太阳模拟器光谱匹配技术研究进展 被引量：1

1

作者 李婷婷 庞亚军 刘剑阳 《应用光学》 北大核心 2025年第1期17-31,共15页

太阳模拟器是一种能够在室内环境中提供近似真实太阳辐射的重要实验装置,通过模拟真实太阳光的照射条件,太阳模拟器可以用于光伏组件、光电器件等产品的测试和校准。确保太阳模拟器光谱与真实太阳光谱的高度匹配是准确评估产品性能的重... 太阳模拟器是一种能够在室内环境中提供近似真实太阳辐射的重要实验装置,通过模拟真实太阳光的照射条件,太阳模拟器可以用于光伏组件、光电器件等产品的测试和校准。确保太阳模拟器光谱与真实太阳光谱的高度匹配是准确评估产品性能的重要前提,本文首先介绍了太阳模拟器的应用领域和常用的等级划分标准,之后重点综述了不同光源太阳模拟器的光谱匹配技术。根据光谱匹配技术的不同,文章重点介绍了典型的太阳模拟器结构并对其光谱匹配性能进行了比较。最后结合目前需求对太阳模拟器光谱匹配技术的发展趋势进行了总结分析。 展开更多

关键词 太阳模拟器 光谱匹配 太阳光谱 光学滤光片 LED

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2μm单纵模全固态脉冲激光技术研究进展(封面文章·特邀) 被引量：3

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作者 颜秉政 穆西魁 +5 位作者 安嘉硕 齐瑶瑶 丁洁 白振旭 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1-16,共16页

2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽... 2μm激光属于人眼安全波段,具有高大气透过率和水吸收特性,能覆盖CO_(2)等温室气体的吸收峰,因此在大气环境监测、光通信、激光雷达、材料加工、医疗手术等领域有广泛应用。其中,单纵模运转的全固态2μm脉冲激光器以其高稳定性、窄线宽和优良的光束质量等优势,可作为多普勒测风、相干差分吸收等激光雷达应用的优质光源,在工业、国防和科研等领域具有重要意义。目前,实现2μm激光输出的主要方法有光参量技术和直接泵浦法。相比光参量技术,直接泵浦法更具高效率、可调节性和集成性等优点,已成为2μm全固态激光的主流方式。文中总结了常用的2μm固体激光增益介质,分析了空间结构振荡器单纵模选择的原理和特点,综述了2μm单纵模全固态脉冲激光的研究进展,并对不同结构激光器的输出特性进行了比较,最后对2μm单纵模全固态脉冲激光的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 全固态激光器 2μm 脉冲 单纵模 选模

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非线性光学激光合束技术研究进展 被引量：3

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作者 崔璨 王月 +2 位作者 王雨雷 白振旭 吕志伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期73-85,共13页

回顾了非线性光学激光合束技术的发展历程,阐述了基于光学相位共轭和基于非线性放大过程的合束思想和基本原理,梳理了重叠耦合、种子注入和布里渊四波混频增强相位锁定激光合束方式的标志性成果,总结了等离子体交叉光束能量转移、金刚... 回顾了非线性光学激光合束技术的发展历程,阐述了基于光学相位共轭和基于非线性放大过程的合束思想和基本原理,梳理了重叠耦合、种子注入和布里渊四波混频增强相位锁定激光合束方式的标志性成果,总结了等离子体交叉光束能量转移、金刚石拉曼放大和液体布里渊放大激光合束技术的优势和瓶颈。面向高峰值功率、高平均功率、高重复频率激光输出的实现需求,基于布里渊放大激光合束技术具备系统结构简单、功率负载高且散热效率高的优点,提出了实现单脉冲能量100 J、脉冲宽度10 ns、重复频率10 Hz合束激光输出的可行性方案。 展开更多

关键词 非线性光学 激光合束技术 受激布里渊散射 相位共轭

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高功率金刚石激光技术研究进展(特邀) 被引量：19

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作者 白振旭 杨学宗 +7 位作者 陈晖 金舵 丁洁 齐瑶瑶 李森森 闫秀生 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1-13,共13页

