中国激光杂志

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中国激光杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chinese Journal of Lasers

  • 31-1339/TN 国内刊号
  • 0258-7025 国际刊号
  • 1.54 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
中国激光是中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1974年创刊,目前已被CA 化学文摘(美)、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。中国激光在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:激光制造、简讯

中国激光 2005年第11期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件
Cr^4+:YAG被动调QNd:YAG陶瓷激光器的研究1449-1454

摘要:介绍了近几年迅速发展的一种新型激光介质--透明Nd:YAG多晶陶瓷的发展状况,对比分析了多晶陶瓷与单晶的光谱特性、激光特性和连续实验研究情况.并对钛宝石激光器调谐至808 nm,端面抽运Nd:YAG陶瓷被动调Q全固态激光器的脉冲运转进行了较为详细的理论分析和实验研究.采用初始透射率为90%的Cr4+:YAG可饱和吸收晶体,被动调Q的阈值功率为119 mW,当端面抽运功率为465 mW时,获得波长为1064 nm,脉宽为16ns,重复频率为18.18 kHz,单脉冲能量为3.4μJ,平均输出功率为61 mW的稳定调Q激光输出.采用不同初始透射率的Cr4+:YAG晶体进行了实验和对比分析.

本刊责任编辑荣获“银牛奖”1454-1454

160W激光二极管抽运电光调Q主振荡功率放大器绿光激光器1455-1458

摘要:介绍了激光二极管抽运的高重复频率、大能量绿光固体激光器研制成果.激光器采用电-光调Q,主振荡功率放大器(MOPA)结构.根据放大器的设计要求,研制了抽运功率达12 kW,占空比为15%的激光二极管侧抽运Nd:YAG棒状激光模块.在重复频率500Hz,脉冲宽度15 ns条件下,实现了单脉冲能量1.27 J的1064 nm输出,光束质量β小于2.5.采用Ⅱ类相位匹配KTP晶体外腔倍频,在基频能量1 J,重复频率400 Hz,抽运功率密度67 MW/cm2时,获得大于405mJ的绿光输出(平均功率达160 W),倍频效率约为40%,绿光光束质量β<5.

162W激光二极管抽运Nd:YAG腔内倍频激光器1459-1462

摘要:根据激光介质的热透镜焦距及其随抽运功率的变化,设计了大模体积高准直稳定性谐振腔以获得较大的模体积,同时使谐振腔对热焦距的变化和机械对准的扰动不灵敏.这种设计可以提高激光器的效率和稳定性,并且使输出激光具有较好的光束质量.采用双声光Q开关提高关断功率,在输出功率1250 W的连续激光二极管阵列抽运下,获得了210 W的调Q激光输出.采用工作温度80℃的Ⅱ类匹配KTP晶体,以避免KTP晶体的灰色轨迹效应,对KTP晶体采用半导体温控系统控温,在重复频率10 kHz时获得了162 W的调Q绿光输出,光-光转换效率达到13%,脉宽约为80 ns,光束质量M2因子约为20.

中国激光杂志实验技术与元件
980nm抽运时掺铒光纤放大器中的上转换发光效应研究1463-1468

摘要:采用980 nm抽运的掺铒光纤放大器(EDFA)中存在上转换发光效应.能级分析和光谱扫描结果表明上转换辐射光为绿色荧光,波长为538 nm和514 nm,其产生机理为铒离子的激发态吸收效应(ESA).从理论和实验两方面分析了抽运功率和信号功率这两个放大参量对上转换绿色荧光的影响,结果表明,存在一个特殊抽运功率值,当抽运功率小于该值时,上转换绿色荧光的抽运效率随抽运功率的增加而快速增大;抽运功率大于该值时,上转换绿色荧光的抽运效率变化缓慢,基本保持稳定.掺铒光纤放大器工作在线性放大状态下,输入信号的有无和功率大小对绿色荧光影响很小;掺铒光纤放大器工作在饱和状态下,绿色荧光功率随输入信号功率增加而增加.

激光雷达距离像背景抑制算法研究1469-1472

摘要:相干激光成像雷达距离像处理的一个重要内容就是进行背景抑制.利用原始强度像的均值信息进行距离像的背景抑制因为强度像受到噪声影响而效果不佳,改进算法加入了强度像的噪声滤除,大大提高了背景抑制能力.但是这种利用强度像均值的背景抑制算法要求目标区占有较大的面积,对于小目标图像其抑制效果变差.分析了强度像的直方图特征,提出了一种熵阈值分割抑制距离像背景算法,此算法将强度像的直方图划分为描述目标区像素和背景像素的两个概率分布,而将使这些概率分布熵最大的灰度值作为分割阈值.将此算法应用于实际图像处理,结果表明对于大目标图像和小目标图像都有较好的抑制效果.

