医用CO2激光传输用空芯波导的研制

本文作者设计并制备了一种新型的CO2激光传输用空芯波导。除了6μm-9μm处的基团吸收外,这种空芯波导在整个中红外区域的损耗都很小,在10.6μm波长处的损耗约为0.4db/m,传输能量为10W时,可以稳定传输20分钟以上,基本上可以满足CO2激光在医疗中的应用。     

红外激光传输用聚苯乙烯—银—玻璃基体空心波导研究

利用液相镀膜法研制成了性能较好的传输用聚苯乙烯－银－玻璃基体小直径空心波导,波导长度达到1m左右,波导直径为800－1200μm,对于CO2激光（10.6μm）的传输损耗低达1.73dB/m,损伤阈值高于11.2W(17.2W/mm^2)。实验结果表明,聚苯乙烯－银－玻璃基体小直径空心波导适用于医学等领域CO2激光传输的要求,并有望在其他红外波段的激光能量传输中得到应用。     

建立激光传输特性数据库研究

收集整理了国内外有关激光传输特性参数四万多个，以不同形式的表格存入数据库。同时，该数据库也将本课题组的研究成果收录在内，本数据库在ＩＢＭ－ＰＣ机上实现并可与ＶＡＸ－８６００机兼容。     

宽壁耦合器的理论分析与设计

运用本征值法,经过详细的理论分析,提出一种新型的宽壁耦合器,它不需任何附加的阻抗匹配装置,实物测试结果表明其性能良好。     

大气折射率分布与激光传输轨迹的关系

本文对矢量形式的光线微分方程进行求解,给出激光信号在地球大气球面对称媒质中传输的轨迹方程。将影响激光大气传输轨迹的大气折射率,取为伽马型分布。并为计算提供一种可行的途径。     

LC-SLM激光大气传输湍流模拟及通信实验分析

采用功率谱反演法与叠加低频谐波方式数值模拟静态湍流相位屏,并根据湍流冻结理论仿真了动态湍流相位屏。采用液晶空间光调制器(LC-SLM)在实验室内搭建了大气湍流信道仿真平台,进行了Kolmogorov湍流模型下,不同湍流强度的激光大气传输模拟研究,对比分析了实验结果,与理论较为符合。同时实验研究了不同模拟湍流强度下激光通信误码率的响应关系,这对实验室内评估实际激光通信系统的性能具有重要应用价值。     

平流层激光传输规律研究的现状

综述了平流层中激光传输规律的研究现状及成果，对存在的问题也进行了讨论。     

大气中的激光传输的光束漂移问题研究

当激光束在大气中传输时,由于受到湍流大气的影响,其将会偏离预期的位置,此现象称为光束漂移.由于大气湍流的随机性,造成了准确求解激光漂移的难度,基于概率论的相关知识可得到在弱湍流情况下光束漂移的概率密度函数分布服从正态分布,然后利用Markov近似的方法得到的光束漂移的方差来具体分析漂移的问题,并结合具体的实验结果对理论分析进行比较.     

耦合器的设计与实验

利用五自由度机械调节法 ,设计了新型五自由度耦合器 ,将随机偏离机械轴的激光光束耦合到空芯传能光纤中 ,从而降低了因激光光束偏离机械轴给空芯传能光纤带来的传输损耗。使空芯传能光纤的传输性能得到更大的提高 ,使耦合方法更加简单和方便。     

海上大气激光传输特性仿真研究

大气光学效应是影响激光器作用效能的重要因素之一。基于多层相位屏法,针对海上大气环境下激光水平传输做了大量数值仿真,通过在湍流相位屏上叠加热晕以及衰减引起的相位变化,综合考虑三者对激光传输特性的影响;分析了不同激光初始功率、不同折射率结构常数、不同能见度以及有无热晕情况下接收面处激光光斑半径,质心漂移均方根和环围功率比的变化规律。仿真结果表明:激光初始功率越强,热晕效应越明显,光斑畸变越严重,光束质量变差;折射率结构常数越大,湍流效应越强,光斑扩展与光束漂移现象越明显,平均功率密度下降,环围功率比增加;能见度越小,激光能量衰减越严重,环围功率比越大;热晕效应会加大光斑扩展程度,增加光束漂移量和环围功率比。研究结果可为海上大气环境对激光器作用效能评估提供一定的理论依据。     

大气湍流对激光传输的影响

本文讨论了在高楼顶与校园后山头间1500m距离上,大气湍流对激光束传输的影响。给出了测得的Cn值范围,激光束传输曲率和激光束聚焦光斑直径等,它们与理论结果基本一致。     

全息发光二极管——光纤耦合器的理论设计

本文提出了一种新型的耦合器-全息发光二极管-光纤耦合器，进行了理论设计，给出了设计方法及设计结果。结果表明：这种新型的耦合器可显著增加耦合效率。     

大气湍流对激光传输的影响

为了研究大气湍流对激光传输的影响,以大气湍流的激光传输效应为基础,建立了激光到达接收面的光强分布模型.模型考虑了折射率结构常数、传输距离、发射面和接收面孔径以及湍流引起的光束展宽等参数,分析这些参数对接收面光强分布的影响,以此研究大气湍流对激光传输的影响,并提出降低湍流影响采取的措施.     

激光大气传输透射原理及应用

分析了激光大气传输时的衰减过程,介绍了几种情况下的大气散射透射率.以典型的1.06μm激光为例,详细推导了其经大气吸收和散射后的透过率,在此基础上举例说明了运用激光透射规律所设计的一些装置及其应用.     

激光大气传输透射原理及应用

分析了激光经过大气传输时所受到的衰减,以典型的1.06μm激光为例详细推导了经过吸收和散射后激光的透过率,在此基础上举例说明了运用激光透射规律所设计的一些装置及其应用.