Author Affiliations
Abstract
1 Shandong University, Center for Optics Research and Engineering, Qingdao, China
2 Shandong University, Key Laboratory of Laser and Infrared System of the Ministry of Education, Qingdao, China
3 Shandong University, School of Information Science and Engineering, Qingdao, China
4 National Research Council Canada, Ottawa, Canada
5 University of Ottawa, Physics Department, Ottawa, Canada
The optical rogue wave (RW), known as a short-lived extraordinarily high amplitude dynamics phenomenon with small appearing probabilities, plays an important role in revealing and understanding the fundamental physics of nonlinear wave propagations in optical systems. The random fiber laser (RFL), featured with cavity-free and “modeless” structure, has opened up new avenues for fundamental physics research and potential practical applications combining nonlinear optics and laser physics. Here, the extreme event of optical RW induced by noise-driven modulation instability that interacts with the cascaded stimulated Brillouin scattering, the quasi-phase-matched four-wave mixing as well as the random mode resonance process is observed in a Brillouin random fiber laser comb (BRFLC). Temporal and statistical characteristics of the RWs concerning their emergence and evolution are experimentally explored and analyzed. Specifically, temporally localized structures with high intensities including chair-like pulses with a sharp leading edge followed by a trailing plateau appear frequently in the BRFLC output, which can evolve to chair-like RW pulses with adjustable pulse duration and amplitude under controlled conditions. This investigation provides a deep insight into the extreme event of RWs and paves the way for RW manipulation for its generation and elimination in RFLs through adapted laser configuration.
optical rogue wave modulation instability random fiber laser cascaded stimulated Brillouin scattering four-wave mixing temporally localized structure Advanced Photonics Nexus
2024, 3(2): 026008
强激光与粒子束
2023, 35(5): 053002
1 盐城工学院机械工程学院, 盐城 224051
2 盐城工学院汽车工程学院, 盐城 224051
3 江苏悦达智能农业装备有限公司,盐城 224007
立体光固化成型技术是一种生产高精度、高性能陶瓷部件的新兴增材制造工艺。制备具有良好流动性和高固相含量的陶瓷浆料是立体光固化增材制造工艺的优势。本文讨论了固相含量、单体、分散剂、粉体级配等因素对浆料流变性能的影响规律, 总结了目前配制高固相含量和低黏度光固化Al2O3陶瓷浆料的材料选择原则, 归纳了制备高固相含量、低黏度Al2O3陶瓷浆料的指导方法, 指出了高性能光固化Al2O3陶瓷浆料开发的主要趋势和面临的挑战。
立体光固化成型技术 Al2O3陶瓷浆料 固相含量 黏度 单体 分散剂 粉体粒径 stero light-cured apparatus technology Al2O3 ceramic slurry solid phase content viscosity monomer dispersant powder particle size
1 咸宁南玻光电玻璃有限公司,湖北 咸宁 437100
2 硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉理工大学,武汉 430070