掺镱双包层光纤吸收特性的研究1473-1477

摘要:对掺镱双包层光纤的吸收特性进行了研究.采用光纤截断法和包层模剥除技术,实现了掺镱双包层光纤纤芯吸收系数的精确测量,测量结果与实际吸收系数的测量误差小于5%.利用白光光源测量掺镱双包层光纤的损耗谱,对其有效吸收系数进行了详细的实验研究,发现有效吸收系数随着光纤长度的增加而减小,随着光纤纤芯直径的增加而增大,在不同弯曲状态下有效吸收系数的测量表明,在弯曲时不同内包层形状的掺镱双包层光纤的吸收特性并不相同,其中D型掺镱双包层光纤对976 nm波长的有效吸收系数没有增大.

中国激光杂志简讯
2277W全固态热容激光器1477-1477

摘要:高科技产业、科学研究、军事等方面对超高功率高亮度激光有着迫切需求.然而,传统运转方式的激光器由于热效应等原因很难同时获得超高功率和高亮度激光,热容激光技术为解决这一难题提供了一种有效的手段.目前许多研究工作主要集中在脉冲激光的热容运转,而我们实现了连续激光的热容运转,结果如下:

中国激光杂志激光物理与激光化学
光子晶体光纤中非线性传输的数值分析1478-1484

摘要:利用数值方法求解了广义非线性薛定谔方程,模拟了飞秒激光脉冲在具有不同色散特性的光子晶体光纤(PCF)中非线性传输和超连续光谱的产生过程,分析了在反常色散区和正常色散区飞秒激光脉冲的非线性展宽机制,详细讨论了脉冲内拉曼散射(ISRS)、自陡峭(SS)效应以及高阶色散对超连续光谱产生的影响.分析结果表明,无论在光子晶体光纤的反常色散区、正常色散区还是在光纤的零色散点,脉冲内拉曼散射效应对长波波段的光谱展宽都具有重要的作用.讨论了高阶色散尤其是三阶色散对超连续光谱中反斯托克斯波的显著影响,合理地选择色散曲线,能够得到更宽更平坦的超连续光谱,表明了光子晶体光纤的可控色散特性的重要应用价值.

热容激光器激光输出特性的数值模拟1485-1488

摘要:热容激光器在激射过程中,激光介质的温度快速升高,导致了热容激光器具有特殊的激光输出特性.通过理论分析、数值模拟和实验研究等方法,对热容激光器的激光输出特性进行研究,掌握热容激光器工作的基本规律,为热容激光器的设计、实验提供了重要的参考.建立了描述热容激光输出特性的理论模型,给出了输出功率随激光介质温升及工作时间的变化关系.数值模拟研究结果表明,激光介质的温度从300 K升高到400 K过程中,阈值功率密度从2.6 W/cm3增加到33.6 W/cm3,输出功率下降7%.利用建立的热容激光器实验装置,测量了不同占空比情况下的输出功率,占空比越高输出功率随时间下降得越快,与数值模拟结果相符.在低占空比时,数值模拟和测量结果吻合较好;在高占空比时出现误差,而且占空比越高误差越大.

柯林斯公式的逆运算及其在波面重构中的应用1489-1494

摘要:给出描述光波通过傍轴光学系统衍射的柯林斯公式及其逆运算表达式,然后将数字全息检测研究中的物平面及CCD探测平面视为ABCD系统的输入平面及输出平面,提出通过柯林斯公式的逆运算进行波面重构的一种计算方法.为便于该方法的实际应用,研究了参考光是球面波时全息图的频谱结构,并从理论上证明,全息图的频率空间中存在可以通过滤波器分离的物光及共轭物光的频谱.最后,通过理论模拟及实验研究证明了使用柯林斯公式的逆运算重构波面的可能性.

中国激光杂志光通信及其元器件
10 Gb/s电吸收调制器的微波封装设计1495-1498

摘要:在高速光电子器件的微波封装过程中,需要综合考虑封装寄生参数和芯片寄生参数对器件高频性能的影响.利用封装寄生参数对芯片寄生参数的补偿作用,成功实现了10 Gb/s电吸收调制激光器(EML)的高频封装.通过封装前后芯片和器件的小信号频率响应测试结果对比,器件的反射参数和传输参数有所改善,3 dB带宽达到10 GHz;并进行了10 Gb/s速率的光纤传输实验,经过40 km光纤传输后通道代价不到1 dBm(误码率为10-12),满足10 Gb/s长距离光纤传输系统的要求.

反向抽运分布式光纤拉曼放大器的实验研究1499-1502

摘要:实验研究了1425 nm和1453 nm双波长反向抽运50 km单模光纤的分布式光纤拉曼放大器(RFA).利用改进的时域消光法测量了放大器的输出特性和光学信噪比(OSNR)随开关增益的变化关系.在C波段(1530~1564 nm)内,测得放大器的开关增益约为13 dB,增益不平坦度小于士0.6 dB,相对于双瑞利散射(DRS)噪声的光学信噪比为45 dB,总的光学信噪比为39 dB.同时还测量了信号光经过二级级联分布式光纤放大器传输后的特性,结果表明,与一级光纤拉曼放大器结构相比,二级放大器的开关增益和不平坦度都增大了一倍,而输出的光学信噪比减小了约2 dB.

