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全固化激光器中的耦合系统—透镜导管的简化设计 被引量:13
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作者 傅汝廉 王广军 +4 位作者 张凌倩 王肇圻 巴恩旭 母国光 胡新华 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 1998年第2期96-99,共4页
用几何光学的方法计算了透镜导管的慢轴和快轴方向的光束分布。结果表明,用于固体激光器泵浦的高功率激光二极管阵列的非连续分布的激光束通过透镜导管后可以获得平滑而均匀的光场分布。基于这种分析,我们设计了两种结构的透镜导管,... 用几何光学的方法计算了透镜导管的慢轴和快轴方向的光束分布。结果表明,用于固体激光器泵浦的高功率激光二极管阵列的非连续分布的激光束通过透镜导管后可以获得平滑而均匀的光场分布。基于这种分析,我们设计了两种结构的透镜导管,用激光二极管阵列实验测得未镀抗反膜的透镜导管的耦合效率高达84%。 展开更多
关键词 透镜导管 耦合系统 端泵浦 激光器 LD
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半导体激光器与变芯径光纤实用化耦合技术研究 被引量:7
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作者 牛金星 毛海涛 +5 位作者 李方正 张锦龙 王庆国 柴秀丽 林咏海 冯伟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期424-426,共3页
文中提出了一种新的实用化光纤耦合方案,将大芯径石英光纤的一端熔成球形(用于与半导体激光器的耦合),另一端拉制成变芯径光纤,这样有利于与其它光学系统的连接。结果表明:采用该方法耦合效率达到75%左右,同时大大地增加了耦合系统的失... 文中提出了一种新的实用化光纤耦合方案,将大芯径石英光纤的一端熔成球形(用于与半导体激光器的耦合),另一端拉制成变芯径光纤,这样有利于与其它光学系统的连接。结果表明:采用该方法耦合效率达到75%左右,同时大大地增加了耦合系统的失调容差,降低了调试和封装的难度,因而有着广泛的实际应用价值。 展开更多
关键词 半导体激光器 球彩透镜 耦合效率 变芯径光纤
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光纤激光器透镜耦合系统的优化设计 被引量:5
3
作者 邓元龙 姚建铨 +1 位作者 阮双琛 王鹏 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期42-43,共2页
准直一聚焦双透镜系统是光纤激光器中常用的一种泵浦耦合技术,但是对于大功率LD泵浦源尾纤输出的多模类高斯光束,难以解析表达其中高阶模式的透镜变换规律,根据此设计透镜耦合系统过程也很复杂。本文用几何光学的方法保证数值孔径的匹配... 准直一聚焦双透镜系统是光纤激光器中常用的一种泵浦耦合技术,但是对于大功率LD泵浦源尾纤输出的多模类高斯光束,难以解析表达其中高阶模式的透镜变换规律,根据此设计透镜耦合系统过程也很复杂。本文用几何光学的方法保证数值孔径的匹配,以类高斯光束光斑尺寸作为基模高斯光束束腰,用基模高斯光束传播规律来简化大功率光纤激光器透镜耦合系统的优化设计.最后给出了一个利用MAT-LAB优化工具函数设计双透镜聚焦耦合系统的实例。 展开更多
关键词 优化设计 高斯光束 透镜聚焦 耦合系统 光纤激光器
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LDA耦合系统透镜导管的理论与实验研究 被引量:8
4
作者 刘晓娟 傅汝廉 +3 位作者 秦华 史新刚 卓然然 郜洪云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期167-172,共6页
用光线追迹的方法,理论推导了透镜导管各参数优化的一般公式,给出了优化参数;在此基础上,模拟了导管内光线的传输,统计了透镜导管出射光束的强度分布,讨论了各参数对耦合效果的影响。依据理论优化的结果,设计加工了透镜导管并进行了耦... 用光线追迹的方法,理论推导了透镜导管各参数优化的一般公式,给出了优化参数;在此基础上,模拟了导管内光线的传输,统计了透镜导管出射光束的强度分布,讨论了各参数对耦合效果的影响。依据理论优化的结果,设计加工了透镜导管并进行了耦合实验,测量了输出光束的强度分布,给出了光斑图像。实验测得耦合效率高于91%,输出光束强度分布平滑均匀,光斑质量良好,与理论模拟吻合并优于以往的研究结果。 展开更多
关键词 激光技术 透镜导管 二极管阵列 耦合系统
