掺铒光纤激光器线宽压缩技术的研究

研究掺铒光纤激光器上实现的超窄线宽单模激光输出. 对复合环形腔压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了有源复合环形腔参数对激光理论极限线宽产生的影响,并对影响激光线宽的关键参数进行了实验验证,获得了稳定的单纵模激光输出,其线宽小于100Hz,输出最大功率可达2.779mW.     

球形流体转子陀螺仪动力学分析

球形流体转子陀螺仪是利用在球腔内旋转的流体作为惯性元件的新型陀螺仪,可作为双轴速率陀螺仪在航空及航天技术中量测载体的角速度或自旋卫星的章动角。本文系统地分析了这种陀螺仪的动力学原理,导出了计算公式,并建立各种设计参数与量测灵敏度和精度之间的关系,为新型陀螺仪的研制工作提供理论基础.     

环形激光陀螺仪随机误差模型的研究

为了减少陀螺仪的误差并提高其精度,需要对陀螺仪误差进行估算与补偿,因而建立了陀螺仪的随机误差模型。在环形激光陀螺仪（ＲＬＧ）随机误差模型分析方法中,有功率谱密度（ＰＳＤ）分析,时序ＡＲＭＡ模型,及Ａｌａｎ方差分析。Ａｌａｎ方差分析是在时域上对频率稳定性进行分析的一种通用方法。在Ａｌａｎ方差与ＰＳＤ之间存在定量的关系。通过分析Ａｌａｎ方差,可以分辨出存在于ＲＬＧ中的各种类型噪声。Ａｌａｎ方差分析比在频域上分析ＰＳＤ简单得多。该文用Ａｌａｎ方差对Ｌ－１环形激光陀螺仪进行了具体的分析,得到了存在于Ｌ－１环形激光陀螺仪中的各误差源。表明Ａｌａｎ方差是建立激光陀螺仪随机误差模型的一种很实用的方法。     

小角度测量的光学方法

光学方法是一种精确测量小角度的主要方法和重要手段.通过综述光学自准直法、内反射法、激光干涉法和环形激光法等测角方法的测量原理,给出典型实验装置,比较了各种方法的优缺点,并对它们的使用场合进行了探讨.     

基于石墨烯的光调制器研究进展

首先介绍了石墨烯的光电特性及光调制机理,在此基础上结合石墨烯在光调制器中的研究及应用,综述了国内外基于石墨烯的光调制器研究进展,重点叙述了条形波导结构、M-Z结构、环形腔结构以及一些其它结构光调制器的工作原理及各器件的特性。     

外场调制控制环形腔光折变振荡器的时空混沌

利用均匀外场调制控制非对称耦合环形腔光折变振荡器的时空混沌, 并考察非对称耦合条件下环形腔光折变振荡器的二维时空动力学演化行为及其时空混沌特性. 结果表明： 随着调制强度的增加, 经过倍周期倒分岔, 环形腔光折变振荡器由时空混沌态转化为周期4、 周期2, 进而达到周期1; 将环形腔激光器输出的混沌激光作为调制信号, 通过调整环形腔激光器的增益系数, 可将环形腔光折变振荡器控制到周期4和周期2.     

Allan方差方法分析环形激光陀螺仪噪声的性能评估

为验证Allan方差方法用于不同状态下不同类型陀螺仪噪声分析的适用性,该文系统总结了Allan方差方法用于分析室温(～25℃)下静态环形激光陀螺仪噪声的方法,对该陀螺仪常见的5个主要噪声项以外的其他噪声项作了补充说明。对中国自主生产的某型号环形激光陀螺仪和目前使用较广泛的MPU 9250微系统惯性测量单元中的陀螺仪分别进行静态和动态下的多次实验与对比分析,结果表明:在对陀螺仪噪声特性充分了解的前提下,Allan方差方法可以对静态下不同类型陀螺仪的若干主要噪声项进行建模与概算,以满足全球导航卫星系统/惯性导航系统(GNSS/INS)的组合系统中Kalman滤波器参数设置的需要。若干实验分析结论对《IEEE单轴干涉式光纤陀螺仪试验程序和格式指南的标准规范》中经典Allan方差方法作了补充解释。通过对比Allan方差及相关常用数据分析方法,概述了其一般适用性。Allan方差方法可以为改进精密仪器的设计与制造、提高惯性产品实际使用精度等提供依据。     

光腔衰荡光谱技术应用于痕量气体检测的研究进展

光腔衰荡光谱(CRDS)技术在对痕量气体的检测技术中占有重要的地位。对基于光腔衰荡光谱技术的痕量气体检测相关研究进行了综述,分析了光腔衰荡光谱技术的相关工作原理及技术特点。介绍了CRDS痕量气体检测在大气环境、生物医学、燃烧化学等方面的研究进展以及存在的问题;总结了CRDS痕量气体检测的发展趋势。     

布里渊光纤陀螺环形腔中偏振串扰及消除方法

建立了布里渊光纤陀螺环形腔中泵浦光及布里渊激光的偏振传输模型,推导出了2本征态的本征值,分析了环境因素波动引起的偏振误差.研究结果表明：采用保偏光纤构建光纤环形腔并旋转熔接点偏振主轴90°能使泵浦光及布里渊激光2本征偏振态在激光器中保持稳定的谐振间距,从而消除偏振串扰给陀螺带来的误差;采用单偏振单模光纤构建布里渊光纤陀螺环形腔能消除偏振串扰.针对2种消除偏振串扰的方法进行了实验,实验结果与理论分析相符.     

JCJ-ⅡT二维激光测径仪

介绍了一种可用于玻璃管、导线、棒材等生产线上外径的在线非接触检测与控制的二维激光测径仪,叙述了二维激光扫描测径的原理及二维激光测径仪的结构及实现.     

