激光焊接是新能源电池制造的关键技术。采用976 nm 半导体激光泵浦技术，在保证泵浦光充分吸收和激光器光光转换效率的同时，缩短增益光纤长度，提高激光器受激拉曼散射阈值，采用独特的增益光纤盘绕技术抑制模式不稳定，提高输出光束质量，实现了2.25 kW纯单模（M2≤1.1）激光功率输出，拉曼抑制比达到-38 dB，能量传输光纤（芯径为14 μm， 数值孔径为0.07）长度达到7 m。输出激光亮度高、光斑直径小、功率密度高，有效降低了焊接中的热效应，避免了焊缝缺陷和飞溅。
激光器 单模光纤激光器 细芯径 焊接性能 激光与光电子学进展
2022, 59(21): 2136002
国防科学技术大学信息系统与管理学院, 湖南 长沙 410073
折反射全向成像系统中，反射镜曲率和镜头光圈是导致散焦模糊的主要因素，随着高分辨率图像传感器器件和大光圈镜头的采用，散焦模糊造成的图像清晰度问题显得越发突出。提出了一种基于编码孔径的折反射全向成像去散焦模糊技术。理论分析折反射全向成像散焦模糊原因，提出了一种确定最佳聚焦平面的方法，通过采取有效的全向图像环带分割和拼接策略，利用基于图像稀疏先验的反卷积算法对散焦模糊全向图进行复原，得到全局清晰的全向图像。该方法较好地解决了折反射全向成像散焦模糊问题，对提高折反射全向成像质量，促进其在相关领域的广泛应用具有重要意义。
成像系统 折反射全向成像 散焦模糊 最佳聚焦平面 编码孔径 图像复原
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
对水二甲基亚砜二元混合溶液质量分数和温度与折射率的关系进行了理论和实验研究，对几种经典模型的拟合结果进行了比较，给出了适合水二甲基亚砜混合溶液的经验公式。对水性金溶胶二甲基亚砜混合溶液质量分数和温度对局域表面等离子体共振峰值波长的影响进行了理论和实验研究，结果表明：水性金溶胶二甲基亚砜混合溶液质量分数对共振峰值波长的调节有较好的线性关系和较大的调节范围，当温度从20 ℃增大到60 ℃，混合溶液金溶胶的共振峰值波长增加了1367 pm，温度敏感度为34 pm/K，在0%~100%的质量分数范围内，混合溶液金溶胶的共振峰值波长平均产生8.5×103 pm的增长。
表面光学 局域表面等离子体共振 折射率 质量分数 温度 optics at surface localized surface plasmon resonance refractive index mass fraction temperature
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
对金属介电常数随温度变化的计算进行了修正，提出了利用表面等离子体共振(SPR)实现温度控制镜面反射率的方法。在Kretschmann结构中的金属膜上涂覆热光系数较大的聚合物材料，考虑该结构中各种材料介电常数以及金属膜厚度随温度的变化，利用特征矩阵法进行了数值模拟，得到SPR反射率曲线随温度的变化。模拟结果显示，当波长为532 nm的p偏振光分别以70°和75°入射时，在10 ℃~90 ℃范围内调节温度，可实现反射率在52.8%~41.5%和31.1%~18.8%范围内的调节。
表面光学 表面等离子体共振 反射率 衰减全反射
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
从平面电介质金属薄膜电介质对称结构中表面等离激元的色散方程出发，建立模型推导得到了同轴电介质金属薄膜电介质结构中表面等离激元的色散方程，在这种结构中各阶模式都发生了分裂，形成了高折射率高损耗和低折射率低损耗的两种模式，该模型为理解同轴电介质金属薄膜电介质结构表面等离激元模式的传播提供了直观的图像。用色散方程计算了0.5~1.5 μm波长范围内各阶模式的等效折射率以及传输损耗，并将该结果与有限元方法数值模拟得到的结果进行对比分析，分析表明，两者吻合得很好。并分析了计算结果以及色散方程的适用范围。
表面光学 表面等离激元 长程表面等离子体波 色散关系 有限元法 光学学报
2011, 31(10): 1024001
1 郑州轻工业学院应用化学系, 河南 郑州 450002
2 郑州裕昌有机硅化工有限公司, 河南 郑州 450030
利用乙醚、 丙酮、 氯仿、 甲苯四种有机溶剂提取活性二氧化锰助剂, 提取液经过滤浓缩后应用FTIR(ATR附件)测定其红外光谱。 采用绝对中位差法(MAD)确定混合体系中吸光物组分数, 利用核独立成分分析(KICA)提取混合光谱信号中的纯组分光谱信息, 建立了自适应核独立成分分析方法(AKICA)。 采用AKICA提取得到的助剂光谱信息与所实际使用的化合物一致。 结果表明AKICA具有无需经过繁冗化学或物理样品前处理而直接从混合物中直接提取光谱信息的能力, 为混合体系中纯组分光谱信息的直接提取提供了新思路。
独立成分分析 红外光谱 活性二氧化锰 助剂 光谱信息提取 Kernel independent component analysis (KICA) Infrared spectroscopy (IR) Activated manganese dioxide Additive Extraction of spectral information 光谱学与光谱分析
2011, 31(5): 1340
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
提出了利用光子晶体光纤空气孔塌缩技术制作光子晶体光纤表面等离子体共振传感器,构建了空气孔完全塌缩的光子晶体光纤表面等离子体共振传感器模型，并模拟计算了其中的表面等离子体共振效应。制作了全光纤化的波长检测型的光子晶体光纤表面等离子体共振传感器,利用超连续谱光源进行了相关实验。实验结果表明:以空气为待测环境介质时，对应的共振波长为465 nm，与理论计算相符合。
表面光学 光纤表面等离子体共振传感器 超连续谱 光子晶体光纤 optics at surfaces fiber surface plasmon resonance sensor supercontinuum photonic crystal fiber
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
通过加热光子晶体光纤, 其包层中空气孔由于表面张力的作用而塌缩减小。理论和实验结果表明, 空气孔的塌缩在满足波导的渐变条件下, 引入的能量损耗非常小。空气孔的塌缩减小, 可以有效地增加光子晶体光纤的模场直径, 从而不仅可以提高光耦合的效率和光纤端面的损伤阈值, 而且可以降低与其它模场直径不匹配的普通光纤的熔接损耗。
光子晶体光纤 空气孔塌缩 模场直径 熔接损耗 photonic crystal fibers air hole collapse mode field diameter splicing loss
