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中国激光 2007年第04期杂志 文档列表

中国激光杂志综述

基于视觉特性的真实影像再现技术进展及展望451-460

摘要：视觉特性研究的成果，融入到真实影像再现技术，可提供更适于人类观察的高品质图像，有利于机器视觉的研究。首先简单总结当前主要的视觉特性研究成果，包括视觉空间对抗、光谱对抗、视觉适应、视觉皮层初级处理等。综述了基于视觉特性的真实影像再现技术的研究动态和新进展，并根据算法的侧重点不同，分析了以保持颜色恒定性为主要目标的Retinex系列算法、各种动态范围压缩算法等。其中也涉及到已开展的部分工作，从原理分析、实验效果对比等角度，对研究成果与国外优秀算法做出评价。介绍了国外在软／硬件平台实现上的最新研究成果。简述进一步开展的工作及研究方向，并就其发展方向做出展望。

中国激光杂志实验技术与元件

激光二极管双端抽运声光调Q高重复频率Nd：GdVO4激光器461-464

摘要：激光二极管（LD）抽运的固体激光器（DPSSL）的调Q器件是获得高重复频率、高峰值功率的有效手段之一，随着激光雷达、激光加工业的发展，要求调Q器件向着更高重复频率的方向发展。Nd：GdVO4以其优异的物理和激光特性，使得它在激光二极管端面抽运固体激光器的声一光（A-O）调Q器件中，即使在很高的调制重复频率下，仍可获得窄脉宽、高峰值功率的脉冲激光输出。理论分析了影响脉冲激光的输出能量和脉宽大小的决定因素，研究了脉宽、平均输出功率及峰值功率随调Q重复频率的变化关系。利用双激光二极管双端抽运Nd：GdVO4晶体棒，实现了声一光调Q高重复频率窄脉宽1063nm激光输出。在晶体入射端面总抽运功率约43W条件下，当重复频率f=10kHz时，获得脉宽△t=10．2ns，单脉冲能量E=0．95mJ，峰值功率PM=93．1kw的输出；在重复频率f=100kHz时，获得△t=28．1ns，E=0．10mJ，PM=3．6kw的结果。

调Q激光自触发斩波产生纳秒脉宽单脉冲激光465-469

摘要：为利用现有装备简单获得纳秒脉宽、峰值较高的单脉冲激光，满足军事应用和高温等离子体干涉研究的时间分辨要求，采用专利技术优化了调Q脉冲激光自斩波KDP泡克耳斯盒电光开关的触发狭隙，解决了19kV全波电压下静态绝缘阻断和调Q激光脉冲前沿低阈值击穿双重可靠以及全系统动作同步，确保了触发的快捷和峰值附近斩波，实现了从传统红宝石激光器脉宽30ns，能量80mJ的调Q激光脉冲中斩出1．7ns，4mJ的单脉冲激光。实验和分析表明，预处理崎化了开关电极间的场分布，强化了激光触发作用，保证了斩出脉冲的窄脉宽和高峰值。

用于高功率双包层光纤激光器侧面耦合的对称夹层结构470-474

摘要：提出了一种基于亚波长衍射光栅理论的介质-金属-介质的对称夹层结构，这种结构因为没有使用诸如折射率匹配液、光学固化胶等承受不了较高温度的黏接物质，所以可以用于大功率激光二极管阵列的侧面抽运，尤其可用于条形半导体激光器侧面抽运双包层掺杂光纤中，以制作各种大功率稀土离子掺杂光纤激光器，并且其耦合效率可以达到80%以上。同时，这种侧面抽运技术还支持多点抽运以及光纤两端同时激射高能激光。

增益开关型微片激光器的时间特性475-480

摘要：从速率方程出发，采用在直流抽运上叠加脉冲抽运的方式，建立激光二极管（LD）抽运的增益开关型Nd：YVO4微片激光器的数学模型，并给出不同抽运条件下输出脉冲的时间特性。数值研究结果表明，当直流抽运速率、脉冲抽运速率和抽运脉宽的变化量在10％以内时，输出脉宽变化不大，而脉冲个数变化较大且与抽运参数呈非线性单调递增关系。利用建立的实验装置，测量了在不同激光二极管驱动电流和调制脉宽时输出脉冲的时间特性，发现驱动电流的增幅在10％以内时，输出脉宽变化小于5％，但输出脉冲个数增加较为明显，且实验结果与数值模拟结果相符。