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自聚焦透镜装配误差对光信号耦合效率的影响 被引量:5
5
作者 贾大功 张以谟 +2 位作者 井文才 唐峰 张尹馨 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期753-755,共3页
旋转连接器内信号传输过程中,自聚焦透镜装配误差将引起信号传输系统额外耦合损耗。通过自聚焦透镜和光电探测器耦合系统,研究、测试了自聚焦透镜装配引起的轴向距离、角度偏差和离轴偏差对信号传输系统耦合效率的影响。试验结果表明,... 旋转连接器内信号传输过程中,自聚焦透镜装配误差将引起信号传输系统额外耦合损耗。通过自聚焦透镜和光电探测器耦合系统,研究、测试了自聚焦透镜装配引起的轴向距离、角度偏差和离轴偏差对信号传输系统耦合效率的影响。试验结果表明,为了保证自聚焦透镜与光电探测器之间的耦合效率达90%以上,轴向距离应控制在0~15mm内,离轴偏差应在±0.5mm,角度偏差在-2°~+2°。 展开更多
关键词 自聚焦透镜 装配 误差 光信号传输 耦合效率 耦合损耗 光电探测器 轴向距离 角度偏差 离轴偏差 旋转连接器
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用于半导体激光器的高效能量耦合镜与整形镜 被引量:6
6
作者 陈海清 阮玉 常洋燕 《光子学报》 EI CAS CSCD 1994年第4期344-348,共5页
根据波差理论,分析了用于半导体激光器的高效能量耦合镜耦合效率的计算方法,讨论了高效能量耦合镜与整形镜设计方案及装校方法,提供了有关设计参考曲线与参数。
关键词 耦合镜 整形镜 半导体激光器
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球透镜耦合效率研究 被引量:7
7
作者 吕昊 刘爱梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期386-390,共5页
根据能量积分法计算了球透镜用于激光二极管(LD)与单模光纤(SMF)之间耦合的耦合效率,并对其进行研究。结果表明:当采用单球透镜时,所带来的轴向偏差为±30μm,横向偏差为±1.0μm,沿着X-Y平面的轴向倾角偏差为±1.2°;... 根据能量积分法计算了球透镜用于激光二极管(LD)与单模光纤(SMF)之间耦合的耦合效率,并对其进行研究。结果表明:当采用单球透镜时,所带来的轴向偏差为±30μm,横向偏差为±1.0μm,沿着X-Y平面的轴向倾角偏差为±1.2°;当采用双球透镜时,角向偏差最大,横向偏差次之,轴向偏差最小。 展开更多
关键词 球透镜 耦合效率 轴向偏差 横向偏差 角向偏差
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光子晶体光纤的低损耗透镜耦合技术 被引量:6
8
作者 张璐 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期63-68,共6页
基于不失调透镜系统对高斯光束的变换机理,提出并分析了一种低损耗、高强度连接光子晶体光纤(PCF)的透镜耦合方法。与熔接法相比,该方法可实现各类PCF之间以及PCF与普通光纤之间的有效模式转换,并连接因热膨胀系数极其不同而无法拼接或... 基于不失调透镜系统对高斯光束的变换机理,提出并分析了一种低损耗、高强度连接光子晶体光纤(PCF)的透镜耦合方法。与熔接法相比,该方法可实现各类PCF之间以及PCF与普通光纤之间的有效模式转换,并连接因热膨胀系数极其不同而无法拼接或熔接的光纤。在此基础上,搭建了相应的PCF透镜耦合连接及特性测试实验台,实现了单模PCF和常规G.652光纤之间以及保偏PCF和常规G.652光纤之间的高重复性、高强度连接,连接损耗均值分别为0.4dB和0.65dB,并对实验结果进行了误差分析,提出了存在的问题及改进设想。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 透镜耦合 连接损耗 误差分析
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一种新型GRIN透镜光纤加速度计的研究 被引量:6
9
作者 陶发 王惠南 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1057-1061,共5页
研究了一种新颖的光纤加速度计,阐述了三光纤GRIN透镜加速度敏感元件的工作原理及其结构设计.该传感器包括三根光纤、一个GRIN透镜和一个质量块.根据光功率耦合原理,对透镜倾斜时的误差进行了定量分析.该加速度计具有结构新颖、体积小... 研究了一种新颖的光纤加速度计,阐述了三光纤GRIN透镜加速度敏感元件的工作原理及其结构设计.该传感器包括三根光纤、一个GRIN透镜和一个质量块.根据光功率耦合原理,对透镜倾斜时的误差进行了定量分析.该加速度计具有结构新颖、体积小和灵敏度高等优点,是一种具有多用途的加速度传感器. 展开更多
