未来的全光通信

激光技术的出现和发展,为光通信提供了理想的光源——激光器。由于激光器产生的激光亮度高,方向性、单色性和相干性好,因而传输距离远,便于调制和接收,是一种极好的信息载体。激光器的出现及后来低损耗光纤的产生,使长期停滞不前的光通信在70年代重新崛起,并迅速发展。 但是,迄今为止,光通信系统都是由光源、光端机、光缆和大量电子器件组成的混合系统,即“光电系统”或“半光系统”。在这种系统中,信息     

激光光度计

激光光度计用于测量5ns至6μs的重复脉冲激光强度,波长范围0.4至1.1μ,最小可检测能量1×10~(-14)焦耳。由于脉冲激光器增益高、调整使用方便以及脉宽可短至毫微秒等特点,而且某些脉冲激光器如染料激光器还具有波长可调的优点,因此它在吸收、散射测量,荧光强度测量以     

激光技术简介:第二部分 激光器

本讲座第一部分介绍了激光原理,从中知道,采用适当的方法和装置,使受激辐射以一定方式持续下去,就能形成激光。通常把工作物质(激活物质)、激发能源和谐振腔三者统称为激光器。1958年有人发表了利用受激辐射来放大光波的理论,1960年出现的第一台激光器是红宝石激光器,接着出现了氦氖激光器,1962年又制成了半导体激光器,以后激光器的种类逐渐增多。 我们知道,作为激活物质,必须满足两项基本要求:(1)材料的原子有合乎要求的能级,它们的能级间距离可以提供所需要的激光频率;(2)材料的原子必须有可能在它们的能级之间形成“粒子数反转”。目前,已经发现符合这些要求的材料有几百种,因而已制成的激光器达几百种之多。 根据所用材料的组态不同,可以把激光器分为四类,即气体激光器(又分为分子、原子、离子的气体激光器)、固体激光器、液体激光器(包括螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器)、半导体激光器等。 一、气体激光器     

直接产生可见光的激光器研究进展

可见光激光在显示、通讯、生物医学、光学传感、光谱学、高端制造等领域具有重大应用需求.目前,可见光激光大多通过近红外激光的非线性频率转换(倍频、和频)获得,存在系统复杂、转换效率较低、光束质量较差、成本较高等问题.随着精密加工制造及先进应用的快速发展,对性能优、效率高、稳定性好、结构紧凑的可见光激光器的需求日益迫切.本文主要介绍厦门大学电子工程系光电子技术研究所利用直接产生可见光激光技术(与非线性频率转换不同),获得高功率/短脉冲可见光固体激光器和光纤激光器的研究进展:1)首次将被动锁模激光器推向可见光波段;2)直接产生可见光的激光器功率达瓦级;3)利用各种稀土(Pr~(3+)、Ho~(3+)、Dy~(3+))掺杂光纤或晶体,研发了绿/黄/橙/红等新波长可见光激光器;4)开展可见光激光光场调控研究,实现可见光涡旋激光的直接产生.最后分析了可见光激光研究的发展方向与面临的问题.     

基于STM32的DFB气体激光器驱动电路设计与实验

可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监测电路、电阻-电压变换电路、温度采集电路、MAX1978制冷器控制芯片、数字PID整定算法等于一体的激光驱动器;然后,实验测试激光驱动器对DFB激光器(1 627 nm)电流调谐与温度控制的性能,分析确定DFB激光器波长的电流调谐系数、温度调谐系数以及内部温度误差来源;最后,通过改进B值计算及校正方法,对激光驱动器温度控制误差进行补偿,实现DFB激光器输出波长的精准锁定。实验表明:改善后的激光驱动器较传统激光驱动器的驱动电流绝对误差降低54.5%(±0.005 mA);控制温度绝对误差降低71.4%(±0.01℃);响应时间提高2.98倍(0.067 s/℃);C_2H_4气体检测系统精度提高17%。研究结果为TDLAS气体检测方法的应用提供了可靠的技术支撑。     

激光在桥梁测振中的应用

一、引言应用干涉法作成的激光测振仪,早已研制成功并正式投入使用。这种测振仪实际上是用激光器作光源的干涉仪,它以激光波长作为尺子测量物体的振动幅度。这种测振仪的一个反射镜需固定在欲测物体上,必须在室内使用。在四个现代化的建设中,有越来越多的铁路及公路桥樑桥墩需要有先进的测试手段,以保证交通的迅速发展和畅通无阻。根据这种需要我校与济南铁路局共同初步研制成功     