金刚石拥有已知材料中最高的热导率、低的热膨胀系数、高度的化学惰性及优异的光学性能,使其能够在机械、光学和材料学等领域满足诸多极端条件的应用需求。近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高,使得人造金刚石的光学品质得到快速提升... 金刚石拥有已知材料中最高的热导率、低的热膨胀系数、高度的化学惰性及优异的光学性能,使其能够在机械、光学和材料学等领域满足诸多极端条件的应用需求。近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高,使得人造金刚石的光学品质得到快速提升,光学级的金刚石晶体因此也以其优异的拉曼和布里渊特性表现出优异的功率提升、相干性增强以及频率转换能力,并推动金刚石激光器在极大程度上克服了基于传统工作物质的粒子数反转激光器存在的热效应、以及波长和输出功率难以兼顾的难题。文中总结了高功率金刚石激光技术的研究进展,并对金刚石激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 金刚石 高功率 拉曼激光 布里渊激光 应用

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高海拔1.2 m望远镜的瓦级皮秒激光空间目标测距研究

5

作者 阳宇 龙明亮 +6 位作者 张海峰 张晓祥 黄星旻 丁洁 李朴 邓华荣 张忠萍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期696-702,共7页

高精度的空间碎片测量,可以提供更精确的碎片目标实时信息,增强卫星对空间碎片的规避预警实效性。通过对青海口径1.2 m量子通信望远镜(海拔3200 m)进行改造,采用单脉冲能量1.2 mJ、重复频率1 kHz皮秒激光开展了卫星激光测距(SLR)与空间... 高精度的空间碎片测量,可以提供更精确的碎片目标实时信息,增强卫星对空间碎片的规避预警实效性。通过对青海口径1.2 m量子通信望远镜(海拔3200 m)进行改造,采用单脉冲能量1.2 mJ、重复频率1 kHz皮秒激光开展了卫星激光测距(SLR)与空间碎片激光测距(DLR)试验,其中合作卫星的探测范围由低轨扩展至同步轨道,测距精度优于2 cm;空间碎片目标测量最远距离1620.5 km,雷达散射截面积(RCS)为2.41 m^(2),测距精度达到10.64 cm,实现了单套激光器系统既可开展合作目标厘米级高精度测距,又可实现空间碎片观测。这是目前为止国际首次采用高重频低功率激光测距系统实现对空间碎片目标高精度测量,体现了皮秒激光及高海拔大口径望远镜测量优势,为我国西部开展空间目标的激光测距提供参考,以及为空间碎片激光测距系统选址与空间碎片监视能力的提升提供了有效途径。 展开更多

关键词 空间碎片 卫星激光测距 单光子探测 高海拔 皮秒激光

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扫描激光雷达大视场与全景成像技术研究进展 被引量：9

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作者 庞亚军 苗睿锴 +3 位作者 白振旭 丁洁 齐瑶瑶 刘硕 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第8期1-8,共8页

激光雷达作为一种高精度、快速获取三维环境信息的主动探测技术,在国防和民用领域具有重要的应用价值。按其成像方式的不同可以分为扫描式和非扫描式两大类。非扫描激光雷达受制于阵列探测器件的性能,成像范围和距离有限,而扫描激光雷... 激光雷达作为一种高精度、快速获取三维环境信息的主动探测技术,在国防和民用领域具有重要的应用价值。按其成像方式的不同可以分为扫描式和非扫描式两大类。非扫描激光雷达受制于阵列探测器件的性能,成像范围和距离有限,而扫描激光雷达具有大视场、高分辨率和探测距离远的优势,成为当前激光雷达技术发展的主流。作为扫描成像激光雷达的核心技术之一,本文梳理了国内外扫描激光雷达大视场和全景成像技术的研究进展,介绍了不同技术的基本原理、实现方法和技术指标,最后总结目前存在的不足,并对未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 激光雷达 扫描 MEMS 大视场 全景成像

