Harmonic operation of high gain harmonic generation free electron laser

In high gain harmonic generation (HGHG) free electron laser (FEL), with the right choice of parameters of the modulator undulator, the dispersive section and the seed laser, one may make the spatial bunching of the electron beam density distribution correspond to one of the harmonic frequencies of the radiator radiation, instead of the fundamental frequency of the radiator radiation in conventional HGHG, thus the radiator undulator is in harmonic operation (HO) mode. In this paper, we investigate HO of HGHG FEL.Theoretical analyses with universal method are derived and numerical simulations in ultraviolet and deep ultraviolet spectral regions are given. It shows that the power of the 3rd harmonic radiation in the HO of HGHG may be as high as 18.5% of the fundamental power level. Thus HO of HGHG FEL may obtain short wavelength by using lower beam energy.     

二元光学在激光测距中的应用

利用二元光学器件的相位补偿作用进行波面变换,将高斯光束变换为平面光束,达到减小激光测距仪光束发散角的目的。在２０ｋｍ 处对激光光束发散角采用叠加积分衍射分析进行计算,得到结果为２ ×１０ － ４ｍｒａｄ , 远小于原来的２ｍｒａｄ 。计算还表明测程没有因能量损失而降低。     

实现20Gbit/s的OTDM孤子信号56km色散位移光纤的传输

在国内最先采用孤子的方式将8×2.5Gb/s的OTDM信号在色散位移光纤中传输了56.1km,对8×2.5Gb/s的OTDM进行解复用后进行了误码测量,系统功率代价为2.9dB.系统采用增益开关半导体激光器作光孤子源,高Q电滤波方式提取时钟,非线性光学环路镜解复用。孤子脉冲最大半宽度为20ps,传输光纤平均色散1.2ps/nm/km。     

基于异构双核的磁共振接收机的设计

提出了基于异构双核的低场核磁共振（Low-field Nuclear Magnetic Resonance,low-field NMR）接收机的设计,具有ARM（Adanced RISC Machines）和现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）先进的异构双核结构、高速的模数转换器（Analog to Digital Converter,ADC）采集、增益的可控以及可视化显示等特性,提高了整个系统的性能指标.设计中采用Xilinx公司的系统开发工具System Generator来实现内部信号处理功能.实验结果表明,数字接收机具有结构紧凑、可重构性强、采样速率高和成本低等特点,并且增益的可控使接收机获得了较大的动态范围,提高了重建图像的信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）.     

百瓦级高亮度光纤耦合半导体激光模块的研制

用3只976 nm半导体激光短列阵作为子模块,研制出连续工作的百瓦级高亮度光纤耦合模块。首先,利用光束转换器将每个半导体激光短列阵进行光束整形;然后采用空间复用技术将3个半导体激光短列阵在光参数积小的方向上叠加,并利用倒置伽利略望远镜作为扩束器进一步压缩发散角;最后利用优化结构的透镜组将激光聚焦到芯径200 μm,数值孔径为0.22的光纤中。测量结果显示:聚焦后激光的发散角为24.8°,焦平面的光斑尺寸为175.2 μm;耦合后测量光纤出光功率可达107 W,对应亮度为2.23 MW/(cm²·sr),达到了国内利用列阵进行光纤耦合的领先水平;在工作电流为52.5 A时,电光转换效率为43.1%,远高于全固态等激光器;最后测量本模块在不同驱动电流时的光谱,并以此计算出模块的热阻为1.29 K/W,说明它的散热性能良好。结果表明,本光纤耦合模块适合应用于泵浦光纤激光器、医疗和激光加工等领域。     

小型荧光激光雷达测量六种典型生物战剂模拟物二维荧光光谱

对成团泛菌(Pan)、金黄色葡萄球菌金黄亚种(Sta)、球芽孢杆菌(BG)和大肠杆菌(EH)四种生物战剂模拟物进行了培养和生长曲线测定,四种菌的代时分别为0.99,0.835,1.07和1.909 h;设计研制了近场小型荧光测量激光雷达,266和355 nm波长分别用于测量生物战剂模拟物氨基酸段和NADH段二维荧光谱;在可控的荧光测量腔室,测得了分辨率为4 nm的营养态细菌液态气溶胶以及牛血清(BSA)、卵清蛋白(OVA)两种毒素类模拟物液态气溶胶的二维荧光谱;二维荧光谱数据表明,Pan,Sta,BG,EH,BSA和OVA气溶胶,在氨基酸段的荧光谱形与标准荧光组分色氨酸较为一致,FWHM为60 nm,受培养生化环境、细菌内部荧光组分及比例的影响,荧光分子激发态与基态间的能量差增大,荧光谱带均存在不同程度的蓝/紫移;在Pan,Sta,BG和EH营养细菌气溶胶中均检出了较弱的NADH荧光组分,且水、氮等的拉曼散射不能完全扣除,光谱锯齿严重,FWHM为100 nm;二阶求导后的二维荧光谱表明,荧光谱的高阶处理和分辨识别是可行的。     

一种高分辨雷达目标识别方法

研究了宽带高分辨雷达目标识别问题,基于目标一维距离像,提取目标散射中心特征,并根据该特征设计了简单目标的目标分类器,利用暗室测量得到的缩比模型高分辨回波数据进行识别,结果表明该识别方法具有良好的识别性能。     

微缩场景下红外成像系统点目标作用距离研究

作用距离是红外成像系统性能的重要指标,对系统的设计具有决定性作用。在微缩场景下对红外成像系统进行测试,节省人力物力,节省资源,将成为日后的一个趋势。本文介绍了微缩场景下红外成像系统点目标作用距离的估算模型,提出了基于实验室实测数据的修正方法,使用MATLAB软件进行了仿真,得到了修正后的计算公式。经检验,修正后的公式能够较准确地估算微缩场景下红外点目标作用距离。     

一种高速大功率半导体脉冲激光电源的设计与仿真

主要分析了影响电容充放电类型高速大功率脉冲电源性能的主要因素 ,并运用SPICE对其特性进行仿真 ,介绍了一种基于高速大功率MOSFET管实现高速大功率半导体脉冲激光电源的方法     

有源激光敌我识别系统作用距离仿真

分析了有源激光敌我识别系统组成和工作原理;在建立大气衰减模型基础上,利用高斯光束理论描述激光光束的传拎,从誓光峰值功率、束散角等参数推导出激光光束传输的理论模型,在考虑安装平台尺寸以及系统瞄准性能的前提下,对有源激光敌霉识别鎏鱼的佳用雌壹进行了仿真计算,计算结果表明最小作用距离对系统的限制较大,是设计激光敌我识别系统激...