上实现边缘强度与中心暗斑强度比值大于10:1、边缘强度均匀度接近90%的三维光泡,为双光束超分辨激光加工与光存储、粒子操控等领域提供实用的技术途径。 展开更多

关键词 矢量光场调控 三维光泡 纵向偏振分量探测

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基于卫星高光谱遥感的水体和林木面积测绘 被引量：7

7

作者 唐文睿 马琳 +2 位作者 朱思祁 林思凡 贾龙泽 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期886-892,共7页

高光谱卫星的出现和发展为遥感测绘提供了新的技术手段。与传统卫星图像相比,高光谱卫星图像含有更为丰富的光谱信息,能够对目标物进行更为准确的鉴别、分类、定位和测绘。以“珠海1号”高光谱卫星(OHS-C)所提供的高光谱卫星图片为样本... 高光谱卫星的出现和发展为遥感测绘提供了新的技术手段。与传统卫星图像相比,高光谱卫星图像含有更为丰富的光谱信息,能够对目标物进行更为准确的鉴别、分类、定位和测绘。以“珠海1号”高光谱卫星(OHS-C)所提供的高光谱卫星图片为样本,利用地物反射光谱结合自适应算法实现了对林木和水体的精确鉴别、增强标记和面积测量。利用比值法对光谱进行处理,在无需复杂校准的情况下便可去除大气情况及时间季节对光谱的影响。实验结果表明林木和水体鉴别的特异性和灵敏度均高于97%。依据本文设计的鉴别模型,计算得西丽水库官方水域计算总面积数约为4.6 km^(2),与官方数据的误差仅约为0.144 6 km^(2);计算得淇澳岛的绿化面积为22.171 3 km^(2),该岛总占地面积为23.8 km^(2),按照90%绿化面积计算得误差小于0.751 3 km^(2),且误差主要源于商用卫星的空间分辨率不足。 展开更多

关键词 高光谱卫星 面积测绘 光谱成像 BP神经网络

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基于光循环移频环的可重构微波光子滤波器 被引量：1

8

作者 陈权 王光英 +3 位作者 易振钊 曹元 冯新焕 关柏鸥 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期51-60,共10页

基于光循环移频环的频域多载波特性和时间延迟特性构建了一种结构简单、高可重构性的微波光子滤波器。光循环移频环的等间隔时间延迟特性可用于在不同抽头之间引入时间延迟。另外,由于光循环移频环所产生的多个光载波之间的频率差较大,... 基于光循环移频环的频域多载波特性和时间延迟特性构建了一种结构简单、高可重构性的微波光子滤波器。光循环移频环的等间隔时间延迟特性可用于在不同抽头之间引入时间延迟。另外,由于光循环移频环所产生的多个光载波之间的频率差较大,因而可以避免由于光载波的高相干性所导致的强度干扰,可实现稳定的频谱响应。利用可编程光滤波器对光循环移频环的输出光谱进行整形,可实现不同抽头的筛选和每个抽头权重的调节,从而获得微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的有效调谐。实验展示了自由频谱范围为3.85 MHz情况下抽头数在2、5、10之间的切换,以及抽头数为2的情况下,自由频谱范围在3.85 MHz、1.925 MHz以及770 kHz之间的切换。通过光谱整形技术,实现了微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的可重构。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 光循环移频环 光频梳 抽头数 自由频谱范围

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掺铒CaF_(2)、SrF_(2)、PbF_(2)晶体的光谱性能与团簇结构研究

9

作者 TAM YU Puy Mang 徐愉 +8 位作者 高泉浩 周海琼 张振 尹浩 李真 吕启涛 陈振强 马凤凯 苏良碧 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期330-336,I0009,I0010,共9页

