基于颗粒形貌及成分分析的激光除漆去除机理研究 被引量：20

1

作者 王德良 冯国英 +1 位作者 邓国亮 陈康喜 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期107-113,共7页

通过对纳秒Nd∶YAG脉冲激光辐照油漆过程中所喷溅的颗粒形貌及成分的分析,研究激光除漆的物理机理。扫描电子显微镜的结果表明,在激光除漆的过程中产生微米量级和纳米量级的颗粒以及纳米网状结构。微米尺度的颗粒形状不规则,表面粗糙;... 通过对纳秒Nd∶YAG脉冲激光辐照油漆过程中所喷溅的颗粒形貌及成分的分析,研究激光除漆的物理机理。扫描电子显微镜的结果表明,在激光除漆的过程中产生微米量级和纳米量级的颗粒以及纳米网状结构。微米尺度的颗粒形状不规则,表面粗糙;纳米尺度的颗粒呈球形,表面光滑。随着激光能量的增大,微米量级和纳米量级的颗粒平均尺寸都变大。X射线能谱仪的结果显示,微米量级的颗粒成分与激光辐照前漆的成分相当,与振动去除机制有关,而纳米颗粒中碳的含量(原子数分数)下降超过50%,是由于激光对漆的烧蚀作用所导致。该研究为激光除漆基本物理机理的研究提供新的思路和方法。 展开更多

关键词 激光技术 激光除漆 喷溅颗粒 成分分析 脉冲激光沉积

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基于LIBS及时间分辨特征峰的激光除漆机理研究 被引量：14

2

作者 陈林 邓国亮 +2 位作者 冯国英 薛红艳 李嘉琦 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期367-371,共5页

激光除漆是一种高效、清洁的新型清洗技术,对激光除漆物理过程和机理的研究是该技术发展的关键。基于LIBS技术,测量得到油漆去除过程中等离子体的发光光谱,计算出油漆样品去除前后等离子体的电子密度和温度,研究了油漆中特征元素对应的... 激光除漆是一种高效、清洁的新型清洗技术,对激光除漆物理过程和机理的研究是该技术发展的关键。基于LIBS技术,测量得到油漆去除过程中等离子体的发光光谱,计算出油漆样品去除前后等离子体的电子密度和温度,研究了油漆中特征元素对应的光谱特征峰强度随时间的变化情况。结果表明,随着激光作用脉冲数量的增加,油漆去除深度逐渐增加,等离子体电子密度和温度在将漆去除干净的最后几个脉冲作用时呈下降趋势。油漆中Ti元素的所对应的特征峰信号持续时间为2个μs,油漆去除前后信号强度呈现跳跃减少,该现象可用于快速、准确、实时的判断油漆去除情况。 展开更多

关键词 激光诱导击穿光谱 等离子体 时间分辨 电子温度 电子密度 除漆

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有限元法移动激光除漆的温度场分析与实验研究 被引量：13

3

作者 刘彩飞 冯国英 +3 位作者 邓国亮 吴常顺 陈康喜 王德良 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期274-279,共6页

为了研究脉冲激光去除金属表面漆膜的过程,采用有限元法建立模型,模拟了喷有漆膜的不锈钢样品表面在移动脉冲激光作用下的温度场,研究了不同时刻漆膜表面的温度场分布以及激光参量对漆膜表面温度场的影响,并做了相关对比实验。结果表明... 为了研究脉冲激光去除金属表面漆膜的过程,采用有限元法建立模型,模拟了喷有漆膜的不锈钢样品表面在移动脉冲激光作用下的温度场,研究了不同时刻漆膜表面的温度场分布以及激光参量对漆膜表面温度场的影响,并做了相关对比实验。结果表明,漆膜表面温度随激光源的移动而变化,温度场呈现带尾的彗星状;漆膜表面的温度随激光能流密度和激光重复率的增加而线性增加,随着扫描速率的增加而指数递减;激光能流密度和激光重复率越大而激光扫描速率越小时,激光除漆效率越高;温度的累积效应可以提高除漆的效率。该结果可以为实际激光除漆过程中激光参量的选取提供参考。 展开更多

