激光阈值法测量磷酸盐钕玻璃片中心波长的研究

利用激光阈值法对两种应用于高功率固体激光片状放大器中的磷酸盐激光玻璃的中心波长进行了实验测试。实验结果表明,国产新型N31磷酸盐激光玻璃的中心波长为1052.7nm,俄罗斯进口某型号磷酸盐激光玻璃的中心波长为1051.4nm。     

激光光声法测量红外光窗材料吸收系数的研究

本文介绍了以环形压电陶瓷片作换能器，利用激光光声技术测量经外光窗材料光学吸收系数的原理和方法，并用这种方法测量了几种红外光窗料的吸收系数，实验表明；激光光声法比激光量热法简单快捷，数据可靠，这在光窗片的生产测试中有其实用价值。     

激光红外大气传输透过率模型研究

为了提高激光红外传输在工程应用方面的精度,以辐射传输理论为基础,考虑大气湿度、温度、能见度等容易测量的因素,建立了大气透过率衰减的简化模型。利用模型,对不同波长的激光在各种大气环境及传输路径下的透过率进行了计算,并与商用软件的计算结果进行对比。实验结果表明：简化模型减小了运算量;晴朗大气,简化模型与软件计算结果在特定波段比较接近,最小相对误差低至0.005%。     

烟幕激光和红外透过率对应关系研究

分析了烟幕激光透过率与红外透过率的对应关系,提出了利用相邻波段红外透过率推算同样光学路径激光透过率的多项式拟合方法,开展了实验研究.结果表明:特定波长的激光透过率与相应红外波段透过率利用二项式拟合,其透过率计算误差在3%以内.     

业务平均激活率测量准确性的研究

本文研究了测量得到的业务平均激活率的方差与测量时间长度的关系，给出了两者之间的一个关系式，此关系式对于确定为达到要求的准确性而需进行的最短测量时间长度具有指导意义。     

电流调制激光引入的非稳散粒噪声的测量

利用锁相放大器,结合对Labview 软件编程,研究了电流调制激光引入的非稳散粒噪 声。通过对噪声功率谱的多次平均和快速傅立叶变换,有效地测量了非稳散粒噪声的频谱特性,研究结果表明非稳散粒噪声具有确定的相位依赖特性。     

人血管对He-Ne激光的吸收系数和散射相函数的研究

运用光生物学、基础医学以及物理学的基本理论,探讨了人血管组织的激光传播特性,定量测定了人血管组织的激光传输参量。采用标准积分球测量了人血管组织样品在632.8nmHeNe激光照射下的透射比T和反射比R,推算吸收比A。并把分光仪改装为光散射测量装置,测量了632.8nmHeNe激光照射下,-90°～90°散射角范围内的散射相函数S(θ),计算散射余弦平均值μ。结果表明:人血管组织受小功率(P=20mW)632.8nmHeNe激光照射时,光强衰减符合指数衰减规律,人血管组织对激光有较弱的前向散射。     

激光散射测量聚合物凝胶结构非均匀性

采用静态和动态激光散射测量了透明聚合物凝胶结构的空间相关性和时间相关性。结果发现，凝胶中含有动态相关长度不同的两种区域，在不同的测量点处，两种区域的百分比差异较大，从而获得了凝胶结构非均匀性的直接证据。     

一种非静态负载下功耗测量及功耗计算方法分析

提出了一种关于开关电源在特殊工作模式-非静态负载下输出端功耗的计算方法.当开关电源输出端出现非静态工作模式时,对于传统的功耗计算方法会经常出现效率大于100％的情况,而实现在非静态负载情况下计算出比较符合理论与实时的功耗真实值,特推出此计算验证方案,供后续出现开关电源输出端非静态工作模式下的功耗计算参考.     

液体光吸收系数测量的研究

该系统采用双光路差比原理 ,通过测试信号和参考信号的比较处理 ,消除了整个系统中各部分相同性质的误差 ,从而提高了整个系统精度 ;为了消除液体中微小颗粒的光散射对吸收系数测试的影响 ,本系统采用了镀膜反射光管收集散射光 ,该技术对于不均匀介质吸收系数的测量特别是减少散射对光吸收系数测量的影响这一难题提供了一种解决方法。该测量系统测量精度为 0 .0 0 0 5 /m ,相对误差小于 10 %。本系统在设计开始就注意到系统各部分的可移植性 ,为以后整个系统的改进和扩展留有余地     

激光诱导间质热疗中生物组织吸收系数变化特性研究

利用近红外光谱技术进行生物组织激光诱导间质热疗（laser induced interstitial thermotherapy, LITT）实时监测,探讨LITT术中疗效评估基础。实验样本采用离体猪肝和小鼠皮下移植肝肿瘤,使用近红外光谱实时采集系统采集激光热疗过程中组织吸收系数。实验结果表明组织吸收系数在激光热疗过程中具有一定的变化规律,其中猪肝的变化规律非常明显,在低功率下呈现缓慢的上升,高功率下达到一定的温度（50℃左右）快速上升,并逐步达到稳定。肿瘤在热毁损时会根据瘤体的组织特性不同出现特异性变化,这些变化可以作为将来临床治疗的参考。实验结果表明在进行实体组织激光诱导间质热疗过程中,组织吸收系数作为实时监测因子具有一定的参考价值,而作为肿瘤的治疗评估因子还需要进一步探索。     