3μm波段中红外激光处于大气传输窗口,又可以作为基础光源,是激光技术研究的前沿。目前,铒离子激活的激光晶体材料是产生3μm中红外激光的重要途径之一。然而,Er3+离子4I11/2激光上能级荧光寿命较短,下能级4I13/2的寿命较长,难以实现粒... 3μm波段中红外激光处于大气传输窗口,又可以作为基础光源,是激光技术研究的前沿。目前,铒离子激活的激光晶体材料是产生3μm中红外激光的重要途径之一。然而,Er3+离子4I11/2激光上能级荧光寿命较短,下能级4I13/2的寿命较长,难以实现粒子数反转,导致自终止现象。为了解决这一难题,往往需要高浓度掺杂,通过能量传递降低4I13/2能级的寿命。然而高浓度掺杂又会造成晶体热性能变差,限制了掺Er3+激光晶体效率和功率。三阶铒离子容易在氟化物晶体中形成团簇,导致稀土离子间距缩短,即使在低掺杂浓度下稀土离子之间的能量传递作用仍较为显著。同时,低浓度掺杂还可以减轻激光运转下晶体的热堆积效应。掺铒氟化物晶体已成为一类重要的高功率、高效率中红外激光材料。然而,掺铒氟化物晶体的光谱性能与铒离子团簇结构之间的相互联系尚不明确,制约了掺铒氟化物晶体光谱和激光性能的进一步发展。本文采用第一性原理计算模拟了铒离子在CaF_(2)、SrF_(2)和PbF_(2)晶体中的团簇结构。结果显示,铒离子团簇结构随基质晶体变化逐渐演变。结合模拟计算和实验表征定性揭示了不同晶体离子团簇与光谱性能的联系,为掺铒氟化物中红外激光晶体材料的调控与设计提供参考。 展开更多

关键词 铒 掺杂 氟化物晶体 铒离子团簇 光谱性能

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差动临界角法高精度动态检焦技术研究

10

作者 彭玲娜 赵圆圆 +1 位作者 张杨 段宣明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期84-94,共11页

基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不... 基于临界角检焦技术具有光能量损耗小、组装相对简单、调试相对容易、系统分辨率高等特点,当引入差动信号处理技术,可放大提取的检焦信号,提升检测灵敏度和提高检焦曲线的光滑度,同时可实现更大的焦面检测范围,减少由于基底本身存在不平整影响到的检焦误差。本论文首先从差动临界角法检焦技术的基本原理出发,通过Fresnel公式和牛顿公式得到离焦量与离焦信号的关系。其次搭建差动临界角法检焦验证系统,利用四象限光电探测器采集单个临界角棱镜的离焦信号,并对两个垂直放置的四象限光电探测器接收到的离焦信号进行差动计算,以获得差动K值大小与离焦量z之间的关系。实验结果表明:采用波长532 nm的激光,数值孔径0.3的投影物镜时,检焦线性范围可达22μm;采用数值孔径0.45的投影物镜时,检焦线性范围可达14μm,差动临界角检焦法分辨率可达25 nm。 展开更多

关键词 差动临界角 检焦技术 亚微米级 检焦精度 检焦范围

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全新布里渊散射可切换微波光子滤波器 被引量：7

11

作者 李涛 王宇焯 +2 位作者 王旭东 冯新焕 关柏鸥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期153-157,共5页

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长，实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换，并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心... 提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长，实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换，并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构，因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器，因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器，并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐，其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽，约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。 展开更多

关键词 微波光子 滤波器 布里渊散射

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飞秒激光双光子聚合三维微纳结构加工技术 被引量：7

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作者 赵圆圆 金峰 +2 位作者 董贤子 郑美玲 段宣明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-33,共33页

飞秒激光双光子聚合微纳加工技术作为重要的三维微纳结构制备手段,已成为国际前沿研究热点。该技术利用激光与物质相互作用的双光子非线性吸收效应和阈值效应,可以突破经典光学理论衍射极限,实现纳米尺度的激光加工分辨力,在三维功能性... 飞秒激光双光子聚合微纳加工技术作为重要的三维微纳结构制备手段,已成为国际前沿研究热点。该技术利用激光与物质相互作用的双光子非线性吸收效应和阈值效应,可以突破经典光学理论衍射极限,实现纳米尺度的激光加工分辨力,在三维功能性微纳器件制备领域正在发挥着十分重要的作用。本文在介绍飞秒激光双光子聚合三维微纳加工技术的光物理和光化学过程基本原理的基础上,重点回顾人们在改善加工线宽及分辨力、提高加工效率等方面的研究进展与发展概况。该技术所制备的各种微光学器件、集成光学器件、微机电系统以及生物医学器件,不仅充分展示了飞秒激光双光子聚合三维微纳加工技术的高空间分辨力和真三维加工特点,也为其在相关前沿领域的应用提供具有启发性的思路。最后,对该技术实现高精度、高效率、低成本、大面积、多功能的三维微纳结构加工所存在的挑战和未来发展方向,进行了讨论和展望。 展开更多