关键词 激光技术 激光除漆 ANSYS软件 能流密度 扫描速率 激光重复率

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基于发射光谱及成分分析的激光除漆机理研究 被引量：11

4

作者 陈康喜 冯国英 +2 位作者 邓国亮 刘彩飞 王德良 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2956-2960,共5页

基于激光诱导击穿光谱和X射线能谱技术,测量了激光与油漆作用时发射光谱及作用前后元素成分的变化,以此研究了激光除漆的机理。实验测量了不同纳秒激光能量下激光诱导击穿油漆表面的光谱,计算了等离子体的电子密度和温度。通过扫描电子... 基于激光诱导击穿光谱和X射线能谱技术,测量了激光与油漆作用时发射光谱及作用前后元素成分的变化,以此研究了激光除漆的机理。实验测量了不同纳秒激光能量下激光诱导击穿油漆表面的光谱,计算了等离子体的电子密度和温度。通过扫描电子显微镜对油漆烧蚀形貌进行了分析,采用X射线能谱仪测量了烧蚀前后油漆成分的变化。研究结果表明,等离子体电子密度、温度以及烧蚀区域大小都随着入射激光能量的增加逐渐增加。在激光作用前后油漆中碳(C)含量明显降低,原子百分比从78.25%降低到67.07%,说明激光与油漆作用过程中发生了烧蚀。通过对比钛(Ti)元素、C元素和铝(Al)元素的相对原子比例,表明更高的激光能量下油漆烧蚀的更剧烈。该工作对深入研究激光除漆机理有重要意义。 展开更多

关键词 等离子体 光谱分析 电子密度 电子温度 成分分析

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自适应滤波算法在微弱振动测量中的应用 被引量：9

5

作者 谷晓彬 冯国英 刘建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期154-160,共7页

将递归最小二乘自适应滤波算法应用于激光多普勒测振技术中,搭建了相应的微弱振动测量装置。模拟仿真与实验中,通过与设计的切比雪夫低通滤波算法对比,结果表明:该递归最小二乘自适应滤波算法能够有效抑制随机高斯白噪声,还原出原始信号... 将递归最小二乘自适应滤波算法应用于激光多普勒测振技术中,搭建了相应的微弱振动测量装置。模拟仿真与实验中,通过与设计的切比雪夫低通滤波算法对比,结果表明:该递归最小二乘自适应滤波算法能够有效抑制随机高斯白噪声,还原出原始信号;能够对简谐振动信号实现有效滤波,并且可以还原出淹没在噪声中的低频20 Hz信号;文中算法可以去除语音噪声,使声音更加纯净,增强语音信号,以此验证了该算法在外差振动测量中的可行性。该算法简单易用、收敛性强、速度快,尤其对于随机噪声的去除比普通的低通滤波器更加有效。 展开更多

关键词 振动测量 语音检测 自适应滤波 递归最小二乘算法 激光外差

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水下鬼成像的研究进展 被引量：6

6

作者 杨莫愁 吴仪 冯国英 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期46-65,共20页

水下成像技术在军事、海洋开发和工程应用中发挥着重要的作用。然而,传统成像方法在传播过程中会受到吸收、散射、湍流和复杂的光与物质相互作用效应的影响,进而难以获得清晰的水下图像。近年来,水下鬼成像逐渐成为研究热点,它采用无空... 水下成像技术在军事、海洋开发和工程应用中发挥着重要的作用。然而,传统成像方法在传播过程中会受到吸收、散射、湍流和复杂的光与物质相互作用效应的影响,进而难以获得清晰的水下图像。近年来,水下鬼成像逐渐成为研究热点,它采用无空间分辨能力的桶探测器,通过关联算法来获取目标的空间分布。与传统阵列成像相比,鬼成像具有灵敏度高、抗干扰和工作波长宽等特点,在弱光、特殊波段和提高成像距离等方面具有显著优势。综述了近年来水下鬼成像的研究进展,重点讨论了其发展历程、光路结构和关键技术,分析了影响水下鬼成像质量的因素和提升方法,并对水下鬼成像的未来应用方向进行了展望。 展开更多

