频率上转换中信号模式识别研究

使用上转换材料可有效地净红外射线转换为可见光,对于确定的上转换材料,当选用恰当的激光光源进行激发时,可得到唯一确定的转换光谱;使用上转换材料将红外射线转换为可见光这种技术,有很好的私密性,可安全、有效地用于防伪鉴真识别技术中。本文在光学频率上转换理论上,建立了弱光光谱检测系统,使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、光滤波器件和光电混合集成模块、专用弱光信号处理及补偿芯片等元件实现优化组合和匹配。     

适于长波红外上转换器的非线性晶体特性研究

为了发展基于参量上转换的红外成像技术,依据可将10.6 μm红外辐射转换至可见波段的上转换器的理论模型,计算模拟了GaSe、ZnGeP2和AgGaS2晶体在各种相位匹配方式下的相位匹配角、走离角、和频允许角和有效非线性系数,并对结果进行了分析和对比.ZnGeP2晶体和AgGaS2晶体均可以实现非临界相位匹配,和频允许角...     

基于非线性频率上转换的红外成像技术研究

采用理论分析、数值仿真和实验研究的方法,研究了不同泵浦条件下的红外上转换成像技术。介绍了基于非线性频率上转换的红外成像技术基本原理,使用数值仿真软件,建立了相应模型,分析了频率上转换效率,并基于模拟结果,分别对不同泵浦条件下的红外上转换成像技术进行了实验研究。利用脉冲泵浦光实现了红外上转换成像,得到了中红外信号图像的成像信息和分辨率,为进一步提高频率上转换效率,使用连续泵浦光进行实验,实现了低功率输入条件下中红外图像信息的上转换成像,并对不同泵浦功率条件下的非线性频率上转换成像信息进行了分析。     

微米铜粉对红外、10.6 μm激光的衰减性能研究

为选择一种能够遮蔽红外与激光的烟幕干扰材料,在烟幕箱中测试了组分配比不同的微米铜粉的红外与10.6 μm激光烟幕透过率,当烟幕浓度为1.0 g·m-3时,1~3 μm,3~5 μm,8~14 μm红外的透过率均小于30%,10.6 μm激光的透过率小于20%,红光铜粉、青红光铜粉和青光铜粉对红外与10.6 μm激光的衰减能力逐渐增强;同时测试了微米铜粉对红外热像仪的干扰效果,浓度为2.0 g·m-3时,青光铜粉能够完全遮蔽红外热像仪。     

开放的V型双色泵浦系统频率上转换区域的非线性效应

给出了开放的V型双色泵浦无粒子数反转激光系统精确的定态非线性解析解,利用从这个解析解得到的数值计算结果分析了在频率上转换区域非线性对系统增益、色散、能级粒子数差和泵浦场泵浦速率阈值的影响,最后讨论了系统的定态稳定性。     

飞秒光纤激光应用及研究趋势

引言 非线性频率转换是实现新波段激光输出的重要途径之一,特别是在用激光介质难于实现的波段,显得尤为重要,所以一直是激光领域的研究热点。20世纪末,随着新型优质非线性光学晶体和激光晶体的发明。     

强激光三次谐波转换效率与相位扰动的关系

研究了以Ⅰ／Ⅱ类角度失谐设置方式下，高强度激光在KDP晶体中的谐波转换问题。采用了包括三阶非线性、离散及衍射等效应的谐波转换计算模型，详细讨论了在三阶非线性、离散和衍射等效应的情况下，相位扰动与三次谐波转换(THG)效率的关系，绘出了相应的关系曲线。结果表明，相位扰动会使三次谐波转换效率降低，谐波转换效率越高三倍频的调制越小，提高二三次谐波转换效率可以抑制相位扰动对其产生的不利影响。     