关键词 自聚焦透镜 光功率耦合 光线方程 微位移
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半导体激光阵列光谱合束技术中变换透镜的研究 被引量:4
10
作者 郝明明 朱洪波 +2 位作者 秦莉 王立军 刘云 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期29-33,共5页
利用光栅-外腔的方法对半导体激光阵列(LDA)进行光谱合束时常采用平凸或双凸柱透镜作为变换透镜,然而它会导致外腔的反馈效率低下,经研究发现LDA轴上发光单元的反馈效率为80.5%,对于边缘发光单元甚至降到了49.7%。针对该问题提出了采用... 利用光栅-外腔的方法对半导体激光阵列(LDA)进行光谱合束时常采用平凸或双凸柱透镜作为变换透镜,然而它会导致外腔的反馈效率低下,经研究发现LDA轴上发光单元的反馈效率为80.5%,对于边缘发光单元甚至降到了49.7%。针对该问题提出了采用双分离柱透镜作为变换透镜,从而可以提高外腔的反馈效率。将传统LDA光谱合束光路展开,并利用Zemax画出它的等效光路,以此来求出平凸变换透镜LDA每个发光单元的反馈效率;根据像差理论分析了平凸变换透镜的成像特点,发现平凸变换透镜的球差和慧差较大,需要对其进行矫正;根据初级像差理论,利用PW法设计了双分离变换透镜,并利用Zemax进行了优化。结果发现,优化后双分离变换透镜可以使10mm宽LDA发光单元的反馈效率达到94.2%以上。研究结果表明使用双分离变换透镜法可提高光谱合束效率。 展开更多
关键词 激光技术 半导体激光阵列 光谱合束技术 变换透镜 像差 反馈效率 耦合效率
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Maxwell鱼眼微球透镜在光纤系统中的耦合效率极限 被引量:1
11
作者 章国顺 易佑民 《量子电子学》 CAS CSCD 1996年第4期346-349,共4页
本文用梯度折射率(GRIN)介质的光线理论分析了Maxwell鱼眼微球透镜光学耦合系统的耦合效率,得到了单、双透镜耦合系统耦合效率极限的计算公式。严格的数值计算表明,Maxwell鱼眼微球透镜耦合系统的耦合效率远高于... 本文用梯度折射率(GRIN)介质的光线理论分析了Maxwell鱼眼微球透镜光学耦合系统的耦合效率,得到了单、双透镜耦合系统耦合效率极限的计算公式。严格的数值计算表明,Maxwell鱼眼微球透镜耦合系统的耦合效率远高于普通的均匀介质球光学耦合系统。 展开更多
关键词 Maxwell鱼眼 微球透镜 耦合效率 光纤系统
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经宫腔镜观察通道的脉冲激光耦合方案的设计
12
作者 王金瑞 戈传辉 +4 位作者 邹观送 王飞扬 章小曼 吴淑莲 李晖 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期651-656,共6页
为了提高脉冲激光通过宫腔镜的能量,采用相关软件设计了3种透镜耦合方案来提高耦合效率,进行了理论分析和实验验证。结果表明,耦合效率约提高了14%,脉冲激光通过该耦合模块后能取得较好的光声成像效果。该方法可作为辅助工具应用于临床... 为了提高脉冲激光通过宫腔镜的能量,采用相关软件设计了3种透镜耦合方案来提高耦合效率,进行了理论分析和实验验证。结果表明,耦合效率约提高了14%,脉冲激光通过该耦合模块后能取得较好的光声成像效果。该方法可作为辅助工具应用于临床中子宫内膜等疾病的检测,有望提高光声成像技术在子宫内膜的应用。 展开更多
关键词 医用光学与生物技术 脉冲激光 透镜耦合 宫腔镜
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大气湍流信道中部分相干光-光纤阵列耦合效率的研究 被引量:4
13
作者 雷思琛 南友新 +1 位作者 杨玉峰 吴鹏飞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第5期72-77,共6页
利用大气湍流传输理论和部分相干光交叉谱密度函数,研究了部分相干光-光纤阵列的耦合效率,分析了光源相干度、透镜阵列子孔径数N、传输距离、湍流强度和波长对耦合效率的影响。仿真结果表明,透镜阵列可以很好地抑制光源相干度的下降和... 利用大气湍流传输理论和部分相干光交叉谱密度函数,研究了部分相干光-光纤阵列的耦合效率,分析了光源相干度、透镜阵列子孔径数N、传输距离、湍流强度和波长对耦合效率的影响。仿真结果表明,透镜阵列可以很好地抑制光源相干度的下降和大气湍流对部分相干光-光纤阵列耦合效率的影响。在等效接收口径一致时,增加N可以有效提高部分相干光-光纤阵列的耦合效率。当N=37、传输距离大于3 km时,耦合效率变化曲线趋于稳定。对于波长为1550 nm,相干度为0.04 m的光源,相比单透镜接收,在中、强湍流情况下,N=37的透镜阵列可使耦合效率从40%和8%分别提高到60%和53%;相比长波长光源,透镜阵列对短波长光源的耦合效率提高更明显。对于波长为850 nm和1550 nm,相干度为0.04 m的光源,相比单透镜接收,N=37的透镜阵列可使耦合效率从18%和41%分别提高到57%和60%。 展开更多