关键词 海洋光学 鬼成像 水下成像 单像素成像 压缩感知 深度学习

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基于外差干涉的涡旋光水下传输相位测量

7

作者 罗鑫 陈强珅 +3 位作者 袁晨源 朱启华 张航 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期34-40,共7页

涡旋光束在湍流介质中传输时,光束相位会受到湍流运动的影响产生畸变。采用了一种基于外差干涉的点像元相位提取方法,通过采集各个点在一个周期内的干涉条纹获得的相对相位,重构出涡旋光束经过水下湍流传输后的相位分布。通过功率谱反... 涡旋光束在湍流介质中传输时,光束相位会受到湍流运动的影响产生畸变。采用了一种基于外差干涉的点像元相位提取方法,通过采集各个点在一个周期内的干涉条纹获得的相对相位,重构出涡旋光束经过水下湍流传输后的相位分布。通过功率谱反演法生成随机相位屏,完成不同湍流强度下涡旋光束的传输仿真,结果表明光束相位畸变随着湍流强度的增大而增加。搭建了实验装置,实现了水下环境的涡旋光传输及相位测量。实验结果表明,当涡旋光在存在湍流的水下传输时,其复振幅分布经历了较为复杂的传输过程,强度分布及相位均存在畸变,所采用的方法能精确测量出涡旋光的复杂相位分布,有效完成涡旋光的拓扑荷数识别。 展开更多

关键词 涡旋光 水下湍流 外差干涉 随机相位屏 相位测量

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激光外差振动谱提取分析的车辆标识技术 被引量：6

8

作者 罗韵 冯国英 +2 位作者 刘建 周晟阳 周寿桓 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期183-188,共6页

结合机械振动原理方程分析计算了不同结构参数下的3自由度的1/4汽车结构的振动响应理论曲线及振动频谱图;运用激光外差技术测量原理设计搭建了汽车振动信息实验测量方案;针对外形近似、发动机输出信息相同的情况,采用视频成像法对存在... 结合机械振动原理方程分析计算了不同结构参数下的3自由度的1/4汽车结构的振动响应理论曲线及振动频谱图;运用激光外差技术测量原理设计搭建了汽车振动信息实验测量方案;针对外形近似、发动机输出信息相同的情况,采用视频成像法对存在识别盲点的两车进行了振动信息采集实验。通过分析采集到的振动信号的时域、频谱曲线,成功地找到了甲乙两车频谱的标志特征点,很好地对两车进行了标志与区分,弥补了视频成像车型识别法的盲点,为基于激光检测汽车振动信号的车辆识别技术提供了理论和实验基础依据。 展开更多

关键词 测量 激光外差 振动分析 车型识别

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飞秒激光直写制备内嵌微透镜、能源器件及生物传感器的研究进展 被引量：5

9

作者 周伟平 王树同 +7 位作者 于泳超 郑崇 李若舟 侯婷琇 白石 马德龙 冯国英 胡安明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期23-33,共11页

飞秒激光具有超短脉宽和极高峰值强度,已广泛应用于精细加工与微纳制造领域。目前,激光直写技术用于柔性器件的制备受到极大的关注。综述了激光直写技术的四个研究方向:1)激光直写微透镜用于广角成像;2)激光制备纳米金/还原氧化石墨烯... 飞秒激光具有超短脉宽和极高峰值强度,已广泛应用于精细加工与微纳制造领域。目前,激光直写技术用于柔性器件的制备受到极大的关注。综述了激光直写技术的四个研究方向:1)激光直写微透镜用于广角成像;2)激光制备纳米金/还原氧化石墨烯微超级电容器;3)聚酰亚胺基体上多层超级电容器的制备;4)电容生物传感器的激光制备。同时介绍了本课题组开展的相关研究工作,可为激光直写制备微纳结构器件的研究与应用及未来发展方向提供参考。 展开更多