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金刚石拉曼钠导星激光器技术研究进展 被引量：4

7

作者 杨学宗 冯衍 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期447-455,共9页

基于钠层的589 nm激光导引星技术,结合地基光学望远镜自适应光学系统,可以有效补偿大气扰动造成的光信号波前畸变,在天文观测、星地激光通信、空间碎片跟踪等诸多领域有着重要的应用前景。介绍了一种新型的589 nm钠导星激光器技术:金刚... 基于钠层的589 nm激光导引星技术,结合地基光学望远镜自适应光学系统,可以有效补偿大气扰动造成的光信号波前畸变,在天文观测、星地激光通信、空间碎片跟踪等诸多领域有着重要的应用前景。介绍了一种新型的589 nm钠导星激光器技术:金刚石拉曼钠导星激光器。金刚石晶体超高的热导率和无空间烧孔效应的增益特性是提高激光输出功率和实现单纵模运转的关键,目前已获得22 W的连续波单频钠导星激光器输出。金刚石拉曼激光器技术提供了一种实现高功率钠激光输出的高效方案,并为高功率微秒脉冲、高重频脉冲、频率啁啾等新型钠导星激光器系统提供了新的思路。 展开更多

关键词 激光技术 钠导星激光器 受激拉曼散射 金刚石拉曼激光器 单频激光器

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激光冲击钛合金微裂纹愈合及力学行为的分子动力学模拟

8

作者 俎群 张恒 +3 位作者 查斯鑫 刘硕 亓新新 赵丽滨 《力学学报》 北大核心 2025年第3期712-719,共8页

钛合金因其优异性能在工程领域应用广泛,然而在加工及服役过程中不可避免在表面引入微缺陷.激光冲击可有效实现金属表面损伤修复,提高钛合金结构器件使用安全性和可靠性.明确激光冲击钛合金微缺陷愈合机理及力学响应对材料安全服役具有... 钛合金因其优异性能在工程领域应用广泛,然而在加工及服役过程中不可避免在表面引入微缺陷.激光冲击可有效实现金属表面损伤修复,提高钛合金结构器件使用安全性和可靠性.明确激光冲击钛合金微缺陷愈合机理及力学响应对材料安全服役具有重要意义.因此,本文基于Ti-6wt%Al合金,采用分子动力学(MD)方法对含不同晶向微裂纹模型进行激光冲击模拟.结果发现,钛合金塑性变形机制及裂纹愈合过程存在显著的晶体取向效应.沿[0001]晶向冲击时塑性变形以锥面部分位错和短程的基面层错为主;沿[1010]晶向冲击时则以晶体再取向为主,同时伴随“三明治”夹层结构.该结构是由原子曳步与间隔基面反向滑移叠加而成,可兼容冲击方向及其垂直方向的几何变形;而沿[1011]晶向冲击时会出现大量同向层错堆积诱导相变.裂纹愈合则由压应力和位错运动主导,不同晶向微裂纹愈合时间有所差异.冲击方向为[1011]时最易愈合,此时基面层错最容易在裂纹表面形核堆积.此外,对比冲击前后多晶模型的拉伸力学性能及残余应力分布,裂纹愈合后模型的抗拉强度和应变明显提升,其两端呈现残余压应力状态,并进一步探讨了MD模拟与激光冲击的理论关系.该仿真结果可为激光冲击强化及修复技术实施提供一定理论依据. 展开更多

关键词 激光冲击 微裂纹 分子动力学 晶体取向 钛合金

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可见光波段全固态涡旋激光腔内产生技术研究进展(特邀) 被引量：1

9

作者 齐瑶瑶 李珺辰 +8 位作者 张雨 闫大鹏 常峰 虞秀芬 白振旭 丁洁 颜秉政 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期51-67,共17页