关键词 飞秒激光 双光子聚合 光学衍射极限 加工分辨力 加工效率

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基于无序金纳米棒编码的多维光信息存储 被引量：11

13

作者 欧阳旭 徐毅 +4 位作者 冼铭聪 曹耀宇 戴峭峰 李向平 兰胜 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期54-66,共13页

随着信息时代的到来,日益增长的海量数据对数据存储技术提出了高容量、高安全性和高存储时长等要求。常规的磁存储技术难以满足这些要求,面临着前所未有的挑战。随着激光器的发明和纳米技术的快速发展,基于金纳米棒与读写激光相互作用... 随着信息时代的到来,日益增长的海量数据对数据存储技术提出了高容量、高安全性和高存储时长等要求。常规的磁存储技术难以满足这些要求,面临着前所未有的挑战。随着激光器的发明和纳米技术的快速发展,基于金纳米棒与读写激光相互作用的五维光存储技术应运而生,其存储密度高和寿命长的特点能够满足上述要求。本文将总结如何从结构物质的角度来实现读写激光物理维度的复用和多进制存储以及如何从结构光的角度来实现超分辨存储。本文还将讨论进一步提升五维光存储容量的方法,并对这种技术的未来发展方向进行展望。 展开更多

关键词 光存储 金纳米棒 超分辨存储 多进制存储

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基于光电混合神经网络的单像素快速运动物体分类(特邀) 被引量：2

14

作者 郑淑君 姚曼虹 +3 位作者 王晟平 张子邦 彭军政 钟金钢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期173-183,共11页

对快速运动物体进行持续分类具有重要的应用前景。受限于有限的数据传输带宽和存储空间,目前基于场景图像的物体分类技术难以实现对运动物体的持续分类。受到单像素成像在时间上累积获取信息这一方式的启发,结合深度学习,提出了一种基... 对快速运动物体进行持续分类具有重要的应用前景。受限于有限的数据传输带宽和存储空间,目前基于场景图像的物体分类技术难以实现对运动物体的持续分类。受到单像素成像在时间上累积获取信息这一方式的启发,结合深度学习,提出了一种基于光电混合神经网络的单像素快速运动物体分类方法。该方法不需要获取目标物体的图像,利用对光场的空间调制和单像素测量,直接获取用于分类的特征信息,从而避免了在持续分类过程中基于图像分类方法产生的海量图像数据。单像素测量过程作为神经网络的一部分,将光计算与电子计算无缝衔接起来,构建了一个光电混合神经网络用于对物体的分类。通过对快速旋转圆盘上的手写数字进行持续分类实验测试,证明了提出的方法在分类快速运动的手写数字方面的能力,超过了人眼视觉。 展开更多

关键词 物体分类 深度学习 单像素测量 光电混合神经网络

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基于新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)晶体的540 nm倍频绿光激光器 被引量：1

15

作者 陈邱笛 郑为比 +2 位作者 张沛雄 李真 陈振强 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1463-1470,共8页

本工作首次在新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体上实现了540 nm倍频绿光激光器。Nd∶GYAP晶体产生在1μm波段的基频激光中心波长为1079.4 nm,在此基础上利用LBO晶体产生的倍频绿色激光的中心波长为539.4 nm,阈值为46 mW,最... 本工作首次在新型Nd∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体上实现了540 nm倍频绿光激光器。Nd∶GYAP晶体产生在1μm波段的基频激光中心波长为1079.4 nm,在此基础上利用LBO晶体产生的倍频绿色激光的中心波长为539.4 nm,阈值为46 mW,最大输出功率为65 mW。这一激光系统产生的约为540 nm的绿色激光相较于传统Nd离子掺杂的晶体1064 nm激光倍频而来的532 nm绿色激光,可以有效地避开Nd^(3+)位于530 nm附近的吸收峰。因此,具有更长波长、发射峰位于约540 nm处的绿色激光器可以使激光输出更有效,并扩展绿色激光器的应用。 展开更多