关键词 激光直写 飞秒激光 微透镜 超级电容器 柔性传感器

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0.73～1.7μm超宽带微纳光纤波导全光调制器 被引量：5

10

作者 廖宇 冯国英 +1 位作者 莫军 周寿桓 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3621-3625,共5页

提出了单层石墨烯包裹双锥形微纳光纤复合波导结构,构建了730~1 700nm超宽带微纳光纤波导全光调制器。通过火焰拉锥法将一根标准的通信单模光纤拉成具有双锥形的微纳光纤,在保证通光率的前提下可以极大的提升微纳光纤处的倏逝波与物质... 提出了单层石墨烯包裹双锥形微纳光纤复合波导结构,构建了730~1 700nm超宽带微纳光纤波导全光调制器。通过火焰拉锥法将一根标准的通信单模光纤拉成具有双锥形的微纳光纤,在保证通光率的前提下可以极大的提升微纳光纤处的倏逝波与物质的相互作用。利用石墨烯的"超级特征",即单原子层厚度、线性色散的能带结构、超强的载流子带间跃迁及极短的弛豫时间和超宽带光与物质相互作用等,将单层石墨烯作为可饱和吸收体,包裹在双锥形微纳光纤波导的锥体上,以增强该复合波导表面倏逝波与石墨烯的相互作用。静态和动态全光调制实验中采用传统808nm低功率LD作为泵浦光,对谱宽为480~1 700nm的超连续谱探测光实现了光光调制,其泵浦光功率低于50mW,调制深度大于5.7dB,调制速率达到~4kHz。该微纳光纤波导全光调制器,在保证调制深度的情况下,用更低的泵浦功率实现了超宽带的全光调制,以简单、有效、廉价的方式兼容了当前高速光纤通信网络,打开了一扇未来对微纳超快光信号处理的大门。 展开更多

关键词 全光调制器 石墨烯 微纳光纤波导

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基于空间域和频率域傅里叶变换F^2的光纤模式成分分析 被引量：5

11

作者 张澍霖 冯国英 周寿桓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期81-87,共7页

针对高功率光纤激光光束质量诊断的需求,提出了双傅里叶变换F^2法来测量光纤模式成分,该方法侧重于对光纤输出激光的空间域和时间域的傅里叶变换谱进行测量,得到群时延图,给出模式在空间频谱域的分布,以及各个模式的功率占比,与己有的S^... 针对高功率光纤激光光束质量诊断的需求,提出了双傅里叶变换F^2法来测量光纤模式成分,该方法侧重于对光纤输出激光的空间域和时间域的傅里叶变换谱进行测量,得到群时延图,给出模式在空间频谱域的分布,以及各个模式的功率占比,与己有的S^2方法相比,该方法大大减小了对移动平台的移动精度要求,适合于测量高功率光纤激光器输出光的模式成分. 展开更多

关键词 光纤模式 基于空间域和频率傅里叶变换的F^2法 群时延差异 光谱干涉

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基于石墨烯的宽带全光空间调制器 被引量：5

12

作者 莫军 冯国英 +3 位作者 杨莫愁 廖宇 周昊 周寿桓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期149-155,共7页