环形腔激光网络对激光斑图信号的聚类同步传输

本文在Lugiato等人工作的基础上,发现在考虑了激光的横向效应后,环形腔激光器的激光输出不但能够呈现合作频率锁定以及准周期振荡行为,而且还会呈现新的湍流效应,并模拟展示了相应的激光斑图.进一步利用环形腔激光器构成激光网络对激光斑图信号进行了聚类同步传输.在我们设计的技术方案中,允许网络中存在不确定参数.并且,激光网络中聚类的划分、拓扑结构以及每个聚类中的节点数目不受任何限制.     

掺Nd^3＋光纤环形激光器及其对激光陀螺的可能应用

报道用Ar~ 激光泵浦抛磨型掺Nd~(3 )光纤定向耦合器构成的环形腔、环形激光器的激光阀值、双端输出功率、光谱、偏振等光学特性,并讨论其对激光陀螺应用的可能性。     

媒体纵览

正中国"天琴计划"关键技术正在立项中国本土重大引力波探测工程"天琴计划"已经于2015年7月份正式启动,部分关键技术研究已有具体进展,目前正在立项中。根据此前的设想,"天琴计划"主要将分四阶段实施:第一阶段完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等天琴计划地面辅助设施;第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶     

基于环形激光的光学系统及其性能评估

基于传统的点状或线条状激光视觉传感器信息量少、解释模糊以及跟踪方向单一等问题,利用正负透镜,开发了一种基于环形激光的光学扫描系统;研究了环形激光成像过程中的球差消除问题.结果表明,该光学扫描系统可以实现环形激光轨迹,球差足够小,能够用于特征提取以及焊缝识别与跟踪.     

环形腔气体溶解析出对油气悬架性能的影响

工程车辆单气室油气不分离式油气悬架内随油液流动进入环形腔的气体,在环形腔内溶解析出会对油气悬架性能产生一定的影响.为此,文中建立以环形腔内气体体积为判断导向的油气悬架非线性数学模型,采用联合模拟仿真的方法求解非线性方程组,分析环形腔内气体溶解析出对环形腔内压力变化的影响,并搭建等比例油气悬架试验台进行验证.仿真结果和试验结果对比表明:文中建立的数学模型能够准确地描述环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架性能的影响;环形腔内气体溶解析出在油气悬架设计和使用过程中不可忽略;在此影响过程中气体溶解度和油气悬架外加激励的作用明显;环形腔内气体溶解析出变化对油气悬架簧上质量相对位移的影响有限,但对油气悬架内部结构的冲击、振动强度及寿命有较大的影响.     

四种自制被动积分灵敏测氡仪(计)的性能比较

为了提高测氡方法的灵敏度,研究了驻极多功能快速测氡仪、灵敏型矿工氡个人剂量计、电源式多功能快速测氡仪、被动式PCMR-1连续测氡仪等四种被动积分灵敏测氡仪(计),除了灵敏型矿工个人氡剂量计仅能测量氡浓度外,其它三种既可测量氡浓度,又可测量氡析出率.介绍了四种测氡仪(计)的测量原理、技术指标、质量保证体系和优缺点.平行测量结果表明测平均氡浓度时,它们在5%误差范围内一致;测氡析出率时,它们在10%误差范围内一致.     

姿态稳定用双轴陀螺仪

研究用于姿态稳定系统的双轴液体动力陀螺仪.介绍了陀螺仪的基本工作原理,由建立的陀螺仪力矩方程推导出陀螺仪的数学模型.用速率突停的方法测试陀螺仪的输出信号,并根据试验结果建立了简化的系统传递函数.由简化传递函数可以看出,陀螺仪的输出信号中既有载体的角度信息又有角速度信息,两分量的大小取决于时间常数的大小.     

超短脉冲“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器

利用非线性放大环形镜被动锁模方法对锁模光纤激光器进行实验研究,引入色散管理方法,实现了"8"字形掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,在1 550 nm波段上得到了光谱宽度16 nm、脉宽为1.77×10 13s的超短脉冲输出.泵浦功率在300 mW时,激光器实现了重复频率为19.7 MHz,平均输出功率12 mW的锁模脉冲输出.整个激光腔为全光纤结构,而且操作简单,锁模输出状态下的激光器可以在光学平台上稳定运行数小时.     

环形激光陀螺仪的机械抖动控制及信号读出的研究

环形激光陀螺仪（ＲＬＧ）的控制电路和信号处理方法直接影响着ＲＬＧ的使用精度及净信号输出频率等性能。为研究通过改进控制电路和采用信号处理来提高ＲＬＧ精度和改善其动态性能,满足惯性测量组合（ＩＭＵ）使用要求,本文研究了一种新的Ｌ－１型ＲＬＧ控制电路,并在此基础上,实现了高频采样;本文还介绍了一种高频采样中去除抖动的方法,以及相关信号处理技术。实验结果表明,本文电路和信号处理技术,改善了ＲＬＧ的信号使用精度,提高了其角速度信号输出频率,改善了Ｌ－１型ＲＬＧ的动特性。     

随机激光中环形随机腔的谐振特性分析

采用时域有限差分法(FDTD)直接求解Maxwell方程组,分析了二维随机激光器中环形随机腔的构成、形成条件及光波模式特性等.计算表明:随机激光器中形成环形随机腔的散射体临界浓度为30%;随机腔中模式数随散射体粒径增大而增加,且光波模式向低频方向漂移;模式频率间隔只受散射体粒径影响而与散射体浓度(占容比)无关,粒径增大时频率间隔变小;模式特征与散射体的类型无关,最优散射体折射率在2左右.由计算结果可知,可以根据增益介质的特性来选择散射体的参数以得到随机激光的最佳输出特性.