关键词 LBO Nd∶GYAP 倍频 540 nm激光 绿色激光器

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LBO晶体对长腔Nd∶GYAP激光器~1μm波段激光性能优化研究 被引量：1

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作者 陈邱笛 郑为比 +2 位作者 张沛雄 李真 陈振强 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第3期405-413,共9页

本文研究了一种在激光谐振腔内额外加入晶体以优化谐振腔稳定性的方式,通过在谐振腔内加入折射率合适的晶体有效提高了激光输出性能。本工作搭建了一台Nd^(3+)∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体激光器,并在激光谐振腔内置入LBO晶... 本文研究了一种在激光谐振腔内额外加入晶体以优化谐振腔稳定性的方式,通过在谐振腔内加入折射率合适的晶体有效提高了激光输出性能。本工作搭建了一台Nd^(3+)∶Gd_(0.1)Y_(0.9)AlO_(3)(Nd∶GYAP)晶体激光器,并在激光谐振腔内置入LBO晶体,研究对比了LBO对b切和c切晶体激光性能的影响,以及有无LBO时的激光器性能,包括输出功率、激光波长、光束质量和偏振特性。结果表明,当在激光谐振腔内置入LBO后,光谱和光束质量基本没有发生变化,b切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从18.9%提高到24.3%,c切Nd∶GYAP激光器的斜率效率从2.87%提高到10.07%,b切晶体的最大输出功率从0.931 W增加到1.254 W,c切晶体的输出功率从63 mW增加到134 mW。置入LBO后,输出激光的偏振由于旋光现象也会在一定程度上发生偏转。因此,在一些必须延长腔长的情况下,如调谐和锁模操作中,该工作为其提供了一种提高激光器斜率效率和输出功率的方法。 展开更多

关键词 LBO Nd∶GYAP ~1μm激光 输出功率 激光光谱 光束质量 偏振特性

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双光束超分辨激光直写纳米加工技术 被引量：21

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作者 曹耀宇 谢飞 +1 位作者 张鹏达 李向平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1133-1145,共13页

随着纳米技术的不断发展,各行业领域对纳米尺寸结构的加工需求与日剧增,激光直写加工技术作为一项重要的三维微纳结构加工手段,在多个现代科学技术领域得到了广泛应用。针对三维微纳结构制备,双光束超分辨激光加工技术,结合双光子聚合(T... 随着纳米技术的不断发展,各行业领域对纳米尺寸结构的加工需求与日剧增,激光直写加工技术作为一项重要的三维微纳结构加工手段,在多个现代科学技术领域得到了广泛应用。针对三维微纳结构制备,双光束超分辨激光加工技术,结合双光子聚合(TPP)过程与受激发射损耗(STED)纳米显微技术的原理,实现了超光学衍射极限的加工分辨率,为三维纳米结构加工技术及其应用提供了新的发展方向。本文将阐述基于双光束超分辨激光加工技术超光学衍射极限的基本原理,并回顾该技术在改善加工线宽及分辨率等方面的研究进展,以及在相关领域中的应用。最后就如何实现低成本、高效率、大面积、多功能性材料加工存在的挑战和未来发展方向进行了讨论。 展开更多

关键词 激光直写加工 光聚合 受激辐射损耗 超分辨光学技术 三维纳米结构

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钕镱共掺四钼酸钆钡晶体的生长与光谱性能研究

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作者 刘广锦 黄润生 +4 位作者 李真 朱思祁 李安明 尹浩 陈振强 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2353-2358,共6页