常温条件下KTP晶体应用于1319nm激光三倍频相位匹配角的测量

针对常温工作条件下利用磷酸氧钛钾(KTP)晶体对钇铝石榴石(Nd…YAG)晶体1319nm激光三倍频产生440nm蓝色激光的实验,对三倍频KTP晶体的相位匹配角进行了理论计算和实验研究。通过多组色散方程得到KTP晶体的相位匹配角,并计算出相应的有效非线性系数。选取一组结果(θ=84.6°,φ=0°)对KTP晶体切割,利用一台1319nm激光器,将晶体放入腔中,采用旋转晶体偏角和调节温度的方法寻找出三倍频KTP晶体最佳匹配角度(θ=85.04°,φ=0°)。该晶体经过重新切割,440nm蓝色激光输出的光束强度有了明显的提高,最佳工作温度为18℃。     

非线性光学晶体CsLiB6O10特性的研究进展

综述了国内外对非线性光学晶体CsLiB6O10的理论和实验工作。围绕着CsLiB6O10在频率变换过程中的相位匹配角、有效非线性系数、允许参量范嗣和谐波转换效率等性能进行了阐述，从而进一步说明了CsLiB6O10是一种优质的高功率紫外光学品体。     

光纤无线通信系统中用高非线性光纤实现全光频率上转换

研究了一种基于高非线件光纤(HNLF)中交叉相位调制效应的全光频率上转换射频耦合到光纤无线通信(ROF)系统.数值计算结果表明,由于交叉相化调制引起的调制不稳定性.波长1.54μm,重复频率为40 GHz的抽运光可使波长为1.56μm,载有速率为2.5 Gbit/s的非归零码作为下行链路数据的弱信号光光波分裂,产生与载波距离为40 GHz且与载波相干的两个一阶调制边带,抽运光脉宽、抽运光功率和光纤长度对载波与边带功率差有较大影响.仿真实验结果证实了以上原理,速率为2.5 Gbit/s的数据信号在高非线性光纤中被上转换到40 GHz毫米波上.信号光功牢为0 dBm时,得到的优化光纤长度为600 m,抽运光功率为17 dBm.     

频率上转换中信号模式识别研究

使用上转换材料可有效地将红外射线转换为可见光。对于确定的上转换材料,当 选用恰当的激发光源进行激发时,可得到唯一确定的转换光谱;使用上转换材料将红外射线转 换为可见光这种技术,有很好的私密性,可安全、有效地用于防伪鉴真识别技术中。本文在光 学频率上转换理论上,建立了弱光光谱检测系统,使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、 光德波器件和光电混合集成模块、专用弱光信号处理及补偿芯片等元件实现优化组合和匹配。     

小型一体化1.57um人眼安全激光频率转换KTP OPO

Ⅱ类非临界相位匹配（NCPM）钛氧磷酸钾（KTP）光学参量振荡器（OPO）是获得人眼安全1.57um激光的重要手段。本文研制了小型一体化人眼安全1.57um KTP OPO，可方便地对原有激光测距机的1064nmNd:YAG激光源直接进行频率转换。泵浦能量约2倍阈值处，单谐振能量转换效率约为17.5%。     

掺Tm3+石英光纤频率上转换过程的实验研究

报道了实验研究连续１０５３ｎｍＮｄ＾３＋：ＹＬＦ激光泵浦国产掺Ｔｍ＾３＋石英光纤产生紫外（３８７．４ｎｍ）、蓝光（４７７．４）、红光（６５１．４）、近红外光（８０２．９ｎｍ）的频率上转换荧光的实验结果。测量了荧光发射光谱以及发光强度随泵浦功率的变化,并给出了实验结果的初步机理解释。     

高浓度铒离子掺杂钨酸镱钾激光晶体上转换发光研究(英文)

