提出了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)的二氧化硅回音壁微球腔全光调谐方法。利用二氧化碳激光器碳化聚酰亚胺(PI)薄膜生成LIG,使用980 nm激光对LIG表面进行光激励,研究了微腔的透射光谱和反射光谱。结果表明:回音壁微腔的品质因子Q值在调谐全过程中保持在左右,调谐范围约为1.09 nm,灵敏度约为8.8 pm/mW,实现了基于LIG的二氧化硅回音壁微球腔无损Q值的全光调谐。该全光调谐方法具有无机械干扰、保持超高Q值、调谐范围宽等优点,扩展了全光调谐在腔量子动力学、非线性光学、低阈值激光等方面应用。
光学器件 回音壁模式 全光调谐 激光诱导石墨烯 超高Q值 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2314004
1 四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065
2 西南技术物理研究所,四川 成都 610041
在面阵扫描成像激光雷达中,阵列光束照明与棱镜扫描相结合实现了高能量利用率、高分辨率和宽探测视场,但阵列子光束倾斜入射棱镜,破坏了光束传输的旋转对称性,棱镜对子光束偏转能力存在差异,规则光束阵列产生了形状畸变,导致光束指向误差,影响点云位置精度。首先,将阵列光束与棱镜结合的圆锥扫描方式分解为多角度入射多波束并行扫描,通过所有子光束的传输特征来综合表征阵列光束传输特征;然后,采用三维矢量光学方法推导了阵列光束在棱镜中的传输过程,建立了子光束指向变化与棱镜扫描角度的关系;最后,通过对机载激光雷达棱镜扫描成像过程的数值仿真,建立了光束指向变化与点云数据质量的联系。仿真结果表明:阵列光束(3×3)棱镜扫描系统在航高0.5 km时,光束阵列畸变导致平面误差RMS约为5 cm,并随航高呈线性变化;斜率约为0.1 m/km,并随着阵列光束规模和子光束角间距增加点云平面精度随之下降。通过对棱镜扫描过程中光束阵列畸变规律掌握,为后续机载飞行试验数据的校正、阵列光束结合多棱镜扫描系统的设计提供了基础。
机载激光成像雷达 阵列光束 棱镜扫描 指向误差 点云精度 airborne imaging lidar array beam prism scanning pointing error point cloud accuracy 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220689
激光清洗技术具有非接触、精度高、对基材损伤小、绿色环保等众多优点,在智能制造中发挥越来越重要的作用。随着激光清洗技术的发展,对激光清洗质量的快速检测及精准评价的需求越来越迫切。在激光清洗过程中,激光与待清洗层、基底发生作用,通过采集分析激光与物质相互作用过程中产生的光、声等信号和表面特性变化,可以实现对清洗过程和清洗效果的实时表征,完成对激光清洗的监控,目前逐渐被广泛地应用到自动化激光精密清洗过程中。文中分析和总结了声波监测法、光谱监测法和图像监测法等激光清洗监测技术的工作原理及研究进展,展望了激光清洗监测技术的未来发展趋势。
激光清洗 监测技术 研究进展 laser cleaning monitoring technology research progress 红外与激光工程
2023, 52(2): 20220784
红外与激光工程
2022, 51(5): 20210522
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031005
1 四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065
2 四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065;华北光电技术研究所,北京 100015
轨道角动量(OAM)涡旋光是一种具有相位孤立奇点的光场,其相位波前呈螺旋分布,光场复振幅包含螺旋相位项exp(ilθ)。近年来,OAM涡旋光被广泛地应用在光学操控、成像、通信、传感等方面。超短脉冲OAM涡旋光同时具有涡旋光和超短脉冲的优点,可应用于手性材料加工、远距离传输、强场物理研究,非线性频率转换研究等方面。通过激光器直接产生OAM涡旋光具有系统整体简便性高和光束质量好等优势,对国内外基于有源方法产生超短OAM涡旋光的方法进行了总结。目前,通过有源方式产生的超短OAM涡旋光的脉冲宽度还局限于几百飞秒,如何通过直接输出的方法获得百飞秒以内甚至是少周期脉冲涡旋光输出将是未来研究的一个重要方向。
涡旋光 超短脉冲 直接输出 vortex beam ultrashort pulse direct generation 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201061
红外与激光工程
2020, 49(4): 0405003
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
2 华北光电研究所, 北京 100015
通过使用带有损耗点的腔镜,在Yb∶phosphate(Yb∶QX)振荡器里实现了一阶涡旋光束的输出。详细研究了涡旋光的光-光转换效率与损耗点直径和腔内激光模式直径及形状的关系。实验发现,在Z字型固体激光器中,当腔内激光模式直径为损耗点直径的4~6倍,激光模式在切线面和弧矢面的光斑直径比例(即椭圆率)约为80%,泵浦功率为1.59 W时,获得了光-光转换效率最高为7.7%的一阶涡旋光束。此研究可为利用损耗点在Z字型固体激光器中产生高转换效率的一阶涡旋光束提供理论实验依据。
激光光学 固体激光器 涡旋光束 损耗点镜 椭圆率
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011017
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011015