1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心，北京 100049
3 湖南大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410082
玻璃结构基因模拟法可以实现在有限数据下对玻璃性质及玻璃成分的准确模拟及设计。针对碱金属（Li2O、Na2O）改性的磷酸盐钕玻璃，笔者采用玻璃结构基因模拟法，建立了玻璃红外结构基团（S）、玻璃成分（C）与多种性质（P）间的结构‐性质（S‐P）模型、成分‐结构（C‐S）模型及成分‐结构‐性质（C‐S‐P）模型。模拟结果显示，受激发射截面（σemi）、有效线宽（Δλeff）、荧光寿命（τf）及Judd‐Ofelt参量（Ω2、Ω4、Ω6）等关键性质的模拟精度皆较为理想。采用混合碱样品PLN对模型进行了实验验证，结果表明，样品各项性质的预测值与实测值匹配较好且二者之间的相对误差均小于0.6%。
光谱学 光谱性质 统计结构模拟 混合碱 中国激光
2023, 50(22): 2211002
1 国家电网有限公司 信息通信分公司, 北京100761
2 国网湖北省电力有限公司 信息通信公司, 武汉 430077
3 长飞光纤光缆股份有限公司 光纤光缆制备技术国家重点实验室, 武汉 430073
G.654.E光纤应用于传输系统中, 因截止波长大以及与收发端设备的耦合方式, 可能产生多路径串扰(MPI)从而影响传输性能。为了探究MPI的影响因素, 通过窄带外腔激光器/光功率计法在1310 nm光源波长下分析了光纤类型、光纤长度、打圈条件、连接方式和尾纤类型对MPI的影响。实验结果表明: 对于短距离链路, 可通过热熔代替活动连接器以及打圈滤模来减小MPI；而对于长距离链路, 尽量避免不同类型光纤的混合连接。
光纤传输 G.654.E光纤 多路径串扰 短距离链路 长距离链路 fiber transmission, G.654.E fiber, multi-path inte
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，强激光材料重点实验室，中国 上海 201800
2 日本电气硝子株式会社(NEG)美国分公司，美国北卡罗来纳 28150
3 中国核电工程有限公司，中国 北京 100840
介绍了加和法、相图法、Priven法、拓扑束缚理论、分子动力学模拟、机器学习及数理统计模拟等7种玻璃成分性质模拟方法，总结了各模拟方法的主要理论依据、模拟过程及应用现状。加和法可进行多种玻璃物理性质的预测，相图法在二、三、四元硅酸盐、硼酸盐及硼硅酸盐玻璃体系上的运用较为成熟，Priven法结合了玻璃结构、热力学方程及计算机模拟，拓扑束缚理论目前应用于氧化物和硫化物体系个别性质的模拟，分子动力学模拟亦应用于多种玻璃体系中的分子结构分析和相关性质预测，机器学习能充分利用文献中提供的大量数据来模拟复杂玻璃性质。目前数理统计模拟法已用在建立复杂玻璃体系中的成分(C)-结构(S)-性质(P)的相关数学模型，包括硅酸盐，硼硅酸盐和磷酸盐玻璃。较传统的C-P统计模拟方法，C-S-P统计模拟法能对复杂玻璃体系提供更精准的性质评估，有助于新型玻璃开发。
加和法 相图法 Priven法 拓扑束缚理论 分子动力学模拟 机器学习 数理统计模拟 additive method phase diagram-based method priven method topological theory molecular dynamics simulations machine learning mathematical statistical modeling
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，高功率激光单元技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，材料科学与光电工程中心，北京 100049
统计结构模拟法具有高效、准确等优点，可以帮助建立配方设计模型以适应不同类型高放废液的固化需求。以模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体为例，以玻璃转变温度Tg、热膨胀系数α及Li、Na、B的元素浸出率为目标性质，研究了统计结构模拟法在核废料玻璃固化配方开发领域的应用。结果表明：利用样品的结构数据，可对硼硅酸盐玻璃固化体的Tg，α及化学稳定性进行较精确的模拟。模型验证结果显示，验证样品的预测值和实测值吻合较好，模拟意愿达0.94。统计结构模拟法可以辅助建立高放废液玻璃固化体配方数据库。
高放废液 玻璃固化 硼硅酸盐玻璃 热性能 化学稳定性 统计结构模拟 high-level liquid waste vitrification borosilicate glasses thermal properties chemical stability statistical structure modeling
南京航空航天大学机电学院, 江苏 南京 210016
工业机械臂在多工位作业时通常需要具有远近视距的双目视觉系统,用于全局目标定位和局域精确测量。由于具有远近视距的两目相机缺乏公共视场,无法由传统双目立体视觉标定内外参数,提出了一种基于点阵编码元和多视图几何的标定技术。首先为具有远近视距的两目系统制作与之视场大小匹配的两种尺寸的点阵编码元标定板,提出了一种基于灰度梯度的亚像素边缘定位方法以提高椭圆中心定位精度,并改进了点阵编码元的解码算法用于图像特征的稳健匹配。再利用不同视角下编码元的高精度中心像素坐标和图像间编码元的对应关系,通过多视图几何解算出两目相机的内参数和相对各自标定板的转换矩阵。然后由转换矩阵构造AX=ZB手眼标定方程形式,求解方程式中的X即可得到两目相机间的外参数。最后分析了两类优化方法对标定误差的抑制情况。实验结果表明,经优化后标定精度得到提高,角度误差为0.05°,位置误差为0.36 mm。
机器视觉 内外参标定 多视图几何 亚像素边缘 编码元 手眼标定方程式 光学学报
2021, 41(24): 2415001
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201081