采用熔融淬冷法制备了含不同摩尔分数ZrO2的锂铝硅酸盐玻璃,通过两步化学强化法对玻璃样片进行了化学强化,研究了ZrO2对玻璃的稳定性、硬度和化学强化效果的影响。结果表明:随着ZrO2的摩尔分数从0增加至5%,玻璃化转变温度随之升高,玻璃稳定无析晶现象。引入适量的ZrO2会促进Li+-Na+离子交换,提高应力层深度,表面压应力随着ZrO2浓度的增加而增加,并在摩尔分数为4%时达到最大值,为1 055.6 MPa。中心张应力随着ZrO2浓度的增加先增加后缓慢减小,表明该系列样品具有较好的抗冲击能力。ZrO2的浓度变化对强化后玻璃的硬度影响较小,在引入ZrO2后其抗裂性有所降低,但仍具有较好的抗裂能力。
化学强化 盖板玻璃 碱铝硅酸盐玻璃 氧化锆 chemical strengthening cover glass lithium aluminosilicate glass zirconia
华中科技大学光学与电子信息学院 光通信与光网络系, 武汉 430000
采用非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)方案, 设计了一种基于铬金复合金属薄膜的声波传感器, 采用基于快速傅里叶变换的相位解调方法解调光纤端面和换能薄膜之间的白光干涉, 提高了相位灵敏度。实验结果表明, 传感器在声波频率5~1000Hz内, 灵敏度保持在-119.98~-120.99dB re 1 rad/μPa范围内, 灵敏度变化小于1.01dB, 具有较宽的响应平坦区间; 在频率150Hz, 声压0.18~5.30Pa的范围内工作稳定, 且声压和相位之间具有良好的线性关系。
声波传感 光纤 法布里-珀罗干涉 相位解调 acoustic sensing optical fiber Fabry-Perot interference phase demodulation
1 咸宁南玻光电玻璃有限公司,咸宁 437100
2 清远南玻节能新材料有限公司,清远 511508
3 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070
采用熔融-淬冷法制备了不同(Al2O3+P2O5)含量的碱铝硅酸盐玻璃,通过拉曼光谱、X射线衍射光谱、扫描电镜研究了其结构特征和析晶性能。发现随着(Al2O3+P2O5)含量减少,玻璃中Na2O含量增加,玻璃化转变温度从685 ℃降低到622 ℃,当减少至摩尔分数为22%时,出现析晶峰且起始析晶温度降低。拉曼光谱表明Q4P对应的拉曼峰强度变低且逐渐向低波数方向移动,说明Na2O作为网络修饰体使硅酸盐玻璃结构逐步解聚,玻璃的析晶能力逐渐增强。结果表明:当(Al2O3+P2O5)摩尔分数为22%时热处理后的样品存在晶型转变,700 ℃热处理时以NaAlSiO4霞石晶体为主,900 ℃时转变为以Na6.8Al6.3Si9.7O32霞石晶体为主。当(Al2O3+P2O5)的摩尔分数为21%和20%时,热处理后的样品能稳定析出Na3PO4和Na6.8Al6.3Si9.7O32晶体。热处理后的样品析出了耐酸侵蚀性较差的富磷相和Na3PO4晶体,导致化学稳定性变差。
Na2O-Al2O3-SiO2-P2O5玻璃 微晶玻璃 铝硅酸盐玻璃 盖板玻璃 析晶 熔融-淬冷法 霞石 Na2O-Al2O3-SiO2-P2O5 glass glass-ceramics aluminosilicate glass cover glass crystallization melting-quenching method nepheline
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230029
单谐振腔束团长度监测器利用谐振腔内的两个本征模式测量ps量级的电子束团长度,它的关键是如何将两个不同频率的模式互不干扰地耦合提取出来。为解决这个问题,基于低通和带通滤波器的理论,提出了同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构,借助CST微波工作室对滤波器进行建模并仿真得到其S参数。为测试耦合器的应用效果,设计了一套带有该耦合结构的单谐振腔束团长度监测器探头,根据国家同步辐射实验室基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置FELiChEM的束流特点,在CST内对所设计的探头进行束流模拟仿真。仿真结果表明,该耦合器可以实现对特定模式的耦合,并有效降低其它模式的干扰,采用同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构的谐振腔监测器可以实现对FELiChEM装置束团长度的高精度测量,测量误差小于2 %。
谐振腔 束团长度 滤波器 CST 束流 自由电子激光 resonant cavity bunch length filters CST beam free electron laser 强激光与粒子束
2022, 34(4): 044002
强激光与粒子束
2021, 33(10): 104001
1 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 安徽 合肥 230029
2 中国科学院大学物理科学学院, 北京 101408
合肥红外自由电子激光装置是一台专用于能源化学研究的用户装置,利用一个最高电子能量为60 MeV的S波段直线加速器驱动中红外和远红外两个自由电子激光振荡器,分别产生波长范围为2.5~50 μm和40~200 μm的红外激光。两个振荡器产生的激光经同一条光束线被传输至实验大厅内的五个实验站。中红外振荡器于2019年调试出光,并于2020年11月达到任务指标。介绍了合肥红外振荡器的自由电子激光装置及其调试进展,重点介绍了中红外振荡器辐射的激光性能。
激光技术 自由电子激光 红外波段 振荡器 中国激光
2021, 48(17): 1700001