基于石墨烯可饱和吸收体的脉冲光纤激光器研究进展

单层石墨烯是一种具有独特电学及光学特性的二维碳材料,尤其是在光学应用方面,它对可见光到近红外波段范围内光波仅有2.3%的线性吸收.由于石墨烯的独特性质,使得它可以作为一种具有超快响应时间以及超宽带工作特性的可饱和吸收体.本综述将展开石墨烯的线性及非线性光学特性分析,并重点阐述基于石墨烯可饱和吸收体的调Q及锁模光纤激光器研究进展,并指出厦门大学光电子技术研究所近几年来在这一方面所取得的成果.     

Gr^4＋：YAG被动调Q锁模的理论研究

介绍了其饱和吸收特性，并从速率方程出发分析了Gr^4＋：YAG运转在调Q、锁模的条件，给出了第二激发态的饱和光强的数值大小，得到如下结论：当入射光较弱，功率密度不足以使激发态饱和，Gr^4＋：YAG仅仅起到调Q的作用；当入射光很强，激光腔内的功率较高的时候，激发态吸收饱和，满足被动锁模的条件，可以实现被动锁模．     

张量分量混合插值板单元的构造及应用

阐明了Mindlin板单元及张量分量混合插值4节点板单元(MITC4)的基本原理;利用HyperMesh划分有限元网格,依据Mindlin板单元和MITC4板单元的基本理论,设计了Mindlin板单元与MITC4板单元的有限元程序.对简支矩形板进行静力分析,比较了利用MITC4板单元的计算值与解析解的差异.相比Mindlin板单元,论证了MITC4板单元在剪切自锁、单元几何扭曲及收敛性方面的优势.对存在孔洞的板结构进行静力分析和模态分析,比较ADINA和Matlab的计算结果,研究证明MITC4板单元算法的有效性.     

在线自动平衡装置中永磁自锁力的影响因素研究

研究了电磁式自动平衡装置中自锁力的影响因素及优化方法。首先详细介绍了自动平衡头的永磁自锁结构和磁性材料性能,并通过电磁平衡头的永磁自锁磁路分析得到了影响自锁力的主要结构参数;在此基础上建立了自动平衡头的三维简化模型,基于有限元法研究了不同结构参数下配重盘在"步进"过程中的自锁力,总结了"步进"过程中自锁力的变化规律,为驱动电流设计提供了理论依据,并提出了提高自锁力的方法;在满足自锁功能的前提下,研究了自锁力对最大角加速度、配重块质量的影响,得到了三者之间的量化关系,并核算了某一配重块质量的平衡头在不同自锁力下所能承受的最大角加速度。根据仿真结果,设计了自动平衡实验装置,进行了实验验证,研究结果表明自锁力分析结果准确可靠。     

全光纤调Q激光器的实验研究

介绍了一种采用马赫－曾特尔干涉仪结构实现调Ｑ的光纤激光器．其中,马赫－曾特尔干涉仪由两个３ｄＢ耦合器和两段光纤（作为干涉仪的双臂）构成．在泵浦功率为３０ｍＷ时,得到了稳定的激光输出,最高脉冲功率达２．６Ｗ,平均功率为１ｍＷ．当重复频率低于１ｋＨｚ时,在１５５７ｎｍ波长处得到光脉冲,半宽为４．２μｓ．此外,在调Ｑ脉冲包络内观察到了自锁模现象．     

一种材料和结构设计的新概念

根据拓扑自锁原理介绍了一种新的复合材料和结构设计的概念，无须使用粘结材料，来形成一种具有设计所要求性能的材料或结构。研究证明：按照这样的概念，利用不同几何形状的小“构件”(包括以平面形成的四面体，以及以曲面形成的立体)均能形成具有良好性能的层状自锁结构。主要以四面体形成的自锁结构为例，讨论了这种自锁结构的力学性能和自锁机理。     

GPS接收机中锁频环频率误锁的检测

为了解决全球定位系统(GPS)接收机中的锁频环在载波同步过程中可能出现的频率误锁问题,在分析了锁频环在噪声环境下的工作原理及产生频率误锁原因的基础上,基于有无发生频率误锁时同一信息符号对应的多个预检测积分值的变化规律,提出了一种用于频率误锁检测和快速纠正的算法。仿真结果表明:该方法能够在锁频环完成工作之后及时判决是否有误锁发生,误锁时可在1~2个导航比特时间内把载波频率调整到正确频率上。该方法实现简单,可有效消除频率误锁给信号同步时间带来的影响。     

复合腔抑制主动锁模光纤激光器超模噪声的理论与实验研究

利用Vernier定理和传输函数方法，在理论上定性地分析了复合腔抑制主动锁模光纤激光器超模噪声的原理，实验中利用复合腔获得基频34MHz、脉宽37ps的72阶谐波锁模脉冲，理论和实验均表明，采用复合腔抑制超模噪声的效果并不十分明显，但在实验中发现，利用复合腔可以获得较为稳定的谐波锁模脉冲，对于主动锁模光纤激光器走向实用化具有一定意义。     

2μm状态可切换光纤激光器实验研究

报道了一种2μm状态可切换的光纤激光器,该激光器结合萨格纳克环(Sagnac loop)和非线性放大环镜,通过调节泵浦功率和偏振控制器,能够稳定工作在2个不同区域,即多波长工作区(Ⅰ区)和多波长与锁模态可切换工作区(Ⅱ区).Ⅰ区:激光器运行的中心波长为2017.4 nm,获得了19个稳定的波长,且相邻波长间隔为1.03 nm;Ⅱ区:激光器实现了多波长与锁模态之间的灵活切换,多波长态类似于Ⅰ区;其锁模态的脉冲宽度、光谱宽度和信噪比分别为1.62 ns,15.23 nm和34 dB.研究结果对2μm状态可切换光纤激光器输出动力学特性研究具有一定的指导意义.     

骨料嵌锁型混凝土的长期力学性能及抗冻性

骨料嵌锁型混凝土是一种高骨料含量混凝土,具有良好力学性能、体积稳定性以及抗渗性.为了探明较长龄期对骨料嵌锁型混凝土力学性能及抗冻性的影响,采用抛填骨料工艺制备了3种强度等级的骨料嵌锁型混凝土,研究了抛填骨料工艺所制备的骨料嵌锁型混凝土与普通混凝土的长期力学性能以及冻融后的差异.结果表明：骨料嵌锁型混凝土的长期抗压强度和劈裂抗拉强度普遍优于普通混凝土,但抛填骨料工艺对低强度等级混凝土的抗压强度提升效果更为显著.根据不同侵蚀溶液环境下的质量损失和相对动弹性模量,骨料嵌锁型混凝土的冻融破坏速率大于普通混凝土,但提升浆体的抗冻性可减少骨料体积分数变化对混凝土抗冻性的影响程度.