提出了单层石墨烯包裹微纳光纤的全光空间调制.石墨烯作为可饱和吸收体包裹在通过二氧化碳激光器加热制备的微纳光纤上,当信号光沿着微纳光纤传输时部分光将以倏逝场的形式沿着微纳光纤表面传递,并与石墨烯产生作用被吸收.同时将波长为8... 提出了单层石墨烯包裹微纳光纤的全光空间调制.石墨烯作为可饱和吸收体包裹在通过二氧化碳激光器加热制备的微纳光纤上,当信号光沿着微纳光纤传输时部分光将以倏逝场的形式沿着微纳光纤表面传递,并与石墨烯产生作用被吸收.同时将波长为808 nm的抽运光从空间垂直入射到石墨烯包裹的微纳光纤处,依据石墨烯的优先吸收特性,通过抽运光控制石墨烯对信号光的吸收,实现了宽带全光空间调制.在1095 nm波长处获得最大调制深度约为6 dB,调制带宽约为50 nm,调制速率约为1.5 kHz.空间全光调制器具有输出信号光"干净"的特点.与传统石墨烯微纳光纤全光调制器相比,输出端不需要对抽运光进行光学滤波而直接获得已调信号.该复合波导全光空间调制器以更为灵活、高效的方式打开了微纳超快信号处理的大门. 展开更多

关键词 石墨烯 微纳光纤 全光调制 空间调制

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基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器 被引量：1

13

作者 谭启龙 冯国英 +3 位作者 李筱薇 谭建昌 韩敬华 石中兵 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期46-53,共8页

针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表... 针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表面沉积金膜。随后,使用巯基乙胺对传感区的金膜进行修饰,采用戊二醛固定葡萄糖氧化酶(GOD)的技术路线,使传感器具备葡萄糖特异性识别功能,并实现对低浓度葡萄糖溶液的传感。针对SPR传感器的折射率灵敏度,本文设计两组对比实验,分别是相同结构不同传感区长度的传感器对比,以及相同长度不同结构的传感器对比。研究结果表明:传感区长度对传感器的折射率灵敏度的影响较小;MPPM传感结构的折射率灵敏度优于MPM传感结构(提高了约101.84 nm/RIU),且MPPM结构的传感器具有更深的SPR共振峰,意味着检测精度更高。对于制备的葡萄糖传感器,设计了一套葡萄糖浓度、特异性识别及稳定性的检测方案。实验结果表明:在0~0.8 mg/mL的浓度范围的葡萄糖溶液中,MPPM传感器的葡萄糖灵敏度约为29.61nm/(mg·mL^(–1)),且表现出良好的线性关系,拟合系数达到了0.954;具有良好的特异性识别能力及稳定性能。相比于传统的葡萄糖传感器,本文提出的葡萄糖传感器结构紧凑、生物相容性好、灵敏度高。 展开更多

关键词 表面等离子共振 光子晶体光纤 光纤传感 葡萄糖浓度传感

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光纤激光模场及表征技术进展 被引量：4

14

作者 冯国英 郑世杰 +9 位作者 谭建昌 文俊龙 李筱薇 郭劲苗 李玮 韩敬华 张澍霖 蔡思傲 罗韵 王建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-12,共12页

在光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域的实际应用中,需要重点关注光纤中的模式问题。模分复用是提高光通信信息容量的有效方法,模间干涉是大多数光纤传感的基本方法,高功率光纤激光的光束质量控制的关键技术之一就是模式控制,因此,... 在光纤通信、光纤激光器和光纤传感等领域的实际应用中,需要重点关注光纤中的模式问题。模分复用是提高光通信信息容量的有效方法,模间干涉是大多数光纤传感的基本方法,高功率光纤激光的光束质量控制的关键技术之一就是模式控制,因此,对光纤模式理论、模式产生及转换、模式表征技术开展研究具有重要的研究意义和实际应用价值。论文讨论了光纤的模式及光束质量,分析了多种模式发生及转换的方法,将模式表征方法归结为非相干、相干和低相干测量法。光纤模式表征是目前的研究热点,在多种表征方法中,空间和频谱成像法(S2)和双重傅里叶变换法(F2)具有显著的优越性,可不需要提前知道光纤的几何参数,就可获得模场分布、模式功率占比、群时延等特性。研究表明F2法更适合于表征高功率光纤激光的模场特性。 展开更多

