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中国激光 2009年第09期杂志 文档列表

中国激光杂志综述

光纤延迟线应用研究动态2234-2244

摘要：对目前正成为研究热点的光纤延迟线（FDL）进行了原理和结构特点的分析，总结了光纤延迟线的分类，对光纤延迟线的3个重要应用领域作了详细的跟踪研究。在光纤传感与光学测量领域，分析了激光器线宽测试系统、晶体双折射参数测量系统、光相干层析成像（OCT）测量系统及光相关光谱术（OCS）测量系统，指出了光纤延迟线在这些系统中的主要作用及参数设置；在光纤通信领域，从原理和系统结构上重点分析了高速脉冲串发生器、光缓存器及光编／解码器，指出了目前存在的问题；在微波光子学领域，详细分析了多频光振荡器、微波光纤延迟线、光A／D转换器及光信号相关处理器。指出了关于光纤延迟线技术的最新研究方向主要是提高延时精度、实现连续可调、减小插入损耗和提高工程可靠性。解决这些问题是光纤延迟线实用化的关键所在。

飞机损伤的激光抢修技术2245-2250

摘要：飞机损伤的快速抢修是部队作战训练的需要，也是现代高技术战争确保空中优势、取得战斗主动权的重要保障。随着飞机结构新材料大量采用，传统的抢修技术难以适应要求。针对航空用钛合金、铝合金、复合材料及高温合金的战伤、磨损和腐蚀等失效特征，分析了传统飞机战伤抢修技术存在的不足，综述了国内激光加工技术在飞机损伤抢修中的应用研究进展。应用激光技术独特的优越性并引入功能梯度理念，把激光焊接、激光切割、激光熔覆应用于飞机的损伤抢修。其中包括飞机结构激光焊接修复、激光多层熔覆修复的合金粉末体系、组织特征、硬度分布规律、耐磨性和疲劳性能，飞机结构激光切割等。同时指出了飞机结构抢修领域有待解决的问题。

激光或单色光引起非视觉细胞信号转导的现象与机理2251-2256

摘要：激光或单色光（LI）对生物系统存在光生物调节作用（PBM）。LI与细胞分子的量子力学相互作用决定了PBM的剂量关系。低强度LI（LIL）（～10mW／cm^2）的PBM主要由状态依赖的视觉外光信号转导所介导。中等强度LI（MIL）（10^2～10^3mW／cm^2）的PBM主要由活性氧介导。它们都支持PBM的生物信息模型（biological information model of PBM，BIMP）。细胞的信号转导通路可以分为两类，Gs蛋白介导的通路为通路1，蛋白激酶C和丝裂原活化蛋白激酶等其他信号通路为通路2。目前发现的光信号转导通路几乎都属于通路2，但BIMP预言了通路1的存在。

中国激光杂志实验技术与元件

激光二极管抽运正交波罗棱镜腔光学参量振荡激光器2257-2261

摘要：将正交波罗棱镜谐振腔应用于激光二极管（LD）抽运的光学参量振荡（OPO）激光器，实现了Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体的内腔式光参量振荡，获得了高机械稳定性、高热稳定性和较高光束质量的1．57μm人跟安全激光输出。正交波罗棱镜腔存在腔内振荡光束线偏振运行条件，匀化了内腔OPO的抽运光光场。正交波罗棱镜腔OPO激光器解决了内腔式光参量振荡信号光输出不稳定，以及腔内光功率密度较高容易引起光学损伤等工程应用难题。器件采用热传导冷却半圆柱面LD阵列侧向抽运Nd：YAG抽运几何，在20Hz运行条件下获得平均脉冲能量86mJ，脉冲宽度5．4ns，光束发散角5mrad，能量稳定性优于±2．5％，光-光转换效率（808nm→1570nm）9％的优异性能。

11．8W高效率掺氧化镁的周期极化铌酸锂晶体光参量振荡2．7μm激光器2262-2265

摘要：报道了采用1064nm激光椭圆光斑抽运掺氧化镁的周期极化铌酸锂（PPMgLN）晶体准相位匹配（QPM）技术实现2．7μm激光输出的实验结果，理论计算了PPMgLN晶体准相位匹配周期调谐曲线，得出PPMgLN晶体周期为31．3μm时可获得中红外波长2．7μm激光输出。PPMgLN晶体（MgO掺杂摩尔分数为5％）单谐振光参量振荡（OPO）技术采用e→e＋e相位匹配，消除了光束之间的走离效应和利用了PPMgLN晶体的最大非线性系数d33（27．4pm／V）。在1064nm激光抽运功率78w，声光Q开关工作频率8kHz的条件下，获得了平均功率11．8w，波长2．72μm的激光输出，斜率效率19．5％，对应闲频波长1．75μm激光输出功率约24W。2．7μm激光水平方向和垂直方向光束质量M^2因子分别为2．04和5．56。