改善激光陀螺输出特性的随机噪声注入方法481-484

摘要：为消除机械抖动激光陀螺的动态闭锁误差，基于闭锁误差累积角特性的分析和研究，提出了多抖动周期阶梯噪声叠加白噪声的激光陀螺随机噪声注入新方法。理论分析表明，向机械抖动装置中注入的多抖动周期阶梯噪声能使激光陀螺输出信号在整周期采样过程中具有很好的零偏稳定性，而一定强度的高斯白噪声可以减小阶梯噪声在随机常值时间内产生的积累性误差。仿真实验结果验证了多抖动周期阶梯噪声叠加白噪声的注入方法优于传统的随机噪声注入法，在减小激光陀螺输出零偏误差至同一个数量级的同时，能够使激光陀螺的零偏稳定性提高2～4倍。

角锥棱镜腔Cr^4＋：YAG被动调Q内腔式光参量振荡器485-490

摘要：通过对角锥棱镜腔实现KTPⅡ类非临界相位匹配光参量振荡的理论分析，发现腔内存在特殊偏振方位角的本征模式，其满足Ⅱ类非临界相位匹配条件。实验上不但实现了该腔的Cr^4＋：YAG被动调Q内腔式光参量振荡器（OPO）运转，而且得到了优于平-平腔的转换效率，改善了信号光的稳定性。分析了Cr^4＋：YAG初始透过率和腔内功率密度的关系，实验获得不同Cr^4＋：YAG初始透过率、抽运能量和信号光能量的关系曲线。通过腔内功率密度的优化，电光效率高达0．25％，设计出结构紧凑、小型高效的工程实用光参量振荡器器件，抽运能量阈值为4．7J，输出能量为11．8mJ，脉宽为6．9ns，发散角为7mrad，能量稳定性为5％。

中国激光杂志激光物理与激光化学

气动光学畸变波前的本征正交分解和低阶近似491-495

摘要：应用哈特曼波前传感器测量了准直平行光通过低速热射流流场后的畸变波前时间序列，对该波前时间序列进行了本征正交分解（POD）和低阶近似研究，对比研究了16#，1008#数据点处的低阶近似波前时间序列和测量波前时间序列。结果表明，畸变波前可用本征正交分解基来展开，应用少量的低阶本征正交分解基即可捕捉到波前的主要信息，并且随着重构模式数的增加，低阶近似波前更加逼近测量波前。由于波面上不同位置处相位脉动量的空间相关性各异，因此选用相同的重构模式数时不同数据点处的重构精度也不一样。

提高激光标线器线斑光强均匀性的高阶模法496-498

摘要：基模激光光源的光强高斯分布，使得激光标线器的线斑光强分布不均匀。提出了一种用TEM20，TEM40类的高阶模光源代替基模光源的方法。这类高阶模的一个正交方向上的光强分布为几个高斯轮廓的叠加，相对于基模光强的单个高斯分布提高了均匀性。当相邻两高斯分布间间距越小时，高阶模光强分布越均匀。实验通过使激光二极管（LD）相对于腔模轴线横向偏离得到高阶模。通过对横向偏距的精确控制，来控制相邻高斯分布的间距。在激光标线器1m工作距离处，分别在基模和高阶模作为光源的情况下测得线斑光强数据。数据表明，高阶模光强分布的多瓣叠加特性能提高线斑的光强分布均匀性。

中国激光杂志光通信及其元器件

空间光通信中平台振动对误码率影响的抑制499-502

摘要：在自由空间光通信（FSO）中，通信端机所处的平台在各种随机干扰力下发生振动，使正常的通信光路发生偏移，对误码率（BER）产生影响。为了减小振动引起的误码率，提出通过控制接收端光斑形状和大小来抑制误码率，并给出利用像散来获得指定光斑的设计方法和实例。结果表明，在实际通信环境中，通过选取合适的光斑参量可以使振动引起的误码率达到最小，通过调节发射端光学天线参量可以获得指定的光斑参量。对于振动不对称的情况，接收端光斑应该选择为椭圆形。

中国激光杂志测量技术

基于高频微波技术的分布式光纤传感器布里渊散射信号检测503-506

摘要：分析了布里渊分布式光纤传感技术原理，采用自行研制的光纤单纵模分布反馈（DFB）激光器结合电光调制技术，利用相干检测技术，对布里渊微弱后向散射信号进行检测。通过改进滤波放大技术，对微弱后向散射光信号进行有效放大，再用扰偏技术及信号采样平均处理，实现对光纤传感器后向布里渊散射信号在11GHz高频段直接采集显示。结果表明，探测所得布里渊散射信号峰值功率可达50mV，能有效降低解调系统信号检测难度，改善了系统信噪比（SNR）。初步实验结果证明了该方案的可行性。