关键词 相干光学 部分相干光 光纤阵列 透镜阵列 耦合效率
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Refractive outcomes after V4c Toric collamer lens implantation over 1y of follow-up
14
作者 Humberto Carreras-Díaz Josefina Reñones de Abajo +1 位作者 María del Rosario Carreras-Díaz Amalia Lorente-Velázquez 《International Journal of Ophthalmology(English edition)》 SCIE CAS 2024年第7期1322-1330,共9页
AIM:To evaluate refractive outcomes and corneal astigmatism changes after Toric implantable collamer lens with a central port(V4c T-ICL)implantation over 1y of follow-up.METHODS:A retrospective study was performed inc... AIM:To evaluate refractive outcomes and corneal astigmatism changes after Toric implantable collamer lens with a central port(V4c T-ICL)implantation over 1y of follow-up.METHODS:A retrospective study was performed including 50 eyes of 50 patients that underwent V4c T-ICL implantation.Uncorrected(UDVA)and corrected(CDVA)distance visual acuities,refraction,refractive and corneal astigmatism changes and corneal coupling correction were evaluated preoperatively,1 and 12mo postoperatively.Vector analysis was used for astigmatism changes.Coefficient of adjustment(CAdj)was calculated for corneal coupling analysis.RESULTS:The mean UDVA achieved was 0.03 logMAR at 1mo and remained unchanged throughout the whole follow-up(P=0.193).At the last visit,84%of the eyes achieved a CDVA of 0.00 logMAR or better.Regarding spherical equivalent refraction(SEQ),96%of eyes were ranges of±1.00 D and 84%of them within±0.50 D.Also,94%of eyes had a remaining refractive cylinder within±1.00 D and 78%of them within±0.50 D.Both,SEQ and refractive cylinder,remain stable over the postoperative follow-up(P=1.000 and P=0.660,respectively).In terms of surgically induced astigmatism(SIA),no statistically significant differences were found over the follow-up(P=0.102)and under correction was found with a correction index lower than the unit at