1 惠州学院 电子信息与电气工程学院, 广东 惠州 516007
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
为满足星载二氧化碳激光雷达对种子光源频率长期稳定的需求, 基于自由空间体吸收池结合频率调制光谱技术的方法建立了激光稳频理论模型, 通过仿真优化系统设计参数搭建了一套稳频激光器, 研究了体吸收池引入的多光束干涉噪声, 通过调整调制频率为吸收池干涉条纹自由光谱范围整数倍的方法抑制了干涉噪声的影响, 实现了激光器频率抖动峰峰值约为150kHz, 长期频率稳定度在10000s时低于1×10-11, 满足了星载激光雷达的应用需求。
二氧化碳激光雷达 激光稳频 体吸收池 频率调制光谱 CO2 LIDAR laser frequency stabilization bulk absorption cell frequency modulation spectroscopy
1 邯郸学院 信息工程学院, 河北 邯郸 056005
2 华中科技大学 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
长周期光纤光栅的刻写、使用都需要在一定的应力下进行, 通过实验详细分析了应力对长周期光纤光栅刻写时、刻写后2个阶段谐振波中心波长、衰减深度等特性的影响。实验结果表明: 应力对谐振波中心波长无影响, 对谐振波衰减深度影响较大, 并且对长周期光纤光栅不同阶段性能的影响不同。刻写时, 40 g砝码提供的应力可以刻写出特性优良的长周期光纤光栅; 刻写后, 继续增加应力可以进一步提升长周期光纤光栅的性能。
长周期光纤光栅 逐点写入法 应力 高频二氧化碳激光器 谐振波 long period fiber grating point-by-point write method stress high frequency carbon dioxide laser resonant wave
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800；中国科学院大学 杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
基于自制的掺镱大模场光子晶体光纤，探索出一种高效快速的光子晶体光纤端面处理工艺。使用二氧化碳激光熔接机对光子晶体光纤进行旋转加热处理，并配合大口径光纤切割刀对塌缩区域进行切割。通过对比光纤在不同激光加热功率和加热时间下的塌缩效果，确定了最佳的加热功率和时间。对端面处理后的光纤进行激光震荡实验，测试光纤的激光性能，与未进行端面处理时的激光实验结果相比较，端面塌缩处理没有对光纤的激光性能产生较大的影响。通过所述的实验方法，成功得到高质量光子晶体光纤塌缩端面，空气孔塌缩界面齐整，且没有对光纤本身的激光性能产生较大的影响。实验工艺周期短、成功率高，证明利用激光加热塌缩来处理光子晶体光纤端面是一种非常有效的方法，极大地拓展了光子晶体光纤的使用范围，具有很强的实用价值。
光子晶体光纤 大模场光纤 二氧化碳激光 光纤塌缩 photonic crystal fiber large mode area fiber carbon dioxide laser fiber collapse 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201065
1 西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710119
3 中国科学技术大学信息科学技术学院, 安徽 合肥 230026
4 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
提出基于双光束二氧化碳(CO2)激光的加热方法,设计并搭建了微锥型结构的长周期光纤光栅制备系统。该系统通过精确控制CO2激光功率、加热时间、光斑大小等实现均匀加热和光纤软化,通过高精度的步进电机控制光纤微型拉锥长度和拉锥比,以产生周期性的物理形变,制备出高精度(消光比>30 dB,插入损耗<1 dB)、光谱不退化的微锥型长周期光纤光栅(MT-LPFGs)。基于级联MT-LPFGs实现了宽带全光纤滤波器。实验结果表明,设计的双级联MT-LPFGs在30 dB消光比下实现了15 nm的宽带滤波,与单个光栅相比,其滤波带宽增加7.5倍;三级联MT-LPFGs在-25 dB带阻深度下能够实现25.2 nm的宽带滤波,该滤波带宽为单个光栅的12.6倍。最后,通过弯曲实验证明了级联光栅滤波器的弯曲容限为1.183 m -1。该滤波器具有精度高、制备简单、光谱不退化等优点,在宽带滤波方面有着重要应用。
光纤光学 长周期光纤光栅 二氧化碳激光加热 光纤微加工 宽带滤波 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 190605
厦门医学院附属第二医院, 福建 厦门 361021