使用可调谐LD激光作探针测量泛频HF化学激光器小信号增益

发展了一种使用可调谐ＬＤ激光为探针直接测量ＨＦ激光器小信号增益的方法。以计算机程控步进电机驱动ＬＤ激光器波长扫描,测量进入ＨＦ激光反应室和从反应室出射的探针光功率,并依此计算ＨＦ激光器小信号增益系数。实测ＨＦ激光器小信号增益系数最大值约５×１０－ ３ｃｍ －１ ,增益－ 波长半宽度约１－５ｎｍ ,增益时间半宽度０－５ｓ。对测量方法结果进行了讨论。     

石英玻璃太赫兹光学参数测量的误差分析

测量液体或气体样品的太赫兹光学参数时,常采用石英玻璃作为容器,因此在计算样品的折射率和吸收率时需要考虑石英玻璃太赫兹光学参数的影响。文中利用太赫兹时域谱技术测量了石英玻璃的太赫兹时域光谱,根据测量模型计算了太赫兹波段的折射率和吸收率,并利用误差传播理论分析了这些光学参数的误差。结果发现折射率误差在0.2~2.0 THz范围内基本保持不变,而吸收率误差则随频率增大而呈指数增大。这对于提高测量石英玻璃容器中的气体及液体样品太赫兹光学参数的准确性具有重要价值。     

He-Ne激光照射下生物组织光学特性参数的测量

生物组织在He-Ne激光照射下,通过测量组织表面的漫射光分布,利用漫射近似所得到的解析表达式,反演其光学特性参数,可实现光学特性参数的无损测量;通过对牛肌肉、猪肉和鸡肉生物组织的测量,获得了这些组织的吸收系数和有效散射系数.     

用于CO2探测的高功率1572nm可调谐光源

为了研发一种应用于CO2探测激光雷达的全光纤宽带可调谐高功率光源,以CO2的超精确吸收谱为基础,结合外腔可调谐激光器和L波段光纤放大器,进行了理论分析和实验验证,取得了针对1572nm附近吸收峰的连续调谐窄线宽光源的数据,并通过铒镱双包层光纤放大器将输出光功率提升到瓦级以上。结果表明,光源输出功率大于10dBm,边模抑制比大于50dB,线宽500kHz左右,1572nm放大器最大增益可达25.13dB,输出光功率达到1W以上。该光源具有体积小、低功耗和低成本的优势,对实现更大范围的空间CO2浓度探测分析有一定的帮助。     

基于TDLAS技术的空气气压精确测量

基于可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术,通 过测量水汽吸收线的展宽,实现了气体压力的精确测量。实验中光源被 分为两束,一束通过压力可调的样品池获得吸收光谱数据,另一束通过FP标准具用以波 长定标。选取 水汽在7243cm－1附近的两条吸收线, 利用测得的10～20kPa之间的水汽吸收线压力展宽值对 HITRAN数据库中的空气展宽系数进行校正。实时测量了参考气压值从30～100kPa时的 水汽吸收线压力展宽,计算得到气压值并与参考气压进行比较,不同参考压力下利用水汽7243.075cm－1 和7242.370cm－1处吸收峰计算结果与参考气压值的偏差分别分布于0.9%附近和2.0%附近,两条吸收谱线 测量结果波动均小于0.2%。实验测量结果与参考值几乎一致,且同一条件不同次测量结果波 动较小,证明了TDLAS技术应用于实时环境气压精确快速测量的可行性。     

可调谐半导体激光吸收传感器的温度测量验证

开发了一种可调谐半导体激光吸收传感器,用于测量气体的温度,应用扫描波长吸收谱和固定波长调制谱探测水蒸气在7 454.4 cm-1和7 185.6 cm-1附近的两条吸收谱线。传感器可实现绝对温度测量,固定波长调制谱更可实现10 kHz以上的测量带宽。传感器的性能和精度在已知温度和压力的静室中进行测量验证,在600~1 000 K的设定温度范围,两种方法的测量误差（RMS）都小于2%。表明可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）传感器对于均匀的流场具有快速和精确的温度测量能力。     

Detailed study of above bandgap optical absorption in HgCdTe

HgCdTe remains the material of choice for high-performance infrared (IR) detectors due to its tunable direct bandgap energy corresponding to the IR spectral region, and the advancement of HgCdTe materials growth and processing technologies. Accurate knowledge of the HgCdTe optical absorption coefficient is important for IR detector design, layer screening, and device analysis. The spectral response for IR detectors is dependent on optical absorption above the bandgap energy, where much of the study of absorption coefficient in HgCdTe has focused on the bandtail region. In this work, the optical absorption coefficient was studied by theoretical bandstructure calculations and experimental measurements on HgCdTe layers using techniques of IR spectroscopic ellipsometry and IR transmission. The theoretical and experimental results suggest that the absorption coefficient between 600 cm⁻¹ and 5,000 cm⁻¹ is related to energy relative to bandgap with a fractional exponent between 0.6 and 1, rather than the previously used expressions relating to a parabolic or hyperbolic bandstructure. The fitting parameters for Hg_1-xCd_xTe with x=0.22–0.60 are presented to develop a model for the optical absorption coefficient spectra. The calculated detector spectral response using the new and previously reported absorption coefficient models suggests that next generation IR detectors employing multilayer structures with graded compositional profiles will likely benefit from this new model.