单光束互相关法测量高浓度纳米颗粒粒径

针对光子相关光谱法不能测量高浓度纳米颗粒粒径和双光束互相关测量法装置结构过于复杂等问题,提出了一种基于范西特-泽尼克定理的单光束互相关法。首先分析了传统双光束互相关法存在的问题,然后根据范西特-泽尼克定理建立了单光束互相关测量法的模型,设计完成了单光束互相关颗粒粒度测量装置,最后对各种浓度不同粒径的颗粒进行了测量。实验证明,单光束互相关法能有效抑制多重散射的影响,适用于测量高浓度纳米颗粒粒径。     

相干合成中多抖动相位锁定算法

分析了多抖动算法的工作原理,通过波动光学原理以2-11路相干合成系统作为数学模型进行仿真模拟,引入了动态噪声模型,以总合成光束的均方根相位误差作为评价函数,分析了不同阵列规模下的相干合成系统中噪声频率以及噪声振幅对系统相位锁定效果的影响,当噪声频率或噪声振幅过大,超出算法补偿相位噪声的能力时,便会锁相失败。证明了增益系数与调制振幅存在一个最优区间且只有处于该区间内时,才能快速完成锁相。引入有效控制带宽概念,用以直观评价多抖动算法的锁相性能,研究表明,有效控制带宽与采样频率、第一路调制频率成正比例,与噪声振幅成反比例,且随着阵列规模增大,有效控制带宽降低。     

衍射散射式颗粒粒度测量法的研究新进展

介绍了衍射散射式颗粒粒度测量法的基本光路结构和理论模型,讨论了决定其性能优劣的重要指标--测量下限,对影响测量下限向小粒径范围延伸的参数进行了分析.继而介绍了近年来国内外主要粒度仪品牌在光学结构和散射理论模型方面所做的改进,阐述了它们的工作原理和性能特点.最后对衍射散射式颗粒粒度测量法的发展前景做出了展望,从修正理论模...     

光纤激光光谱合束及光栅热效应研究进展

受热效应、光学损伤与非线性效应等因素的限制,单纤的功率提高困难。因此通过光学元件将多束激光进行合束的光束合成技术应运而生。光谱合束方案具有结构简单,合束光束质量好等优点,逐渐成为了合束技术发展的主流。简要介绍了光纤激光光谱合束的几种常见合束方案,对比分析了几种合束技术的优缺点。对光谱合束中存在的光栅热畸变问题,从理论研究和实验研究两个方面进行了针对性的分析与讨论,并对光谱合束未来的发展趋势进行了展望。     

Brillouin gain spectrum characterization in Ge-doped large-mode-area fibers

The dependence of Brillouin gain spectrum (BGS) characteristics, including the Brillouin frequency shift (BFS) and the BGS bandwidth, on germanium concentration in large-mode-area Ge-doped passive fibers is investigated theoretically and experimentally. The simulation results show that the BFS is inversely proportional to GeO₂ concentration, and the BGS bandwidth initially increases with the augment of GeO₂ concentration, and then decreases. The BGSs of four fibers with core diameters of 10 μm and 20 μm for different GeO₂ concentrations are compared experimentally. Experimental results demonstrate that with the same core diameter, the variations of BFS and BGS bandwidths with GeO₂ concentration accord with the simulation results. Additionally, the BGS characteristics of three large-mode-area passive fibers with diameters of 10 μm, 25 μm, and 30 μm are measured, which confirm that the increasing of the fiber diameters will cause the BGS bandwidth to broaden. We believe that these results can provide valuable references for modulating the high-power narrow-linewidth fiber lasers and Brillouin fiber amplifiers.     

Passive Phase Locking of Three Nanosecond Fiber Amplifiers Using a Dammann Grating Spatial Filter

A passive coherent beam combination of three nanosecond Yb-doped fiber amplifiers by an all-optical feedback loop is realized by a Dammann grating intracavity spatial filter. By using this diffractive-optics-based spatial filtering technique, three tile-aperture laser beams are phase-locked with a peak power of 1.02kW. The width of the combined pulses is 9.6 ns, and the repetition frequency is 2.208 MHz. The visibility of the far-field interference pattern is up to 82.9%. The results show that this approach can scale to larger arrays and higher powers.     

后向动态光散射系统的像差分析与校正

针对后向动态光散射颗粒测量系统信噪比较低的问题,从光学系统的像差入手,采用Zemax对其进行了仿真和分析,并提出了校正方案。首先介绍了后向动态光散射颗粒测量系统的基本原理和光学系统,从校正像差的角度出发,采用Zemax对后向动态光散射系统进行仿真,并对其像差进行分析。然后根据仿真结果,提出了校正方案,采用Ze-max设计了方案中的参数,得出了理论上的校正结果。最后采用优化好的结果进行后向动态光实验,得到了实验数据。均值误差和重复性误差分别达到了1.52%和1.24%。满足国标均值误差和重复性误差小于2%的要求。     

CI等电子序列离子组态能量Z相关修正的改进

以相对论多体徽扰理论为基础,利用屏蔽理论的思想和方法,引入并改进了与核电荷数Z相关的能量修正函数,计算了CI等电子序列离子(6≤Z≤55)基组态(1s22s22p2)和第一激发态(1s22s22p1)能量.计算过程基于自编的C语言和MATLAB程序,所得结果与实验值符合得很好,大大减小了由于忽略能量高阶项产生的误差,证明此项改进适用于等电子序列离子组态能量的计算.     

基于衍射光学元件的激光相干合成研究进展

从衍射光学元件的基本原理出发,围绕连续波和脉冲波两大应用领域,综述了国内外基于衍射光学元件实现共孔径相干合成的研究进展。在国内,上海光学精密机械研究所分别实现了连续光和脉冲光的合成,连续光实现了206 W的输出功率,光束质量1.38,合束效率29.6%;脉冲光实现了峰值功率1.02 kW,重复频率2.2 MHz的ns级脉冲相干合成光束,合束效率61%。在国外,连续光方面实现了5 kW量级的合成光输出,合束效率82%;脉冲光方面实现了平均功率150 mW,重复频率100 MHz的fs级脉冲相干合成光束,合束效率83.4%。最后对基于衍射光学元件的激光相干合成技术的未来发展做出了展望,相信在不久的将来,基于衍射光学元件的相干合成技术会不断发展,逐渐突破技术瓶颈,从而为更多的应用领域奠定坚实基础。     

CⅠ等电子序列离子组态能量Z相关修正的改进

以相对论多体微扰理论为基础,利用屏蔽理论的思想和方法,引入并改进了与核电荷数Z相关的能量修正函数,计算了CⅠ等电子序列离子（6<=Z<=55）基组态(1s2 2s2 2p2)和第一激发组态(1s2 2s2 2p1)能量.计算过程基于自编的C语言和Mathematica程序,所得结果与实验值符合的很好,大大减小了由于忽略能量高阶项产生的误差,证明此项改进适用于等电子序列离子组态能量的计算.