中国激光
2022, 49(19): 1900000
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
回音壁模式微腔具有高品质因子、小模式体积、低非线性阈值特性，与自注入锁定技术相结合可以实现激光稳频与线宽压缩，因此在激光陀螺、激光测距、相干光通信等领域具有潜在的应用价值。随着回音壁模式微腔制作工艺的不断突破，实现高集成度、稳定、低噪声、宽波长覆盖范围的光源成为研究热点。综述了基于回音壁模式微腔的激光自注入锁定技术近年来的研究进展。首先，详细介绍了回音壁模式微腔的关键参数，包括谐振波长、自由光谱范围、品质因子和模式体积；其次，分析了基于回音壁模式微腔的激光自注入锁定技术的机理，并综述了其在窄线宽激光器中的应用；随后，分析了回音壁模式微腔的非线性特性，并且介绍了由四波混频效应引起的光频梳的特性；同时，以片上集成的回音壁模式微腔为主要研究对象，阐述了自注入锁定光频梳的研究进展；最后对回音壁模式微腔在激光技术领域中的发展趋势进行了展望。
非线性光学 微腔 激光技术 激光注入锁定 四波混频 中国激光
2022, 49(19): 1901001
合肥工业大学食品与生物工程学院, 安徽 合肥 230009
冻融猪肉作为肉制品加工原料, 被广泛应用于无骨肉制品加工。 该原料中的危害级碎骨(1~2.5 cm)对后期加工及食用安全均有较大风险。 因此, 开展多光谱成像技术(405~970 nm)快速无损识别冻融猪肉中碎骨的可行性研究十分必要。 将195块肉片制备成65个无骨肉样、 65个碎骨表面嵌入式肉样和65个碎骨内部嵌入式肉样, 经冻融处理后采集其多光谱图像; 再利用经典判别分析(CDA)进行图像分割, 获得两类感兴趣区域(ROIs-1和ROIs-2), 并提取相应光谱和图像信息; 最后运用支持向量机(SVM)和神经网络(NN)建立冻融猪肉危害级碎骨识别模型。 结果显示: ROIs-2全光谱比ROIs-1全光谱有更好的识别能力, SVM和NN模型的精度均为100%, 表明区域分割与模型精度密切相关。 基于连续投影算法(SPA)筛选出六个关键波长(505, 590, 700, 850, 890和970 nm), 所提取的ROIs-2特征光谱可实现样品碎骨高精度识别, 准确率为100%, 进一步提升了识别效率。 利用图像信息既能建立优越的SVM和NN碎骨识别模型, 准确率分别为93.8%和93.33%, 又能实现结果可视化, 体现出优良的技术优势, 但精度低于光谱识别模型。 综上所述, 多光谱成像技术可实现冻融猪肉危害级碎骨的高精度识别, 为工业在线检测提供理论基础。
碎骨 冻融猪肉 多光谱成像 计量学 Bone fragment Frozen-thawed pork Multispectral imaging Chemometric 光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2892
1 新加坡国立大学电子与计算机工程系, 新加坡 119077
2 南洋理工大学电子电气工程系, 新加坡 639798
3 清华大学精密仪器系精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京 100084
高功率超快脉冲激光应用广泛,包括精密工业加工、超快光谱学、强场物理学及**应用等。光纤激光具有操作方便、散热要求低、光束质量好等优势。综述了近年来高功率超快光纤激光器的研究进展,包括新兴的被动锁模光纤激光技术及啁啾脉冲放大技术,以高功率超快光纤激光器在高次谐波产生中的应用为例,阐述了高能量光纤激光在非线性光学中的优势,对高功率超快光纤激光器的研究前景进行了展望。
非线性光学 光纤激光器 锁模激光器 啁啾脉冲放大 高次谐波
文中综合考虑变形镜(DM)薄膜残余应力和表面杂质的影响，采用ANSYS有限元分析软件建立了镀高反射膜系的变形镜应力分析模型，进而基于应力-寿命(S-N)曲线和Miner累积损伤理论，分析了波前校正过程中变形镜的疲劳损伤特性，并详细讨论了变形镜薄膜残余应力和不同尺寸的表面杂质对变形镜疲劳寿命的影响。研究结果表明，在热-机械耦合作用下，热效应的存在会加速变形镜的疲劳损伤。对于给定的待校正畸变波前，随着变形镜薄膜残余应力的增大，变形镜承受的动态循环载荷越强，其疲劳寿命越短，且残余应力主要对变形镜镜面疲劳寿命影响较大；而当变形镜薄膜残余应力一定时，畸变波前PV值越大，其表面应力越大，致使疲劳寿命也随之缩短。在强激光连续辐照下，当表面杂质大于一定尺寸时，变形镜疲劳寿命随着杂质粒子尺寸的增大而减小，而当杂质粒子尺寸较小时，则对变形镜的疲劳寿命影响不大。此外，薄膜残余应力的存在将进一步加剧表面杂质对变形镜的疲劳损伤。
变形镜 疲劳寿命 残余应力 表面杂质 畸变波前 有限元分析 deformable mirror fatigue life residual stress surface impurities distortion wavefront finite element analysis 红外与激光工程
2019, 48(9): 0916002
四川大学 电子信息学院, 四川 成都 610065
在高功率激光系统中, 光学薄膜元件表面杂质和体内节瘤缺陷是导致薄膜元件损伤的关键因素。通过建立强激光连续辐照下光学薄膜元件的热分析模型, 分析在不同激光辐照时间和功率密度下, 表面杂质和节瘤缺陷对光学薄膜元件损伤的影响及其规律。结果表明, 在强激光连续辐照下, 当表面杂质粒子尺寸处于一定范围内时, 随着杂质粒子尺寸的增大, 薄膜元件上的最高温度随之升高, 且大而浅的节瘤缺陷种子对膜层的温升影响较大。随着激光功率密度的提高和激光辐照时间的增长, 表面杂质造成薄膜元件热熔融损伤的粒子尺寸范围越大, 节瘤缺陷造成薄膜元件热熔融损伤的种子深度和尺寸范围也越大。
激光 表面杂质 节瘤缺陷 薄膜元件 热熔融 laser surface impurities nodule defects thin film components thermal melting damage 红外与激光工程
2018, 47(12): 1243003