each visit.A keratometric astigmatism induced of 0.59±0.53(vector mean:0.26×73º)D was reached at the last visit.No significant changes in terms of corneal astigmatism orientation were reported over post-surgery visits(P=0.129 and P=0.097 at 1 and 12mo respectively).No clinical significance was found for CAdj on with-the-rule astigmatism.No postoperative complications resulting from the surgery were found.CONCLUSION:Refractive outcomes suggest that the V4c T-ICL implantation for correction of myopic astigmatism was satisfactory in terms of effectiveness,safety,and stability during 1y of follow-up.Corneal astigmatism induced by the incision around 0.5 D is achieved according to the remaining refractive cyl 展开更多
关键词 V4c Toric collamer lens corneal astigmatism surgically induced astigmatism corneal coupling
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High Brightness,High Power Density Fiber Coupling of High Power Laser Diode
15
作者 王晓薇 肖建伟 +5 位作者 王仲明 马骁宇 刘宗顺 方高瞻 张敬明 冯小明 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1112-1115,共4页
The output radiation from the 100μm×1μm aperture of a high power Laser Diode (LD) is efficiently coupled into a 50μm multimode optical fiber.The fiber output of the high power LD with high brightness and high ... The output radiation from the 100μm×1μm aperture of a high power Laser Diode (LD) is efficiently coupled into a 50μm multimode optical fiber.The fiber output of the high power LD with high brightness and high power density is achieved.The power density is up to 3 6×104W/cm2 and the coupling efficiency is 70%.The extreme divergence and the astigmatism of high power LDs require the optics with complex lens structures and high performance.A double-curved lens with two crossed cylindrical lenses structured on both sides of the glass substrate is used in the coupling system. 展开更多
关键词 high power LD double-curved lens fiber coupling high brightness high power density
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一种实现光源与光纤耦合的方法 被引量:2
16
作者 李叶芳 王文春 +1 位作者 赖康生 梁秀萍 《物理与工程》 2003年第1期22-22,25,共2页
本文介绍了一种用显微镜筒与透镜构成的光学系统来实现光源与光纤耦合的方法 .该方法具有光路系统小巧方便、耐用、耦合效率高等优点 .