探测受声波调制的激光漫反射回波信号507-510

摘要：基于光电接收目标的漫反射光原理，采用红外激光探测室内声波，在对目标特性研究和漫反射回波信号光功率估算的基础上，设计和研制了实验系统。用红外激光探测从玻璃目标返回带有受声波调制的激光漫反射回波信号，在6～63m距离及直接反射光线与探测器光轴之间的夹角β≤±4°时，可以听见所探测到回波信号中的声音；当β=4°～15°时，可以探测到激光漫反射回波信号，但听不到声音。实验证明，利用漫反射激光探测室内声音的方法是可行的。

侧面抽运板条激光介质动态热畸变测量方法511-514

摘要：研究了基于干涉测量激光介质热畸变的原理，利用CCD摄像机记录干涉条纹并通过计算机图像处理，来测量板条激光介质动态热畸变的方法。对采集得到的干涉条纹进行图像处理，提出了一种简单快速提取条纹中心的算法。通过分析、计算干涉条纹的移动，得到抽运过程中板条激光介质的动态热畸变情况，为动态补偿激光介质热效应提供了可能。实验采用了N31磷酸盐激光玻璃作样品，得到了加热过程中激光玻璃内部的温度分布，误差约为3％，验证了该测量方法的可行性。

基于主动条纹偏折术的透明相位物体波前测量方法515-518

摘要：采用主动条纹偏折和相移技术提出一种新的相位物体波前测量方法。在已标定的摄像机系统中，通过相移和移动条纹显示屏可精确测量相位物体引起的成像光线偏折，从光线偏折分布中提取波前梯度分布，进而计算出待测波前分布。首先在液晶显示屏上分别显示水平和垂直两个方向的正弦灰度调制条纹图，用CCD分别记录下原始条纹图和经过待测物体后的变形条纹图，然后移动液晶显示屏，再次记录下相应的条纹图，可计算出透明相位物体引起的偏折角及其波前分布。通过对正透镜的实际测量，证明了该方法切实可行。

一种测量光刻机工件台方镜不平度的新方法519-524

摘要：提出一种新的步进扫描投影光刻机工件台方镜不平度测量方法。以方镜平移补偿量与旋转补偿量为测量目标，使用两个双频激光干涉仪分别测量工件台在x和y方向的位置和旋转量；将方镜不平度的测量按照一定的偏移量分成若干个序列，每一个序列包括对方镜有效区域的若干次往返测量；根据所有序列的测量结果计算出方镜的旋转补偿量；为每一个序列建立临时边界条件，并据此计算出每一序列所测得的方镜粗略平移补偿量；采用三次样条插值与最小二乘法建立每一个序列间的关系，以平滑连接所有测量序列得到精确的方镜平移补偿量。结果表明，该方法用于测量方镜平移补偿量，测量重复精度优于2．957nm，测量旋转补偿量，测量重复精度优于0．102μrad。

中国激光杂志材料

含偶氮苯侧链型聚酰亚胺的合成及光致变色性能525-529

摘要：用5，5＇-（六氟异丙基）-二-（2-氨基苯酚）（6FHP）、均苯四甲酸酐（PMDA）及分散红1（DR1）合成了具有光致变色性能的含偶氮苯侧链型聚酰亚胺。利用红外（IR）、紫外-可见（UV-Vis）、示差扫描量热（DSC）和热失重分析（TGA）等手段对该光致变色聚合物材料进行了结构和热性能表征。示差扫描量热分析测得其玻璃化转变温度为298℃，热重分析测得其热分解温度为365℃，表明具有非常好的热稳定性。研究了该材料的N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶液和聚合物薄膜在紫外光诱导下的光异构化及热回复异构化行为。结果表明，在一定波长（365nm）紫外光诱导下均能发生光致变色现象，对于实现偶氮材料的永久光致双折射和永久光存储具有一定意义。

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制530-533

摘要：超分辨近场结构（super-RENs）技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨，是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一，其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法（3D-FDTD）对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析，提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比（SNR）的原因。

LASER2007’Harbin第十八届全国激光学术会议第一轮通知533-533