激光超声检测共焦球面法布里-珀罗干涉仪

从理论上对共焦球面法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围、透射谱线半宽度、精细度、光谱分辨率等光学参数进行了分析,并根据激光超声检测的特点和要求,设计制作了一台实验室用的共焦球面法布里-珀罗干涉仪.利用单片机对该干涉仪的腔长和工作点进行控制,成功实现了激光超声的非接触测量.     

基于F-P滤波器和饱和吸收体的单纵模掺铥激光器

 提出一种基于法布里-珀罗滤波器和饱和吸收体的单纵模掺铥光纤激光器。利用窄带法布里-珀罗滤波器和未泵浦掺铥光纤的饱和吸收体来实现激光的单纵模输出。在室温条件下,实现中心波长1941.6 nm、信噪比32 dB的稳定激光输出。通过100 min的连续观测,激光器的中心波长偏移小于0.04 nm,激光输出功率抖动小于1.5 dB,证明单纵模掺铥光纤激光器可以在一段时间内稳定工作。     

增益介质对法布里-珀罗干涉仪光谱特性的影响

本文讨论了增益介质对法布里—珀罗干涉仪(F-P干涉仪)的三个光谱参数：锐度、色分辨本领和自由光谱范围的影响．结果表明，加入增益介质后F-P干涉仪的光谱特性会明显改善．这对更好地进行光谱精细结构分析提供了一条理论途径．     

高灵敏度温度自校准型光纤磁场传感器

该文提出了一种具有温度补偿作用的高灵敏度光纤磁场传感器,利用波长解调技术研究传感器的磁场和温度响应特性、重复性、指向性及可逆性等.该传感器是由一段单模光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)和非本征法布里珀罗干涉腔(extrinsic Fabry-Pérot interferometer,EFP...     

共焦法布里—珀罗干涉仪的共轭分析

分析了共焦法布里－珀罗干涉仪的反射光和特点,提出了一种激光超声的干涉仪共轭探测方法并给予实验验证,这种方法能将激光超声探测系统的探测灵敏度至少提高２倍。     

具有温度稳定的法布里-珀罗标准具设计

为了使法布里-珀罗标准具有较好的热稳定性,从而制作性能较好的梳状滤波器,可采用特别的晶体制作标准具.通过分析表明,温度对标准具的影响归因于材料的热膨胀和折射率的温度效应.如果晶体的热膨胀系数和折射率温度系数在1个或1个以上方向上的值符号相反,则光束在晶体中某些方向上的光程与温度无关.据此提出了用晶体材料制作具有热稳定性的法布里-珀罗标准具的方法,并以晶体-LiSAF为例,进行具体计算和说明.结果表明,用晶体可以设计出效果很好的具有温度稳定的法布里-珀罗标准具.     

扫描法布里—珀罗干涉仪测量金属薄膜反射系数的实验原理

介绍了利用扫描法布里—珀罗干涉仪,对金属薄膜反射系数进行准定量测量的实验原理;并对几种已知的反射系数Ｒ进行了实验验证;最后对此方法进行几点讨论。     

一种旁入射干涉仪的初步理论探讨

根据光的波动性而创制的干涉仪和光栅有许多种,它们各有特点,因而各有各自的用途。迈克尔孙干涉仪和法布里一珀罗标准具(以下简写为 FPE)可以用来将光波的波长和标准米尺进行比较,这导致了1960年国际度量衡会议决定以 Kr-86的橘红色谱线(2P_(10)-5d_5)在真空中的波长的1,650,763.73倍定义为1米。FPE 也已成为长度基准的传递工具。选择合适的干涉仪可以用来准确测量微长的变化、微小角度,介质的折射系数等。具有高分辨本领     

二维干涉条纹图像处理算法的优化选择

在采用斐索(Fizeau)干涉仪和Fabry-Perot(法布里-珀罗)标准具的激光波长自动检测系统中,处理干涉条纹的方法始终存在处理速度和精度的矛盾。该文针对干涉条纹处理过程中耗时最大的二值化和条纹细化部分,通过各个算法处理速度和精度的比较进行优化选择,选用矩不变算法和SFFA算法。实验结果表明：使用这一套方法可提高图像处理的速度和精度。     

亚毫米波法布里-珀罗干涉仪的研制

作者采用光刻技术制成的金属栅网作为反射器构成的法布里——珀罗干涉仪,可用于100微米至1000微米波长范围的亚毫米波作波长测量.干涉仪的Q 值的实验测量结果与理论计算值在同一数最级内.以波长为336.6微米的HCN 激光器的输出谱线作参考,波长测量的精度优于0.1%.     

偏正无关光纤干涉仪及其微位移测量应用

提出了一种与偏振无关的新型光纤干涉仪,采用端面镀膜的光纤自聚焦准直器,结合球凸透镜构成共光路光纤干涉仪,其探测光与参考光在同一根普通单模光纤中共光路传输,有效消除了偏振衰落影响。通过理论建模分析,并采用高精度的压电陶瓷作为稳定信号源,搭建了微位移测量平台,实测了三角波驱动电压信号与对应的干涉信号。研究了不同扫描电压下,压电陶瓷位移和驱动电压的关系。实验结果表明,该光纤干涉仪可实现微小位移的精密测量,在超精密机床振动、微型机械、传感等方面具有应用价值。     

一种新型光纤干涉仪的相位噪声及灵敏度分析

为了对微振动信号进行远距离实时检测,提出一种由两低反射率光纤光栅组成的新型双光束光纤干涉仪.给出了采用零差解调技术时干涉系统的散粒噪声和热噪声,并且分析了在不同时间延迟情况下的相位噪声.通过对系统各种噪声的分析,推导出系统的最小探测灵敏度解析表达式.最后根据实验中采用的具体参数,计算出该系统能探测到的最小相位.该干涉仪结构简单、灵敏度高,具有广阔的应用前景.     