关键词 显微镜筒 光源 光纤 耦合方法 透镜 耦合效率 光学系统
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多模光纤到单模光纤耦合效率的研究分析 被引量:2
17
作者 何景秋 叶玉堂 +2 位作者 王昱琳 胥嫏 谢煜 《电子设计工程》 2010年第10期109-111,114,共4页
由于多模光纤的纤芯直径远大于单模光纤的纤芯直径,且多模光纤的数值孔径也大于单模光纤的数值孔径,因此多单模转换效率极低。为了提高多模光纤到单模光纤的耦合效率,采用自聚焦透镜对从多模光纤出射的光束进行汇聚,使其半径大小尽量与... 由于多模光纤的纤芯直径远大于单模光纤的纤芯直径,且多模光纤的数值孔径也大于单模光纤的数值孔径,因此多单模转换效率极低。为了提高多模光纤到单模光纤的耦合效率,采用自聚焦透镜对从多模光纤出射的光束进行汇聚,使其半径大小尽量与单模光纤的芯径大小相匹配,然后再利用球透镜来减小被汇聚过的光束的发散角,在不考虑各种连接损耗的前提下,通过ZEMAX来求解多模光纤到单模光纤的耦合效率。采用这种新型组合透镜耦合的方法可以极大提高多单模耦合的耦合效率,其最高耦合效率可达到38.7%。因此,这种组合透镜法是可行的。 展开更多
关键词 单模光纤 多模光纤 自聚焦透镜 球透镜 光纤耦合 耦合效率
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推扫式红外光纤传像光学系统研究 被引量:2
18
作者 赵意意 杨建峰 +2 位作者 闫兴涛 李福 薛彬 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期39-43,共5页
针对推扫式红外遥感成像技术在高分辨对地观测领域的重要地位,结合我国红外遥感技术发展现状和长线阵红外探测器技术水平,研究了利用线面转换的异型红外光纤传像束线阵端实现推扫,面阵端与成熟的小面阵红外探测器耦合以获得高分辨红外... 针对推扫式红外遥感成像技术在高分辨对地观测领域的重要地位,结合我国红外遥感技术发展现状和长线阵红外探测器技术水平,研究了利用线面转换的异型红外光纤传像束线阵端实现推扫,面阵端与成熟的小面阵红外探测器耦合以获得高分辨红外遥感图像的光纤传像系统.分析了该红外光纤传像系统前置物镜和耦接镜设计中的主要问题,并针对一种入射端为4 000×6元线阵,出射端为160×150元面阵的红外光纤传像束设计了前置物镜系统和后继耦接镜系统.引入平均传递函数的方法对整体光学系统的MTF进行了模拟评价,模拟结果显示整体光学系统成像良好,两系统的成像性能皆达到衍射极限,满足光纤传像系统的特殊要求,可为该类光纤传像系统的设计提供参考. 展开更多
关键词 光学设计 红外成像 光纤束 物镜 耦接镜
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棒状光子晶体光纤种子光透镜耦合分析 被引量:2
19
作者 李天琦 房巨强 +4 位作者 雷健 李宝 毛小洁 秘国江 姜东升 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期182-185,共4页
本文对单透镜耦合系统进行了分析。分别模拟计算了当耦合透镜F=103.26 mm时耦合效率与透镜位置的关系,以及当透镜与光纤端面的距离为120 mm时耦合效率与透镜焦距的关系。利用单透镜耦合方式对棒状光子晶体光纤进行了耦合实验,实验所用... 本文对单透镜耦合系统进行了分析。分别模拟计算了当耦合透镜F=103.26 mm时耦合效率与透镜位置的关系,以及当透镜与光纤端面的距离为120 mm时耦合效率与透镜焦距的关系。利用单透镜耦合方式对棒状光子晶体光纤进行了耦合实验,实验所用种子源是波长λ=1030 nm的SESAM锁模固体激光器(M^2≤1.2),所用棒状光子晶体光纤的芯径D=85μm(模场直径D_(MF)=65μm),测得耦合效率约为35%~42%。由于光纤中掺杂的Yb^(3+)离子对1030 nm波长的激光有一定的吸收作用,因此实际的耦合效率应该大于测定值。 展开更多
关键词 棒状光子晶体光纤 耦合效率 透镜耦合
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基于阵列透镜和光纤集束的调频脉冲波形测试技术 被引量:2
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作者 张波 彭志涛 +3 位作者 孙志红 夏彦文 卢宗贵 董军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期34-40,共7页
提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方... 提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方法中的渐变多模光纤集束可携带更多的取样光能量,有利于脉冲的高对比度测量。实验结果表明,本技术方案能够实现调频脉冲光束整体时间特性的保真测量,测量对比度可达630:1。 展开更多
关键词 激光光学 波形测量 阵列透镜 光纤集束 耦合效率 对比度
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