激光杀虫——物理防治法的新尝试

1965年,加拿大就开始研究用激光(莱塞)控制害虫。目前已研究了激光辐射对8种昆虫的作用。利用高能激光可以破坏害虫的某一个或几个发育时期(卵、幼虫或若虫、蛹、成虫)。如采用具有大直径光束的轻便激光器或将10～20个小直径光束的激光器排成一排,照射一块大田作物(也可以利用飞机或直升飞机照射),就能杀死所有的害虫。应用激光器时,可以配合使用高速吹风机,以便使所有的害虫都暴露出来。波长为450～500毫微米的激光可以杀死螨类和     

腔外调谐双频(塞曼)激光器荣获国家发明奖

基础课物理教研组研制成功的“腔外调谐双频(塞曼)激光器”,于1981年7月经国家科委发明评选委员会讨论通过,获得国家发明奖四等奖。 双频激光器是精密量测仪器──双频激光干涉仪的核心部件。它是利用塞曼效应产生频率不同的左、右旋圆偏振光,供双频激光干涉仪作为相干光源使用。与单频激光干涉仪比较,使用双频激光的干涉仪具有多功能、抗干扰、不需予热、电子运算装置简化等优点。双频(塞曼)激光器包括激光器本身、横向铌酸锂电光调制器、双频稳频器及双频激光接收装置四部分。 物理教研组研制成功的腔外调谐(塞曼)激光器在结构上有自己的…     

分布式布拉格反射光纤激光器自混合尾纤调制技术

激光自混合干涉技术是一种新型测量技术,其具有结构简单、紧凑、易准直等优点,因而广泛应用于振动测量领域.采用压电陶瓷尾纤调制技术,对分布式布拉格反射光纤激光器自混合干涉系统进行调制,最终实现了对外界物体振动信号的重构.重构结果表明,当外界振动物体峰峰值在λ/4到2λ范围时,重构振动信号的峰峰值误差低于0.3%.     

用光学克尔效应作红外激光脉冲的变换与测量

激光技术的发展已将激光脉冲的宽度压缩到微微秒量级。如此短的激光脉冲将使许多物理、化学等快速过程的研究成为可能,然而对测量技术也带来了较大的困难。对于红外激光脉冲的检测,常用光子牵引探测器、热电探测器及碲镉汞探测器等,其响应时间一般大于1ns。有的则检测灵敏度低或需低温条件等,这就使这类检测技术受到限制。但是在可见光或近红外波段却有一些光电检测技术,尤其是适宜于测量短脉冲的高速照相、双光子荧光技术及快速条纹照相术等,在灵敏度或时间分辨率等方面都大有提高,可是这类检测系统却不能直接用于红外激光脉冲的测量。 1964年,Mayer等首先提出了用强功率偏振光脉冲取代传统克尔开关中的电脉冲而产生双折射效应。Duguay等在这个原理上建立了测量脉冲激光的行波光学克尔开关。其设想是用一强的偏振光脉冲(“开关光束”)在克尔介质内感生一个短暂的双折射,从而对另一偏振方向与之成45°的“探针光束”产生调制作用,也就是使其偏振面产生旋转而得以通过原置于正交位置的检偏器,最后所获得的透射光讯号就反映了原“开关光束”的变化情况。在[3][4]中将上述思想用于10.6μ红光激光脉冲的调制变换,然而由光     

基于激光测距和图像处理的尺寸检测系统设计

本系统通过运用激光测距和图像处理技术进行物体尺寸检测,当系统对被测物体进行测量时,由激光器发射的两条激光束投射到检测对象表面或被测量对象所在的平面上,形成明亮的斑点。并通过CCD摄像机进行图像处理,将拍摄到的图像通过图像采集卡进行采集,并最终输入电脑计算机中惊醒图像检测处理,最终先去最优质的图像信息进行处理以此得到最终数据。对组成尺寸检测系统的测距系统和图像处理系统进行了系统的分析,对系统内部的相关组成进行了讨论。     

省科委主持召开“YAG倍频激光器”及“凝胶色谱用聚苯乙烯标准样品和填料”鉴定会

吉林省科委于一九八○年十二月一日至三日在我校主持召开了“YAG倍频激光器”、“凝胶色谱用聚苯乙烯标准样品”及凝胶色谱“用聚苯乙烯填料”三个产品的鉴定会。经与会代表审查有关技术资料,并进行现场实测,认为三个产品的技术资料完备,数据齐全,可以投入批量生产。 “YAG倍频激光器”是我校物理系光学教研室研制的。该机由电光Q开关YAG激光器、倍频器和激光电源等组成。其特点是峰值功率高,输出能量大,稳定性好,仪     