关键词 光纤激光 光纤模式表征 光束质量 空间和频谱成像法 双重傅里叶变换法

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单元件干涉数字全息的光线追迹模型

15

作者 解翔宇 王鹏 +2 位作者 邓颖 周凯南 冯国英 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期159-166,共8页

基于棱镜对的单元件干涉可以获得透射物体的相位信息,即数字全息,具有结构紧凑、干涉条纹稳定、测量精度高等优点。采用光线追迹方法,综合考虑了棱镜对的方位角旋转、斜面偏心等参数,建立了光线追迹等效模型,仿真了数字全息干涉条纹,给... 基于棱镜对的单元件干涉可以获得透射物体的相位信息,即数字全息,具有结构紧凑、干涉条纹稳定、测量精度高等优点。采用光线追迹方法,综合考虑了棱镜对的方位角旋转、斜面偏心等参数,建立了光线追迹等效模型,仿真了数字全息干涉条纹,给出了条纹密度变化及倾斜的解析表达式。针对单模和多模光纤等微结构光学元件,获得了干涉数字全息图,并反演出其折射率分布。搭建了显微成像单元件干涉实验装置,获得了实际测量干涉图样,实验与仿真结果一致,证明了本模型的有效性。 展开更多

关键词 光线追迹 单元件干涉 数字全息 单模和多模光纤折射率分布

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基于有限元法的激光等离子体诱导玻璃损伤特性研究 被引量：4

16

作者 于慧波 姜越 +4 位作者 沈雄 冯国英 郑洲 贾曜峰 韩敬华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期179-186,共8页

研究了熔石英玻璃元件在纳秒激光等离子体冲击波作用下的表面和横截面损伤形貌,利用有限元法模拟了冲击波在熔石英玻璃内部的传播规律,并基于冲击波在玻璃内部的应力分布规律分析了损伤形成机理.研究发现:在冲击波作用下,石英玻璃会受... 研究了熔石英玻璃元件在纳秒激光等离子体冲击波作用下的表面和横截面损伤形貌,利用有限元法模拟了冲击波在熔石英玻璃内部的传播规律,并基于冲击波在玻璃内部的应力分布规律分析了损伤形成机理.研究发现:在冲击波作用下,石英玻璃会受到沿波面方向的压应力和沿波面切方向的拉应力,在这两种力的作用下,造成以激光辐照中心的弧状层状断裂和沿径向的断裂;冲击波的反射叠加还会使局部拉应力增大,造成靠近后表面的损伤.有限元法能够直观地分析等离子体冲击波对光学元件的作用,并分析光学元件在等离子体冲击波下的损伤机理. 展开更多

关键词 激光诱导损伤 激光等离子体 冲击波 熔石英玻璃 有限元分析

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基于空间和频谱分辨的光纤模式测量方法 被引量：4

17

作者 胡丽荔 冯国英 董哲良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2517-2522,共6页

基于空间和频谱分辨测量法研究了光纤中的激发模式。利用光纤中激发模式的群时延表达式,理论上推导了基模与高阶模以及高阶模之间的群时延差异导致的光谱干涉公式,进行了相应的模拟计算与分析。对标准通信单模光纤和大模场双包层光纤进... 基于空间和频谱分辨测量法研究了光纤中的激发模式。利用光纤中激发模式的群时延表达式,理论上推导了基模与高阶模以及高阶模之间的群时延差异导致的光谱干涉公式,进行了相应的模拟计算与分析。对标准通信单模光纤和大模场双包层光纤进行模式测量实验研究,利用单模光纤探针与光谱分析仪扫描探测光谱干涉信号,通过傅里叶变换得到频谱分布,分析得到光纤中激发模式的横向分布和相对功率成分。结果表明,采用空间和频谱分辨测量法可以得到光纤中激发模式的横向分布和相对功率水平,当高阶模相对基模的功率较小时,可以忽略高阶模间的干涉。 展开更多

关键词 光纤模式 群时延差异 光谱干涉 空间干涉

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准直误差对光束质量因子测量影响的理论与实验研究 被引量：4