涡旋光由于携带轨道角动量信息,在天文学、光学操控、显微成像、传感、量子科学和光通信等领域有着广泛的应用前景。特别地,针对可见光波段涡旋激光,在水下通信领域,涡旋光束可以显著提高通信容量。此外,在可见激光高分辨成像领域,涡旋... 涡旋光由于携带轨道角动量信息,在天文学、光学操控、显微成像、传感、量子科学和光通信等领域有着广泛的应用前景。特别地,针对可见光波段涡旋激光,在水下通信领域,涡旋光束可以显著提高通信容量。此外,在可见激光高分辨成像领域,涡旋光束可大幅度提高成像分辨率。目前,可见光波段涡旋光主要通过无源法和有源法产生。相比腔外转换的无源法,有源法在转换效率、光束质量(模式纯度)以及功率提升方面均具有显著优势。该综述重点阐述激光腔内直接产生可见光波段涡旋光的产生技术,具体包括离轴泵浦法、环形泵浦法、腔内球差法等技术手段。综述了可见光波段涡旋固态激光的腔内产生技术,分别从基于非线性频率变换的可见光涡旋激光产生技术、基于分立元器件的LD直接泵浦可见光全固态涡旋激光产生技术、基于光纤介质的LD直接泵浦可见光全固态涡旋激光产生技术方面进行介绍。最后对其未来发展进行分析和展望。 展开更多

关键词 可见光 涡旋光 有源法 固体激光

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高重频大能量1.6μm波段全固态激光的研究进展(特邀) 被引量：1

10

作者 李鹏飞 张飞 +8 位作者 李凯 曹晨 李延 张佳超 颜秉政 白振旭 于宇 吕志伟 王雨雷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期68-81,共14页

1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换... 1.6μm附近波段激光不仅属于人眼安全波段,而且处于大气传输窗口,不仅如此,高重频、大能量的1.6μm附近波段激光还可携带高分辨率、大数据量的信息远距离传输。近年来随着晶体制备和镜片镀膜工艺的提高,通过直接泵浦增益介质和频率转换技术获得1.6μm附近波段的激光在重复频率、能量和光束质量等方面都得到了很大进展。首先,介绍了直接泵浦掺Er3+晶体、受激拉曼频移和光参量振荡产生1.6μm附近波段激光的原理和研究进展;其次,总结了三种方案在获得1.6μm附近波段激光的优点和缺点;最后,分析了它们在获得高重频、大能量1.6μm附近波段激光的应用前景。针对光参量振荡输出激光光束质量较差的问题,文中进行分析并给出相应解决方法,最后对通过光参量振荡获得较好光束质量、高重频、大能量1.6μm附近波段激光的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 高重频 大能量 光参量振荡 1.6μm附近波段激光 受激拉曼散射 直接泵浦掺Er3+晶体

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高功率自由空间拉曼放大技术研究进展(特邀) 被引量：5

11

作者 白振旭 郝鑫 +7 位作者 郑浩 陈晖 齐瑶瑶 丁洁 颜秉政 崔璨 王雨雷 吕志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期38-50,共13页

高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前,基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒... 高功率特殊波段激光在钠信标、激光测距、激光雷达、自由空间通信等领域具有重要的应用价值。目前,基于受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)的拉曼激光器及放大器已经被证实为拓展激光波段和功率的有效途径。不同于基于粒子数反转激光器在产生和放大过程中需匹配激光增益介质固有的吸收和发射谱,SRS过程理论上能够在其拉曼增益介质透过光谱的全范围内工作,故只需要相互作用光束的频率差满足拉曼增益介质的固有频移,便可实现光束之间的能量直接转移。因此,拉曼放大技术能够利用常规波段的泵浦光对特殊波段的种子光进行放大,从而实现高功率、大能量、高光束质量的特殊波段激光输出。该方法具备波长选择灵活、结构简单、功率拓展性强等优点,近年来已经在钠信标光源等领域得到了应用。文中综述了高功率自由空间拉曼放大技术的主要原理、特性和研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 受激拉曼散射 激光 放大器 脉冲 组束

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基于晶体拉曼转换的多波长激光技术综述(特邀) 被引量：7

12

作者 吕志伟 刘钟泽 +5 位作者 陈晖 金舵 郝鑫 范文强 王雨雷 白振旭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1-14,I0008,共15页