中国激光杂志信息窗

光学前沿——第二届“大珩杯”光学期刊优秀论文评选活动开展通知2271-2271

摘要：为了进一步提高我国光学期刊的学术水平和论文质量，吸引和催生优秀稿件，鼓励和培育优秀作者，促进我国光学、激光科技事业发展，《光学学报》《中国激光》《中国光学快报》（英文版）特发起“光学期刊优秀论文评选活动”。在光学泰斗王大珩先生的支持下，本活动特命名为光学前沿——“大珩杯”光学期刊优秀论文评选活动。

中国激光杂志实验技术与元件

基于AlxNy绝缘介质膜的新型窗口大功率半导体激光器2277-2281

摘要：提升半导体激光器的腔面抗光学灾变（COD）损伤的能力，改善半导体激光器的工作特性，一直是大功率半导体激光器器件工艺研究的难点。基于薄膜应力使基底半导体材料带隙变化的原理，采用直流磁控溅射方法在不同条件下溅射生成不同内应力的AlxNy绝缘介质膜。通过研究大功率半导体激光器腔面退化机理，借助AlxNy等应力膜设计制作了一种新型非吸收透明窗口结构的宽条形半导体激光器，使器件平均最大输出功率提高46．5％，垂直发散角达到21°，水平发散角达到6．1°，2000h加速老化试验，其千小时退化速率小于0．091％。

中国激光杂志信息窗

《中国激光》“激光制造”专题征稿启事2285-2285

摘要：激光制造技术是国家重点支持和推动的一项高新技术，近年来在涉及国家安全、国防建设、高新技术产业化和科技前沿等领域已取得多项重大研究成果。《中国激光》计划于2009年12月正刊（EI核心收录）上推出“激光制造”专题栏目，现特向国内外广大专家学者征集“激光加工”方面原创性的研究论文和综述，旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。

中国激光杂志实验技术与元件

永磁体双磁环结构的磁场均匀性分析2290-2294

摘要：提出了可用于四频差动激光陀螺法拉第室的永磁体双磁环结构，用以产生较强且均匀的轴向磁场。推导了永磁体磁环轴线上磁场分布的解析式，理论并实验证明了该解析式的正确性。引入磁场均匀度概念，提出了类亥姆霍兹线圈的双磁环结构，模拟了磁环间距对磁场分布的影响，数值计算了不同均匀度下双磁环结构的磁场分布特征。在此基础上，针对四频差动激光陀螺法拉第室的要求，给出了适用的设计方案。

中国激光杂志激光物理与激光化学

NCl（a）／I全气相碘激光与氧碘化学激光能量提取的分析比较2309-2314

摘要：利用连续流光腔动力学模型，对氧碘化学激光（COIL）和基于NCl（a）-I传能的全气相碘激光（AGIL）的能量提取进行了分析和公式推导，得到了连续流光腔的光子通量解析表达式以及氧碘化学激光光子通量沿流动方向的分布和输出功率的简化计算公式。AGIL的体系较为复杂，不能得到光子通量沿流动方向分布和输出功率的简化计算公式。从能量提取和体积重量效率角度，对氧碘化学激光和基于NCl（a）-I传能的全气相碘激光进行了对比评价。

模拟N2-氧碘化学激光器混合气体脉冲放电实验研究2315-2318

摘要：模拟N2-氧碘化学激光器（COIL）混合气体对O2-N2-CH3I混合气体进行了脉冲放电实验研究，对混合气体的放电波形、注入能量及放电均匀性进行了探索，得到一些实验结果和实验规律。

中国激光杂志光束传输

湍流对部分相干环状光束空间相干性的影响2319-2325

摘要：基于广义惠更斯-菲涅耳原理，并采用Rytov相位结构函数二次近似的方法，推导出了部分相干环状光束通过湍流大气传输时，其光谱相干度的解析公式，并研究了光柬的空间相干特性。研究表明，部分相干环状光束通过自由空间传输时其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象，且光束遮拦比ε越大振荡越厉害。但是，随着湍流的增强，其振荡逐渐减弱直至消失，不同ε的光谱相干度曲线相接近，并呈类高斯分布。光束遮拦比ε越大的部分相干环状光束其空间相干性受湍流影响越小。此外，在自由空间中，若光束相干参数a较小，随ε的变化光谱相干度二阶矩宽度wc大于或小于其光谱强度二阶矩宽度Wi，且临界值ε0随a的增大而增大；随着a的增大，则无论￡取何值都有Wc〉wi。然而，当湍流增强到一定程度，总是有Wc〈Wi。