18

作者 刘亲厚 冯国英 +2 位作者 邓国亮 王国振 龙凤琼 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期151-159,共9页

测量激光光束质量(M^2)因子时一般要求光路准直,同时要求降低噪声对光斑半径测量的影响。光路偏移会导致CCD采集的光斑偏离CCD中心,噪声使偏移光束的光斑半径和M^2因子的测量值存在额外误差。针对含噪声且光路偏移CCD中心的情况,提出了... 测量激光光束质量(M^2)因子时一般要求光路准直,同时要求降低噪声对光斑半径测量的影响。光路偏移会导致CCD采集的光斑偏离CCD中心,噪声使偏移光束的光斑半径和M^2因子的测量值存在额外误差。针对含噪声且光路偏移CCD中心的情况,提出了一种测量M^2因子的改进方法,即当光路不准直时,在光路每个位置采集两个不同偏移量的光斑,则可校正得到光斑半径的真实值,从而得到无准直误差的M^2因子。理论推导了激光光束的光斑半径和M^2因子与偏移量的变化关系,通过数值仿真和实验研究了偏移光束的光斑半径和M^2因子随偏移量的变化,二者结果一致,验证了所提方法的可靠性。 展开更多

关键词 测量 光束质量因子 准直误差 噪声

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脉冲激光对单晶硅打孔的研究 被引量：3

19

作者 吴常顺 冯国英 刘彩飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期132-137,共6页

采用波长为1 064 nm的重复脉冲激光对单晶硅进行打孔实验,观测了小孔烧蚀深度以及表面孔径大小随脉冲个数的变化规律,并对激光辐照单晶硅的热力学过程进行了理论分析。研究结果表明:入射激光在穿过等离子体到达单晶硅的表面时,光斑尺寸... 采用波长为1 064 nm的重复脉冲激光对单晶硅进行打孔实验,观测了小孔烧蚀深度以及表面孔径大小随脉冲个数的变化规律,并对激光辐照单晶硅的热力学过程进行了理论分析。研究结果表明:入射激光在穿过等离子体到达单晶硅的表面时,光斑尺寸会有所增大,小孔孔径会大于聚焦光束尺寸。小孔内的等离子体本身具有很高的温度,高温等离子体在膨胀过程中会通过热辐射和热传导等过程向小孔周围传递热量,这也会对小孔孔径起到一定的拓展作用。当脉冲个数低于6个时,孔深随入射脉冲个数的增加近似线性增长,而后开始缓慢增长直至保持不变,这主要是由激光等离子体屏蔽效应决定的。 展开更多

关键词 激光器 脉冲个数 烧蚀深度 孔径大小 等离子体

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利用超连续谱激光实现自由空间光通信 被引量：3

20

作者 黄龙 冯国英 廖宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3530-3534,共5页

超连续谱光源具有丰富的带宽,是信号载体的优秀候选者。设计并搭建了利用超连续谱光源的空间无线光通信系统,讨论了超连续谱产生的条件以及输出光斑直径不同位置下的光谱。采用了电光调制方式对超连续谱光源进行调制,通过比较输入与输... 超连续谱光源具有丰富的带宽,是信号载体的优秀候选者。设计并搭建了利用超连续谱光源的空间无线光通信系统,讨论了超连续谱产生的条件以及输出光斑直径不同位置下的光谱。采用了电光调制方式对超连续谱光源进行调制,通过比较输入与输出的数字方波信号证明了电光调制进行超连续谱空间光通信的可行性。成功利用该系统演示了对原始图像信号的采集和显示,最后通过对接收端信号的整形放大恢复出了原始信号,实现了图像信号在4 m范围内的传输。实验结果表明:将超连续谱作为光信号载体,在空间大气信道条件下可以实现对图像信号进行无线传输。 展开更多

关键词 超连续谱激光 自由空间光通信 电光调制 非线性光学

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