汞原子塞曼效应分裂谱线的完整观测与分析

在简要回顾了汞光谱塞曼效应原理后,本文详细研究了运用法布里-帕罗干涉仪所得的汞光谱π分量谱线和σ分量谱线特征,包括如何由π线图像确定汞光源所处的磁感应强度,在σ分量谱线图像中K级前三条谱线的丢失及原因的理论分析,汞光谱诸塞曼谱线相对强度的测量及分析。     

检测微弱超声的线偏振光外差干涉系统

检测微弱的激光超声,要求系统具有较高的灵敏度。为此,采用相干性高的线偏振光作为光源,设计了线偏振光外差干涉检测系统。该系统利用光阑消除光学噪声,有效地控制了回授光对光路的影响;以1级光作为参照,使光路调节更为容易。实验结果显示,该系统能获得较好的外差信号。     

Squeezing bandwidth controllable twin beam light and phase sensitive nonlinear interferometer based on atomic ensembles

We review our recent experimental progress in quantum technology employing amplification effect of four-wave mixing in a rubidium vapor. We have produced an intensity difference squeezed light source at frequencies as low as 1.5 kHz which is so far the lowest frequency at which squeezing has been observed in an atomic system. Moreover, we find that the bandwidth of our squeezed light source can be controlled with light intensity pumping. Using our non-classical light source, we have further developed a nonlinear Mach-Zehnder (MZ) interferometer, for which the maximum fringe intensity depends quadratically on the intensity of the phase-sensing field at the high-gain regime, leading to much better sensitivity than a linear MZ interferometer in which the beam splitters have the same phase-sensing intensity. The quantum technologies developed by our group could have great potential in areas such as precision measurement and quantum information.     

超小型光纤导光干涉仪的研制

介绍了一种超小型光纤导光干涉仪，它利用光纤和自聚焦透镜的耦合来形成平行光路，利用半反和全反光学膜片分光。该干涉仪小巧，且灵敏度高，可用于透明气体和液体的折射率测量。     

16.1W输出1064nm连续单频光纤放大器的实验研究

以976 nm光纤输出半导体激光器为抽运源,采用掺镱双包层光纤,对单块非平面环形腔激光器（NPRO）产生的1 064 nm连续单频信号光进行放大.当入纤抽运光功率49.6 W,信号光功率200 mW时,由10 m长的增益光纤获得了最高功率16.1 W的连续单频激光输出.采用不同长度的增益光纤进行对比实验,分析了在一定的抽运光功率和信号光功率条件下,光纤长度对放大输出功率的影响.研究了放大器的输出光谱特性,分析了信号光对光纤中放大自发辐射的抑制情况.用F-P频谱分析仪对放大前后的频谱进行测量,证实放大器实现了单频放大.     

16.1 W输出1 064 nm连续单频光纤放大器的实验研究

以976 nm光纤输出半导体激光器为抽运源,采用掺镱双包层光纤,对单块非平面环形腔激光器(NPRO)产生的1 064 nm连续单频信号光进行放大. 当入纤抽运光功率49.6 W,信号光功率200 mW时,由10 m长的增益光纤获得了最高功率16.1 W的连续单频激光输出. 采用不同长度的增益光纤进行对比实验,分析了在一定的抽运光功率和信号光功率条件下,光纤长度对放大输出功率的影响. 研究了放大器的输出光谱特性,分析了信号光对光纤中放大自发辐射的抑制情况. 用F-P频谱分析仪对放大前后的频谱进行测量,证实放大器实现了单频放大.     

再入式光纤电流互感器及信号检测

为改善光纤电流互感器的性能,设计了一种再入式光纤电流互感器.基于光干涉、相干信号检测和耦合模理论,研究了再入式光纤电流互感器的光源选择、核心器件参数确定及信号的调制与解调方式.理论研究结果表明,宽带光源是再入信号检测的重要前提;通过选择适当的调制信号占空比来控制采样时间点,是实现再入信号检测的必要保证;传感光纤环中耦合器的耦合比的最佳值由信号再入次数决定.基于对第5次再入信号的有效检测,当环境温度在-10~60℃范围内变化时,实现了对10~60A范围内电流的测量.实验结果表明,系统标度因子的线性度良好.用信号再入代替多匝传感光纤,可有效抑制绕制过程引入的应力双折射对系统标度因子线性度的影响;结合结构参数优化,还能有效克服单匝传感光纤情形下材料低维德尔系数导致的测量灵敏度较低的问题.     

基于时延估计的远场被动声源定位算法

现有的基于时延估计的声源定位算法大多假定声源是近场源,而在手机等手持式声源定位设备这种小尺度传声器阵列的应用场景中,声源主要为远场源。传统的基于时延估计的声源定位算法在处理远场源时,效果不佳。为了实现在该类情景中快速而准确地定位,提出一种适用于远场源的定位算法;同时提出一种用于计算广义互相关-相位变换(generalized cross correlation phase transformation, GCC-PHAT)时延估计结果置信度的算法,置信度用于估算时差(time difference of arrival, TDOA)协方差矩阵和选用传声器对。将传声器视为节点,用置信度表示节点间的距离。将传声器对的选用问题转化为图论中的路径规划问题,即寻找经过所有节点的最长路径。MATLAB仿真实验结果表明：当声源归为远场源时,与传统Chan算法相比,本文提出的远场定位算法在准确度和精度方面都有很大优势。采用基于路径规划的传声器对筛选算法后,远场定位算法将具有优异的抗干扰能力,在低信噪比或者高混响时间等恶劣声学环境下,也具有令人满意的定位效果。