首次采用泡生法生长了掺铒钨酸镱钾(分子式:Er3+:KYb(WO4)2,简称:Er:KYbW)激光晶体。室温下测试了该晶体的吸收及上转换发射光谱。在荧光光谱中,观察到3个较为明显的上转换发射带,分别位于470~560nm,645~675 nm,750~850 nm。其中,位于533 nm处的上转换绿光强度最大。基于能量匹配原理分析了晶体上转换发光基质,结果表明,上转换红光和绿光的发光渠道均为双光子过程。根据J-O理论,计算了光谱参数,强度参数为:Ω2=16.342×10-20cm2,Ω4=4.183×10-20cm2,Ω6=1.264×10-20cm2;对应于绿光4S3/2-4I15/2跃迁的荧光分支比为76.37%,荧光寿命为278μs。这些光学参数表明Er:KYbW激光晶体可实现高效上转换绿光发射。     

钛宝石激光泵浦Er：Yb：CrKigre磷酸盐玻璃频率上转换研究

报道了以940～990nm可调谐钛宝石激光泵浦下Er：Yb：Cr混掺Kigre磷酸盐玻璃薄片中的红、绿频率上转换的实验结果并分析了双光子作用机制。频率上转换的激发光谱表明，在940～990nm的激光波长范围内均有可见荧光发射，而975nm为最佳泵浦波长。在不同的激励波长泵浦下，上转换荧光辐射强度与入射泵浦功率对数曲线的微分斜率从低泵浦的1．8减至高泵浦的0．6，并讨论了该饱和效应的机理。     

飞秒激光合成波长法测距的功率-相位转换误差修正研究

针对飞秒激光合成波长法高精度绝对距离测量中光功率-相位转换效应引起的误差,提出一种基于多项式拟合的误差修正方法,以提高飞秒激光测量系统的测距精度。搭建类迈克耳孙干涉测量系统,经过光电探测后得到飞秒激光模间拍频信号,利用快速傅里叶变换解算拍频信号的相位差,并研究相位差随光功率的变化。结合相位测距技术,将测距结果与长度基准作参考,采用基于最小二乘法的最优多项式拟合形成不同光功率下的测距校正表。实验中以四次谐波进行测量,结果表明:当光功率在1~3 mW变化时,测距误差变化率约为2.7 mm/mW,通过校正技术,在110 mm范围内测距残余误差从±0.25 mm下降到±0.08 mm。该研究可将飞秒激光高精度测距技术应用到室外环境、复杂的工业环境甚至非合作目标等光功率变化较大的测量场合,显著地拓展飞秒激光精密测量的应用范围。     

858nm激光激发下掺Nd^3＋氟化物陶瓷体上的转换发光研究

本文报道了三种方法制备的掺Nd^3＋氟化物烧结陶瓷体的上转换发光特性。不同的制备方法可以造成基质中稀土离子分布的不同。在一定条件下基质中可聚合形成合适的稀土离子的团簇,而稀土离子团簇的形成可以造成稀土离子间强烈的相互作用并导致了新颖的上转换通道的出现。     

掺Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤中频率上转换的实验研究

首次报道了实验研究连续1064nm Nd:YAG激光器泵浦的掺稀土离子Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤中频率上转换过程。测量了掺Yb~(3+)/Er~(3+)石英光纤产生的频率上转换可见荧光谱,并用能量转移、受激态吸收和双光子吸收过程解释了467,546和667nm三条频率上转换荧光谱线的产生机理。     

高功率激光系统数字在线操控关键技术研究

在惯性约束聚变(ICF)精确打靶中,对激光束变换、整形和控制要求苛刻,通过数字在线操控技术能够在线实现激光系统的自动校准。对数字在线操控的关键技术如非线性宽带传输、宽带放大和频率转换等模型及其算法进行详细分析。同时还对激光系统中不可或缺的辅助性技术开展了研究,具体包括基于傍轴光线追迹方程(PRTE)的光线追迹、光场的矢量衍射传输、基于迭代算法的相位恢复、光栅分析以及微纳米器件的时域有限差分(FDTD)分析等。在建模及算法分析过程中,给出了相应的模拟计算结果,并用来验证理论的正确性和算法的稳定性。