半导体激光器混沌双向保密通信系统理论研究1503-1509

摘要:提出外部光注入半导体激光器激光混沌全光耦合-反馈同步系统,进行激光器系统稳定性动力学分析并计算出最大Lyapunov指数,导出系统的同步误差扰动方程以及系统有混沌隐藏编码时的同步误差公式和解调公式,数值证明并模拟实现了系统的混沌同步,分析同步瞬态响应和噪声影响,该系统具有较强的抗干扰能力.模拟具有正弦调制信号的调制频率0.2 GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0.2 Gb/s的混沌数字通信以及调制速率0.05 Gb/s混沌键控通信的应用,特别分析了系统解码特性和调制带宽,系统无论是在时域还是在频域,都具有非常好的保密性,该系统可以作为混沌双向保密通信使用.研究表明系统准许在一定范围内可以有参数失配,系统的实际应用是有可能的.

利用TOAD实现10 Gbit/s全光非归零码到归零码的转换1510-1514

摘要:利用从非归零(NRZ)信号中全光提取的时钟,采用太赫兹光非对称解复用器(TOAD)实现了10 Gbit/s非归零码到归零(RZ)码的码型转换.非归零信号采用半导体光放大器(SOA)进行时钟分量增强并用平面波导阵列(AWG)滤出相应的伪归零(PRZ)信号,然后采用半导体光放大器注入锁模光纤环形激光器进行时钟提取,提取的时钟信号和待转换的非归零信号分别作为抽运光和探测光输入太赫兹光非对称解复用器,在其中进行码型转换.转换后输出的归零信号的质量仅由恢复的时钟信号和非归零信号的质量决定,受太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器增益恢复时间的影响极小.实验测得转换后的归零信号消光比为8.7 dB,码型效应非常低,其光谱明显展宽,并且出现谱间隔为0.08 nm的多峰结构,与10 Gbit/s的比特速率相对应.该方法对时钟信号的码型效应有一定的容忍度.

中国激光杂志光纤元件
全保偏光纤地磁传感器1515-1518

摘要:采用保偏光纤耦合器等保偏器件,搭建了马赫-曾德尔型保偏光纤干涉仪,在干涉臂中接入磁致伸缩材料粘附光纤结构的保偏光纤磁传感探头,通过磁致伸缩效应探测地磁场引起的光纤中的相位变化,建立了保偏光纤地磁场传感器实验系统,实现了稳定的磁场检测.实验分析了系统相位信号随磁场变化的特性以及频率响应特性,为系统选择适当的交流磁场进行直流磁场检测提供了依据,结果表明该系统最小可检测到1 nT量级的磁场.实验测量了地磁场矢量在水平面各方向上的分量大小,得到的实验结果与理论值吻合得较好,证明该系统能够用于基于地磁场测量的定向导航.

表面膜层参数对长周期光纤光栅特性的影响1519-1524

摘要:采用严格的耦合模理论建立了表面涂覆弱吸收薄膜长周期光纤光栅(LPFG)的理论模型,用微扰法对复数超越特征方程进行了求解.研究发现,对应某一膜厚,存在一折射率范围,有效折射率的变化和谐振波长偏移特别明显;但消光系数对有效折射率和谐振波长的影响则很小.从功率密度分布曲线可看出低阶奇次包层模式与纤芯模式的耦合要强于低阶偶次包层模式与纤芯模式的耦合,消光系数引起的功率损耗较小.薄膜折射率对透射谱的变化(幅度和谐振峰偏移)影响很大;消光系数对谐振峰偏移影响很小,对谐振峰幅度的影响与具体的薄膜折射率有关.结果表明,敏感薄膜折射率和消光系数与传感器的灵敏度高低有直接关系,传感器的结构优化非常必要.

基于波分复用器的光纤光栅振动传感器阵列1525-1528

摘要:研究了一种用光纤光栅测量动态应变的阵列传感技术.在用基于3×3耦合器的非平衡光纤马赫-曾德尔干涉仪解调光纤光栅波长变化基础上,提出了通过波分复用器(WDM)来实现多个光纤光栅振动传感器的复用,测试了波分复用器对通道交叉干扰的影响,并同时测得了串联的3只光纤光栅的振动信号.讨论了使用这一技术时,工作环境和光源光强的变化对测量没有显著影响以及该技术可以用于高频信号的测量原因.该技术优点在于测量频率高、灵敏度高,不受光源光强度的影响,还可以获得不同测量点之间的相位关系.