近年来,在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下,能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注,但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制,实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射... 近年来,在光电对抗、激光雷达、精密测量、医疗等诸多应用的牵引下,能够同时或交替输出不同波长的激光器得到广泛关注,但是受到激光工作物质中激活粒子固有发射谱及其增益强度的限制,实现多波长激光的功率、波长和时频域的高效可控辐射具有较大难度。非线性光学频率变换技术是拓展激光波长的有效手段,具有系统灵活性强、波长调节范围宽和功率拓展性强等特点。作为一种三阶非线性光学效应,受激拉曼散射(SRS)通过介质内部的分子或晶格振动使入射的泵浦光产生一定的频移,结合其固有的放大、相位共轭、级联转换等特性,基于SRS的拉曼激光器在获得高功率、高光束质量、多波长激光输出中具有显著优势,尤其是以晶体作为拉曼增益介质的多波长激光器一直是激光领域研究的热点。文中介绍了SRS和级联拉曼转换的基本原理,归纳了典型晶体拉曼激光器的分类和基本结构,综述并讨论了基于晶体拉曼转换的多波长激光技术的研究现状。 展开更多

关键词 受激拉曼散射 多波长激光 拉曼晶体 级联转换 拉曼振荡器

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单频连续波金刚石拉曼激光器研究进展(特邀) 被引量：8

13

作者 李牧野 杨学宗 +2 位作者 孙玉祥 白振旭 冯衍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期54-64,共11页

受激拉曼散射增益具有无空间烧孔特性,通过简单的腔型设计,拉曼激光器即可实现稳定单纵模运转。同时拉曼激光波长灵活,因此拉曼激光器在特殊波长单频激光领域具有重要技术优势。近年来,随着金刚石合成技术的突破,以金刚石作为增益介质... 受激拉曼散射增益具有无空间烧孔特性,通过简单的腔型设计,拉曼激光器即可实现稳定单纵模运转。同时拉曼激光波长灵活,因此拉曼激光器在特殊波长单频激光领域具有重要技术优势。近年来,随着金刚石合成技术的突破,以金刚石作为增益介质的单纵模、高功率拉曼激光器获得了快速发展。文中简要介绍了拉曼激光器的单纵模运行机制;总结了单纵模金刚石拉曼激光器的研究进展;并对单纵模金刚石拉曼激光器的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 金刚石 固体激光器 单纵模 受激拉曼散射

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基于微通道散热的板条激光放大器热仿真分析 被引量：3

14

作者 吴頔 于宇 +11 位作者 李凯 于恒哲 许志鹏 李云飞 王汞 白振旭 王玺 王君光 张永宁 王毕艺 王雨雷 吕志伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期340-345,共6页

众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,... 众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,本文建立了一种用于高能Zig Zag板条激光放大器的双端入水微通道散热模型,利用CFD模拟仿真软件在额定工况下对微通道与空腔热沉进行散热对比,还研究了模型的可变参量:通道高度、翅片厚度,以及水流量对于散热性能的影响。模拟研究发现本文提出的微通道热沉冷却效果优于全腔水冷效果,微通道热沉将晶体表面最高温差控制在4℃以内,表面温度也降低了32;同时在压降允许范围内优化通道参数能再将冷却效果提升10,实现增益介质分布式高效散热。 展开更多

关键词 大功率高能量 板条激光放大器 微通道热沉 冷却效果 CFD

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基于光谱合束的双波长输出Nd:YAG固体激光器 被引量：1

15

作者 王路达 吴伟冲 +4 位作者 朱占达 白振旭 惠勇凌 雷訇 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期121-126,共6页

