【摘 要】
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提出一种采用激光器频率调制准连续相移干涉实现膜片式光纤声传感器阵列同时解调的技术。通过调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐激光器的快速频率调谐引入相移,4个具有π/2相位偏置的光频率按顺序切换,产生准连续的正交相移信号。基于五步相移算法,任意5个相邻相移信号用于相位恢复,由于没有机械运动部件,实现了高速稳定的相位解调。该系统的相位采样率(600 kHz)取决于频率调制速度。实验结果表明,通过调整激光器
【机 构】
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大连理工大学光电工程与仪器科学学院,辽宁大连116024;大连理工大学物理学院,辽宁大连116024
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提出一种采用激光器频率调制准连续相移干涉实现膜片式光纤声传感器阵列同时解调的技术。通过调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐激光器的快速频率调谐引入相移,4个具有π/2相位偏置的光频率按顺序切换,产生准连续的正交相移信号。基于五步相移算法,任意5个相邻相移信号用于相位恢复,由于没有机械运动部件,实现了高速稳定的相位解调。该系统的相位采样率(600 kHz)取决于频率调制速度。实验结果表明,通过调整激光器输出频率,可以正确解调宽腔长范围的非本征Fabry-Perot干涉(EFPI)传感器。此外,构建了一个紧
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为改善现有可见光通信中光正交频分复用(OFDM)系统的性能,提出了一种新型的光空间调制OFDM系统,该系统使用哈特莱变换代替傅里叶变换,降低了近一半的计算复杂度;同时采用一种复-实转换函数在频域将复数符号转换为实数符号,去除了哈特莱变换中实星座映射的限制,极大地增加了系统的灵活性;最后利用两个发光二极管(LED)区分时域信号的正、负极性并分别进行传输,提高了系统的频谱效率和功率效率;相较于其他基于LED的光空间调制OFDM,可以在不损失系统可靠性的同时,增加系统设计的灵活性,大幅降低计算复杂度.此外,针对
提出了一种基于四波混频以及平衡预编码产生光子六倍频矢量毫米波信号的方案.该方法利用单个强度调制器的载波抑制调制以及1 km高非线性色散位移光纤发生四波混频以实现六倍频,结合平衡预编码产生了72 GHz载频的四相相移键控(QPSK)的矢量毫米波信号,很大程度上降低了系统的成本.通过实验演示了2 Gbaud,72 GHz QPSK矢量毫米波信号的产生,同时研究了 QPSK信号不同波特率以及光纤传输长度分别对信号的影响.实验结果表明,在15 km光纤和1 m的无线传输下,当输入光电探测器的光功率大于-6.3 d
核壳结构纳米金颗粒的光学吸收特性好,在可见光至近红外波长范围内可灵活可调,在生物医学领域具有良好的应用前景.本文建立了电磁场与固体传热耦合的多物理场有限元分析模型,针对血管性皮肤病的激光治疗,研究了固定波长(585 nm和755 nm)下,SiO2@Au纳米金壳单颗粒以及二聚体的结构参数(颗粒半径、金壳厚度、颗粒间距)变化对颗粒光学性质以及传热特性的影响,得到了局部电场强度、系统温度场随结构参数的变化规律,可为SiO2@Au核壳型纳米颗粒在血管性皮肤病激光手术中的实际应用提供理论指导.
万瓦级YDF掺镱双包层有源激光光纤是高功率光纤激光器的核心增益介质,是制约我国光纤激光技术进步的瓶颈,万瓦级以上超高功率激光光纤的理论设计与制备工艺等关键技术亟需突破.
目前,模式不稳定(TMI)效应已经成为高功率光纤激光器功率提升的重要限制因素.根据TMI的产生机理,主要从以下三个方面对其进行抑制:降低增益光纤的热负荷、降低激光器中高阶模式的比例、消除导致模式耦合的热致长周期光纤光栅.一般而言,通过提高激光器的量子效率可以降低热负荷;在设计激光器时,综合运用高光束质量的种子源、光纤参数选择、光纤缠绕、泵浦方式优化等方式降低高阶模式的比例;通过泵浦电流调制等方式消除热致长周期光纤光栅.
高功率激光装置中将熔石英透镜置于四倍频晶体之前可有效降低熔石英元件的损伤概率,而实现会聚光束高效倍频是该方案急需解决的瓶颈问题.本文基于非临界相位匹配DKDP晶体系统研究了会聚光束F数对其四倍频效率的影响.研究发现系统F≤30时四倍频效率下降显著,会聚光束四倍频最佳匹配温度随F数和入射激光强度增加而增大;另外,系统F≤20时的四倍频的温度及波长接收带宽显著增加.在此基础上,本文提出了光束分割、温度梯度分布及晶体氘含量梯度分布的方法提升会聚光束四倍频效率,使会聚光束四倍频效率可达80％以上.该研究有助于解决
基于导模共振效应的光栅传感器因具有无需荧光标记、易于集成、能实时检测等优点在生物医学传感领域得到了广泛应用.然而,该类型传感器存在品质因子和灵敏度相互制约的问题.为此提出一种凹型光栅结构,也就是在周期性光栅的每一个单元中引入凹型微结构,增强光场与检测物质的相互作用,进而提升传感器的品质因数.利用严格耦合波算法设计了器件结构,分析器件的本征模式,阐明其物理机理.仿真结果表明,该器件的品质因数可达到6562.5.本研究工作将为研制基于微纳结构的高性能集成光学传感器提供研究基础.
胚胎在发育过程中会逐渐形成具有不同组织和器官的复杂生物体。对胚胎发育的无创实时监测有助于深入了解其形态演变过程和发育规律。光学相干层析(OCT)技术具有无损、高分辨、三维成像等特点,非常适合用于对生物体胚胎的发育情况进行监测。然而,当采用OCT技术检测昆虫胚胎时,虫卵外壳的存在会影响OCT三维重建图的可视化效果,使得卵内部胚胎的三维图无法清晰地呈现。基于此,本文结合OCT成像特点提出了一种消除卵壳
1064 nm Nd ∶ YAG激光器在医疗领域应用广泛,而1064 nm带通滤光片作为激光器的关键器件对低损耗薄膜提出了更高要求.本文在相同粗糙度的K9基底上,采用TiO2与SiO2两种材料以相同氧分压和不同氧分压的方式借助离子辅助制备了 1064 nm带通滤光片薄膜.使用分光光度计对薄膜的透过光谱进行表征,光谱特性显示,采用相同氧分压制备的薄膜的透过率较好.利用轮廓仪与扫描电镜分别对薄膜粗糙度以及切面形貌进行表征,结果表明,采用相同氧分压制备的薄膜具有光滑的表面和较规整的膜层.通过软件拟合分析得到了透
目前,进一步提升光纤激光器的输出功率的有效方案是光束合成,主要包括相干合成和光谱合成.而光束合成要求激光子束具有窄线宽、高功率、高光束质量的特性.随着输出功率的提升,窄线宽光纤激光器受到受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)和模式不稳定性(MI)的限制越来越明显.