通过单晶提拉法制备了钕镱共掺四钼酸钆钡(BaNd2xYb2yGd2(1-x-y)(MoO4)4,x=0.1,0.05,0.01,y=0.1)晶体,研究了其热学性能和光谱性能。结果表明,钕镱共掺四钼酸钆钡晶体的熔点为1070.3℃,采用Judd-Ofelt理论计算得到了5at%Nd^(3+)/10at%Yb... 通过单晶提拉法制备了钕镱共掺四钼酸钆钡(BaNd2xYb2yGd2(1-x-y)(MoO4)4,x=0.1,0.05,0.01,y=0.1)晶体,研究了其热学性能和光谱性能。结果表明,钕镱共掺四钼酸钆钡晶体的熔点为1070.3℃,采用Judd-Ofelt理论计算得到了5at%Nd^(3+)/10at%Yb^(3+)∶BaGd2(MoO4)4晶体中Nd^(3+)的强度参数Ω2,4,6,4F3/2能级的自发辐射几率、跃迁的荧光分支比以及辐射寿命。通过研究该晶体的吸收光谱、荧光光谱以及Yb^(3+)的2F5/2能级的荧光寿命,分析了Nd^(3+)对Yb^(3+)的敏化作用,对比发现掺杂浓度为1at%Nd^(3+)/10at%Yb^(3+)的BaGd2(MoO4)4在1013nm处的荧光寿命最长。 展开更多

关键词 四钼酸钆钡晶体 钕镱共掺共掺 热学性能 光谱性能 JUDD-OFELT理论

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超分辨光存储研究进展 被引量：12

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作者 姜美玲 张明偲 +1 位作者 李向平 曹耀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期79-90,共12页

随着大数据和人工智能等信息技术日新月异,各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前,以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比,光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势,然而其数... 随着大数据和人工智能等信息技术日新月异,各行各业对数据信息存储的要求与日俱增。当前,以磁控存储技术为主的信息存储方式普遍存在寿命低、能耗高的缺点。与磁存储技术相比,光学数据存储技术具有能耗低、数据安全性高等优势,然而其数据存储容量受到光学衍射极限的极大制约。如何突破光学衍射极限,提升光存储技术光学系统的分辨能力,从而增加光学存储系统数据存储容量,是目前光存储技术进一步与大数据和云计算等信息技术融合的关键。本文阐述了基于超衍射极限分辨率的光学存储技术的原理和国内外发展现状,包括远场超分辨的三维光存储(如基于双光子吸收过程和饱和受激发射损耗荧光过程光数据存储)和近场超分辨二维光存储(如近场探针扫描显微存储、近场固体浸没透镜存储和超分辨近场结构存储)。最后,对基于超分辨光学存储技术当前存在的问题及未来发展方向进行了讨论。 展开更多

关键词 光数据存储技术 光学超分辨技术 超大容量数据存储

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基于柱矢量光调控的纵向超分辨率准球形多焦点阵列 被引量：8

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作者 夏小兰 曾宪智 +2 位作者 宋世超 刘小威 曹耀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期44-53,共10页

激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点,被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率,在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此... 激光多焦点阵列以兼具更高的光场操控自由度和焦斑单元高空间分辨率的特点,被广泛应用在光学诱捕以及飞秒激光微纳制造等领域。然而由于阵列中焦斑的纵向分辨率弱于横向分辨率,在激光加工应用中限制了其对各向同性结构的加工能力。因此,本文提出一种基于柱矢量光调控生成纵向超分辨准球形多焦点阵列的方法。利用对柱矢量光的两组基径向偏振光和角向偏振光分别进行聚焦调控,结合环形衰减调制可形成纵向超分辨焦斑,再将两种偏振光场以适当的振幅比例在焦区叠加,从而合成准球形多焦点阵列。实验结果表明,10×10的多焦点阵列中各焦斑尺寸均一,具有近球形光强分布。其中,阵列中所有焦点的纵向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.005λ,横向半高全宽的平均值为0.76λ、标准差为0.019λ。该具有高尺寸均一性的准球形多焦点阵列可为激光微纳加工精准制备微纳器件提供新的途径。 展开更多

关键词 柱矢量光 球形多焦点 纵向超分辨率 光场调控

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