报道了一种基于光谱合束的Nd:YAG固体激光器双波长光源。系统由两个固体Nd:YAG脉冲激光器通过光谱合束组合而成,两个固体Nd:YAG脉冲激光器可独立工作,有利于输出脉冲的波长调谐、功率调节和相对延迟调整。通过光栅的色散特性以及输出镜... 报道了一种基于光谱合束的Nd:YAG固体激光器双波长光源。系统由两个固体Nd:YAG脉冲激光器通过光谱合束组合而成,两个固体Nd:YAG脉冲激光器可独立工作,有利于输出脉冲的波长调谐、功率调节和相对延迟调整。通过光栅的色散特性以及输出镜的共同外腔反馈将各个激光器锁定在不同波长,从而实现合束,获得的激光源中心波长锁定在1 061.5 nm和1 064.6 nm,两谱线中心间距为3.1 nm,组合光束的输出能量为173 mJ,组合光束的光束质量因子M2为2.8×2.2;两个Nd:YAG激光器独立工作的输出能量分别为94 mJ和92 mJ,在合束方向上的光束质量因子M2分别为2.7和2.1,在非合束方向上的光束质量因子M2分别为2.2和1.9;组合光束的输出能量为两个Nd:YAG激光器能量总和的93%,组合光束的光束质量因子与单个Nd:YAG激光束的光束质量因子M2基本相同。该双波长激光源满足波长间隔小、输出功率大小相近、同光轴等要求,在太赫兹波产生、测速激光雷达以及医疗仪器等应用领域具有重要作用。 展开更多

关键词 双波长 ND:YAG激光器 光谱合束 输出能量 光束质量

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激光三角测量法应用技术 被引量：39

16

作者 孙有春 庞亚军 +2 位作者 白振旭 王雨雷 吕志伟 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第4期1-8,共8页

得益于激光测量高精度、非接触和快响应的技术优势,近些年,各种激光测量方法被广泛应用在工业制造、航空航天、生物医药等众多领域。与其他方法相比,激光三角测量法结构简单、性价比高,其应用技术研究发展迅速,成为研究热点。首先对激... 得益于激光测量高精度、非接触和快响应的技术优势,近些年,各种激光测量方法被广泛应用在工业制造、航空航天、生物医药等众多领域。与其他方法相比,激光三角测量法结构简单、性价比高,其应用技术研究发展迅速,成为研究热点。首先对激光三角测量法的基本原理进行了论述,然后对其应用技术的研究进展情况进行了详细综述,并总结了影响激光三角测量法测量精度的主要问题和相关研究,最后对激光三角测量技术的发展现状和趋势进行了总结。 展开更多

关键词 激光测量 三角法 光学检测 应用

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受激布里渊散射脉冲压缩技术研究进展 被引量：6

17

作者 廉玉东 王禹贺 +7 位作者 章雨琴 韩世伟 虞洋 齐萱 栾楠楠 白振旭 王雨雷 吕志伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-19,共19页

受激布里渊散射(SBS)作为三阶光学效应广泛应用于激光组束、分布式光纤传感、布里渊激光器等领域。近年来,SBS脉冲压缩亦得到特殊关注。基于布里渊放大过程中的能量转移特性,SBS脉冲压缩技术能够将ns量级脉冲压缩至亚ns量级,峰值功率可... 受激布里渊散射(SBS)作为三阶光学效应广泛应用于激光组束、分布式光纤传感、布里渊激光器等领域。近年来,SBS脉冲压缩亦得到特殊关注。基于布里渊放大过程中的能量转移特性,SBS脉冲压缩技术能够将ns量级脉冲压缩至亚ns量级,峰值功率可提升1~2个数量级。系统介绍了SBS脉冲压缩基本理论,综合论述了SBS压缩器结构、增益介质、泵浦脉冲等因素对脉冲压缩特性的影响,并对SBS脉冲压缩发展趋势进行了展望,为今后SBS特性的研究提供了有益参考,也为高重频、高能量激光的获取提供了可行方案。 展开更多

关键词 受激布里渊散射 脉冲压缩 增益介质 声子寿命 泵浦脉冲

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飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温研究进展

18

作者 云胜 章媛 +9 位作者 张盛 张志斌 邓岩岩 田亮 刘照虹 刘硕 张勇 王雨雷 吕志伟 夏元钦 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期901-909,共9页