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
A novel four light ray path test method for measuring residual reflectance has been presented. Residual reflectance spatial distribution at a cladding interface was measured using the technique. Residual reflectance could be on the order of 10?5 by matching the refractive index of Nd:glass, polymer, and cladding glass and eliminating defects in the adhesive layer. Residual reflection spatial distribution appears to be similar to Newton rings due to the edge surface flatness. The relationship between the residual reflectance and the edge surface flatness was discussed, and the results revealed that the edge surface flatness is very important during the cladding process.
residual reflectance edge cladding Nd:glass amplifier Chinese Optics Letters
2020, 18(9): 091402
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Laser Fusion Research Center, Chinese Academy of Engineering Physics, Mianyang, Sichuan 621900, China
This work presents a brief introduction on three kinds of newly developed $\text{Nd}^{3+}$-doped laser glasses in Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), China. Two $\text{Nd}^{3+}$-doped phosphate glasses with lower thermal expansion coefficient and thermal shock resistance 4 times higher than that of N31 glass are developed for laser processing. Nd:Silicate and Nd:Aluminate glasses with peak emission wavelength at 1061 and 1065 nm, effective emission bandwidth of 34 and 50 nm, respectively, are developed for Exawatt-class laser system application. Fluorophosphate glasses with low nonlinear refractive index ($n_{2}=0.6{-}0.86$) and long fluorescence lifetime ($430{-}510~\unicode[STIX]{x03BC}\text{s}$) are investigated for the purpose of decreasing B integral in high-power laser system. The properties of all these glasses are presented and compared with those of commercial neodymium laser glasses.
aluminate glass fluorophosphate glass high-power laser neodymium laser glass phosphate glass silicate glass High Power Laser Science and Engineering
2017, 5(1): 010000e1
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 School of Physical Science and Technology, Shanghai Tech University, Shanghai 200031, China
4 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
The laser performance of a new Yb:germanophosphate (Yb:GP) glass is investigated. A maximum output power of 826 mW at 1063 nm is achieved with direct diode pumping at 976 nm. The wavelength is tuned from 1034.47 to 1070.83 nm, corresponding to a tuning range of 36.36 nm. Thermal lens effects are investigated to optimize the optical cavity.
140.3580 Lasers, solid-state 140.3615 Lasers, ytterbium 140.3600 Lasers, tunable Chinese Optics Letters
2017, 15(7): 071406