10·6μCO_2激光器频率稳定度的初步研究

报告叙述了10.6μCO_2激光器的稳频原理。对激光器频率不稳定的各种因素进行了分析,在普通实验室条件下,引起CO_2激光频率起伏的主要因素是:环境温度的变化、机械振动及电源的不稳定等外界騒扰。采取一定措施,对这些因素进行控制,利用鑑频器和示波器对激光器短期稳定度以及用“频率分析仪”对长期稳定度进行了测量,初步结果是短期稳定度为1×10~(10)量级(0.1秒内),长期稳定度为3×10~7量级(7小时内)。     

激光调阻机测控系统设计

为了有效提高激光调阻机的调阻精度和调阻效率,本文设计了一种激光调阻机测控系统.通过检测调阻过程中阻值的变化,有效控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀.采用高级精简指令集微处理器(ARM)作为主控制器,实现与上位机通信、电阻数据采集计算和比较器输出控制.依据开尔文测阻法搭建恒流源电路、信号调理电路和数据采集电路.通过设计可扩展的继电器阵列实现测量通道的快速切换,进而有效保障了激光调阻机的快速调阻.采用硬件电路直接输出晶体管-晶体管逻辑电平(TTL)信号控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀,保证调阻精度与调阻效率.实验结果表明:电阻的测量精度最高为0.01％,调阻精度最高为0.1％,调阻速度最快为50个/s.     

双激光器火车侧滚角图像检测方法

针对车辆蛇形运动、横向摆动和侧滚姿态导致的轮轨磨耗严重、脱轨危险系数大等问题,研究双相机双激光器在线检测轮对侧滚角的图像处理方法;将2组激光器和相机分别安装在2条轨道上方的转向架上,对采集的轨面激光点图像进行梯形校正、轨道边缘直线检测和激光点位移测量,采集的位移数据用以判断和计算车辆的实际橫移和侧滚角。模拟转向架设备的检测实验结果表明,双激光器检测车辆橫移的误差小于0.5 mm,相对误差小于8%,检测车辆的侧滚角小于6°,误差小于0.2°,测量精度高,抗干扰性能强。     

激光器及激光在尖端科学实验中的作用

随着1960年世界第一台激光器的产生,近50年激光器得到了广泛应用。本文略述激光和激光器的产生,并简述了激光在尖端科学实验中的重要应用。列举了多普勒冷却、光学粘胶与激光原子阱、激光粒子“透视眼效应”和强场激光的应用等。     

DFB半导体激光器啁啾系数的测量

从激光在色散光纤中的传播特性出发,给出了定量测量DFB(Distributed Feedback)半导体激光器啁啾系数的方法.通过利用矢量网络分析仪和色散光纤搭建的测量系统准确测量了DFB半导体激光器样品的啁啾系数.该测量方案对于长距离光电链路的设计有重要的指导意义.     

双路调频激光绝对距离测量系统的设计

结合双路调频干涉的高精度优点,以四波混频技术取代其中一路调频激光器,设计了双路调频激光绝对距离测量系统。Matlab数值模拟结果显示:在不考虑四波混频等非线性效应影响的情况下,双路调频激光绝对距离测量系统的测量精度较单路调频测距系统提高了近1个数量级,可以显著降低单路调频测距系统因待测物体振动、气流扰动等因素对测距精度的影响,所设计的系统是合理有效的,并具有简便性和经济实用性的特点。     

中频差Zeeman双折射双频激光干涉系统的实验研究

Zeeman双折射双频激光器能够输出3~40 MHz频差的双频激光,可用作高测速双频激光干涉仪的光源。针对这种激光器的特点,以频差约7 MHz的Zeeman双折射双频激光器为干涉仪的光源,建立了中频差双频激光干涉仪测量系统。经过与商用HP5528A双频激光干涉仪的比对测量实验得出,中频差双频激光干涉仪实验测量系统测量线性度小于0.002%,测量的标准不确定度小于0.1μm,证明了中频差双频激光干涉系统的可行性和针对这种光源采用的设计方案的正确性。     

浅谈激光及其应用

一、激光激光技术是六十年代人们在生产斗争和科学实验中迅速发展起来的一门新技术。激光,又名莱塞(laser),是由一种新型的光源——激光器发出的光。它是根据物质的受激辐射原理而产生的。激光器发出的光子具有频率、相位、传播方向、偏振态四同性。因而激光在宏观上与普通光相比较,主要有四大特点:一是高度的方向性。激光光束平行向前传播,从激光器发出的细束光,发散角只有一个毫弧度左右(1毫弧度=3′36″)。而普通光则是自发辐射发光,原子的自发辐射发光,因而向前四面八方散开的。二是具有很纯的颜色或者单色性好。激光的波长可以限定在很窄的范围内,如氦——氖激光谱线宽度小于一千万分之一埃(1埃=10~(-8)厘米)。而不象普通光源那样波段极宽的混合光,即是最好的单色光源——氪~(86)灯——