洛伦兹-高斯光束的传输特性2326-2331

摘要：洛伦兹-高斯光束是用于描述某些发散程度较大的激光光源而引入的，在源平面上的q参数趋向于无穷的条件下，洛伦兹-高斯光束退化为洛伦兹光束。基于柯林斯积分公式，导出了洛伦兹-高斯光束经傍轴abcd光学系统的解析传输公式，进行了相关的数值计算以揭示其傍轴传输特性。基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式，导出了矢量洛伦兹-高斯光束非傍轴条件下的解析传输公式，进行了相应的数值计算；作为一般公式的特例，给出了相应的远场表达式和傍轴结果。

基于广义Stokes参量的随机电磁光束偏振态传输特性2332-2336

摘要：偏振光学中被广泛应用的Stokes参量已由单点函数扩展到两点函数，并用于研究随机电磁光束的偏振度和相干度问题。广义Stokes参量成为部分相干光学研究的一个新的热点，正逐步成为与交叉光谱密度矩阵等价的研究方法。基于广义衍射积分公式，导出了广义Stokes参量通过轴对称或非对称光学系统的传输方程，并应用Stokes参量研究随机电磁光束中完全偏振部分的偏振态（包括偏振度、偏振椭圆的方位角、椭率角）变化问题。分析了随机电磁高斯-谢尔模型光束通过双焦系统的偏振态变化规律。

激光雷达光束自动准直系统设计与实现2341-2345

摘要：根据激光雷达原理并结合实际实验经验，设计了一套在计算机程序控制下的激光雷达光束自动准直系统。通过控制激光发射导向镜的位置，使激光在东西和南北方向扫描，对接收到的回波信号分析处理，得到最后方位使收发系统平行。操作过程每次只需10～20min，精度可达到0．1mrad。系统应用到大气温度监测中，将测量计算结果与模式CIRA86数据进行对比分析表明，反演高度30～45km处误差1～3K，45～65km处误差2～5K。

偏振光束相干合成的理论分析2346-2351

摘要：描述了偏振光束相干合成的原理和过程，分析了光束参数、相位差和振幅比变化、光束重合度以及平行度等参数对合成效率的影响，讨论了实施合成的实验参数及方法。结果表明，相对于强度变化，相位差的变化对合成效率的影响是主要的；重合度误差的影响相对较小，在实验的精度内（重合度〈2．5％）完全可以忽略；平行度使合成效率发生了最显著的降低。分析认为，大尺寸的光束合成可以有效减少平行度引起的合成损耗，光束直径为8mm并通过等厚干涉判断光束重合时，受重合度影响的合成效率大于95％。此外，等强度合成是获得最大合成强度、简化实验的最佳合成方式。

中国激光杂志光通信及其元器件

基于晶体双折射和电光效应设计的90°2×4空间光桥接器2358-2361

摘要：综合利用锂酸铌（LiNbO3）晶体的双折射效应和电光效应，设计了一种适用于相干光通信系统的新型空间光桥接器。其由4块结构相同的具有电极控制的晶片和一块检偏双折射元件所组成，两对双折射晶体光学平板利用双折射效应分别实现信号光和本振光的偏振分离和合束，电光调制则产生所需的相移。通过调整晶片的控制电压，可从检偏双折射元件输出四通道的相对相位差为90°的信号／本振合成光。与以往的空间光桥接器相比，该桥接器具有结构紧凑、损耗小和相移性能稳定的优点。

利用单个半导体光放大器实现非反转归零码的可重构全光逻辑门2367-2371

摘要：提出了一种新型非反转归零（RZ）码的可重构全光逻辑门方案。该方案基于单个半导体光放大器（SOA）和可调谐光带通滤波器（TOBPF）。利用SOA的四波混频效应和交叉增益调别（XGM）效应，实现了RZ码信号的多种功能逻辑运算。在不改变实验装置的情况下，通过调节带通滤波器中心波长和信号光功率，可以在不同逻辑功能之间进行切换。实验实现了10Gb／s全光信号间的“与”,“非”，“或非”，“同或”，“A·B”，“A·B”等基本逻辑运算。与用连续光作为探测光不同的是，本方案采用了时钟信号作为探测光，这样各个逻辑门的输出均为非反转RZ码，有利于不同逻辑门的进一步组合。