目的: 回顾分析脉冲强光(IPL)联合超脉冲二氧化碳(CO2)激光治疗面中部毛细血管扩张的疗效和安全性。方法: 整理57例IPL联合超脉冲CO2激光治疗的面中部毛细血管扩张患者的治疗档案, 统计分析皮损减退和副反应发生情况。结果: IPL联合超脉冲CO2激光治疗有效率96.49%; 添加CO2激光治疗前后痊愈率比较有统计学差异(P＜0.05); 不良反应主要有色沉及点状瘢痕, 大都在3～6月内消退, 皮肤细嫩是多见的良性副反应。结论: 脉冲强光联合超脉冲二氧化碳激光是面中部毛细血管扩张安全有效高满意度的治疗手段。
毛细血管扩张 脉冲强光 超脉冲二氧化碳激光 telangiectasia pulsed light super pulsed CO2 laser IPL IPL
提出一种包层开槽型分布布拉格反射光纤激光器, 用于光纤激光折射率探测.该激光器以单纵模双偏振分布布拉格反射光纤激光器为核心传感单元, 以结构双折射产生的拍频信号为传感信号对折射率进行探测.实验中应用频率编码, 灵敏度高且易于解调.利用二氧化碳激光器的热效应对分布布拉格反射光纤激光器的谐振腔加工开槽, 通过控制其扫描范围和功率来制备不同宽度和深度的开槽结构, 并研究了不同结构参量对灵敏度特性的影响.实验测得最优灵敏度达-240 MHz/RI-unit .此外, 还对该结构的温度传感特性做了测试, 相较于未刻槽结构, 温度灵敏度提高了21%, 达1.73 MHz/℃.该装置结构紧凑、稳定性高、制备简单且成本低廉, 可用于进一步研究分布布拉格反射光纤激光器的传感和复用特性.
光纤光学 光纤传感 二氧化碳激光器包层开槽 分布布拉格反射光纤激光器 拍频 折射率探测 全光纤传感 Fiber optics Fiber optics sensors CO2 laser cladding-carved Distributed bragg reflection fiber laser Beat frequency Refractive detection All-fiber sensor
浙江工商大学 信息与电子工程学院, 杭州 310018
研究了一种基于聚合物太赫兹光纤的太赫兹光纤布喇格光栅.通过二氧化碳激光器或紫外激光器点对点加工聚合物太赫兹光纤, 实现聚合物太赫兹光纤直径的周期性调制, 从而实现太赫兹光纤布喇格光栅的周期性折射率调制.基于有限元方法和光纤布喇格光栅相关理论, 考虑反射峰波长、反射率、带宽、光纤长度、光纤直径和光纤直径形状变化程度等因素,研究了太赫兹光纤布喇格光栅的特性.理论模拟表明, 反射峰波长和光栅周期存在与传统光学波段光纤布喇格光栅不同的非线性关系.
太赫兹 光纤布喇格光栅 有限元方法 聚合物 太赫兹光纤 太赫兹波导 二氧化碳激光器 Terahertz Fiber Bragg grating Finite element method Polymer THz fiber THz waveguide Carbon dioxide laser
1 天津大学测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 天津大学天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室, 天津 300072
提出一种激光器发射波长和功率控制与稳定的方法, 研制出波长范围在9.19~9.77 μm, 可应用于葡萄糖检测的中红外波长可调谐CO2激光器, 发射光谱半波宽度为4 cm-1, 光谱分辨率达到2.7×104, 最高功率为800 mW, 功率波动性＜0.8%。 根据葡萄糖在中红外指纹谱波段的吸收特性, 选择激光器发射光谱9R和9P带的1 081, 1 076, 1 051, 1 041和1 037 cm-1作为测量波长, 利用ATR传感器测量了PBS溶液中葡萄糖浓度。 结果表明五个测量波长下的吸收度与葡萄糖浓度呈现良好的线性关系(R2＞0.99, SD＜0.000 4, P＜0.000 1), 且该波长可调谐激光光谱测量系统的灵敏度是传统FTIR光谱仪的4倍左右。
葡萄糖 二氧化碳激光器 衰减全反射 波长可调谐 中红外 Glucose Carbon dioxide laser Attenuated total reflection Tunable Mid-infrared
1 江苏省光通信工程技术研究中心，江苏 南京 210003
2 南京邮电大学 光通信研究所，江苏 南京 210003
采用半导体玻璃/有机聚合物作为材料，利用禁带效应，设计了传输波段中心波长位于10.6 μm处的空心Bragg(布拉格)光纤。利用COMSOL Multiphysics仿真软件，分析了径向包层数对基模(HE11)传输损耗的影响。结果表明，当包层数增至20层时，其损耗值已降至0.051 4 dB/m，明显优于普通硫系化合物光纤最低所能达到的0.6 dB/m。这种Bragg光纤既可用于医用高功率二氧化碳激光传输，也适用于远距离红外传输。
Bragg光纤 二氧化碳激光 红外波段 传输损耗 Bragg fiber CO2 laser infrared waveband transmission loss