当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端... 当今世界大约90%的能量供应都是由燃烧生成的。在燃烧场中,火焰的温度影响着场中各种组分链式反应的途径和浓度,获取燃烧场温度信息可以为提高燃料燃烧效率,改进燃烧装置的设计提供重要的支撑依据。随着我国在航空、航天和航海这类高端制造业领域的不断发展,各种大型燃气轮机和超声速发动机的研发进入加速期,此类燃烧装置产生的火焰具有高温、高压、湍流超声速和持续时间短等特点。传统的接触式测温法难以对这类湍流燃烧场进行温度测量,近年以激光光谱法为代表的非接触式测温技术逐渐走向成熟,并获得了广泛地应用。与超短脉冲相结合的飞秒相干反斯托克斯拉曼散射光谱测温技术凭借可提供高时间分辨率(每秒可提供上千个测温数据)、高测温精度和高测温灵敏度等优势而被应用到各种高温、湍流等复杂燃烧场景温度诊断中。文章概述了飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理,综述了该技术在稳态火焰、加热气体、模拟燃气轮机等燃烧环境中测温工作的研究进展,简要介绍了飞秒时间分辨相干反斯托克斯拉曼光谱的研究和应用,着重介绍了可以实现毫秒量级时间分辨率的飞秒啁啾探测脉冲相干反斯托克斯拉曼散射测温技术和混合飞秒/皮秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术的基本原理和应用进展。指出了三种测温技术的优缺点,并提出飞秒相干反斯托克斯拉曼散射测温技术目前需要关注并解决的技术问题,主要为在高温高压湍流燃烧等极端条件下实现高精度CARS光谱高保真反演出温度信息,以及高温高压湍流燃烧场极端条件下如何获得高信噪比CARS信号的问题。展望了今后的发展趋势:通过高时间分辨的测量,获得湍流火焰中温度的瞬时演化规律,并建立各种复杂火焰的温度演化信息数据库,为研究各种发动机机理提供支撑。 展开更多

关键词 飞秒激光 相干反斯托克斯拉曼散射光谱 高温湍流燃烧场 温度测量

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面向MEMS振镜激光雷达系统的近程接收机设计 被引量：3

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作者 万岁岁 庞亚军 +1 位作者 薛瑞祥 白振旭 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期116-127,共12页

针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度... 针对1550 nm波段铟镓砷探测器小光敏面无法有效接收MEMS较大扫描视场回波的问题,设计了一种适用于近程宽视场的接收装置。接收端光学系统利用像方远心结构作为接收天线,通过仿真在1 mm的光敏面下实现了36°的接收视场,整体相对照度超过95%,集光性能和通光性能较好。同时,接收电路采用T型网络放大结构,结合时刻鉴别电路,利用TDC7200实现高精度时间测量。实验结果表明,飞行时间测量精度在200 ns量程下小于120 ps,在8 m范围内测距精度优于2 ns,能够满足近程探测的需要。 展开更多

关键词 微机电系统 大视场 光学设计 近程探测

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双波长锁模光纤激光器研究进展

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作者 刘梦媛 齐瑶瑶 +5 位作者 白振旭 张雨 王静静 丁洁 王雨雷 吕志伟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期615-634,共20页

随着超大容量光通信的发展,密集波分复用技术被广泛采用。该技术需要稳定的高重复频率超快脉冲序列作为信号源,若采用多个单一波长输出的锁模激光器作为激光光源,系统的成本和复杂性将显著提高;而双波长锁模激光器因具有双波长输出、脉... 随着超大容量光通信的发展,密集波分复用技术被广泛采用。该技术需要稳定的高重复频率超快脉冲序列作为信号源,若采用多个单一波长输出的锁模激光器作为激光光源,系统的成本和复杂性将显著提高;而双波长锁模激光器因具有双波长输出、脉冲持续时间短、光束质量好和可调谐范围宽等优点,可有效满足超大容量光通信所需信号源的要求。此外,该光源在光谱学、微波产生等领域也均有应用。双波长锁模光纤激光器可利用双谐振腔结构、二维材料的高非线性以及腔内滤波效应等设计实现,其中腔内滤波效应可通过在激光谐振腔内插滤波器件、多模干涉和非线性效应如非线性偏振旋转三种方式引入。目前双波长锁模光纤激光器的输出波长主要在1μm和1.5μm波段的光谱区域,输出功率为mW量级,未来将向实现输出中红外或更长工作波段以及瓦级输出功率方向发展。 展开更多

关键词 激光技术 光纤激光器 锁模 双波长

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