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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
连天虹 寇科 刘丽娟 王萌
高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束，该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程，阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋光的原理。设计了环形光泵浦固体激光器产生涡旋光的实验方案并搭建了实验系统。实验产生了角向阶次为1阶、2阶的涡旋光束，相位涡旋手性可通过微调谐振腔输出镜调节。该实验能够使学生利用固体激光器直接产生涡旋光束并观察涡旋光束的相位特性，有助于学生加深对激光谐振腔模式理论及涡旋光束相位特性的理解，为相关专业学生的课程教学提供有力支撑。
关键词：
固体激光器 高阶模式 涡旋光束 相位特性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李欣 张培峰 展凯云
涡旋光束的传输动力学行为是光学领域研究的热点之一。该文采用理论分析与数值模拟相结合的方法，研究了经典光学涡旋、非对称幂指数光学涡旋和对称幂指数光学涡旋三类不同涡旋高斯光束的传输行为。结果表明，在自由空间中三类光学涡旋高斯光束均可产生整数、分数自成像效应，其自成像距离与无光学涡旋高斯光束产生的自成像现象的复现距离一致。自成像平面上光场结构由一系列周期性阵列光束构成，其光强分布与涡旋相位的拓扑荷数和幂指数阶数密切相关。对于所施加的三类光学涡旋，阵列波束表现出了圆环、螺旋及花瓣型三类不同的光场分布，但是其相位分布基本保持不变。该研究为系统认识周期性涡旋光束的演化动力学行为，以及获得新颖的结构光束提供了新的思路和方法。
关键词：
自成像效应 光学涡旋 高斯光束 螺旋相位
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张刚 焦志勇 刘鹏 贾玉磊
结合目前热门的二维材料性能研究,设计了基于二硫化钼可饱和吸收体的被动调Q锁模激光器输出性能优化综合实验。实验采用液相剥离方法,制备性能稳定的二硫化钼可饱和吸收体,利用制成的可饱和吸收体实现被动调Q锁模激光器的稳定输出。实验设计可以应用于光电专业实验以及大学生创新实验,有助于学生熟悉激光材料、加深对激光原理的理解,提升学生的创新实践能力。
关键词：
激光器设计 调Q锁模 实验教学 二维材料
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘善春 袁洪学 李鲤
采用随机介质ZnO颗粒结合金属-介质界面传播的SP(表面等离子)波补偿损耗,设计实现了一种石英-金膜-混合ZnO染料的金属腔激光器。从散射和光增益两方面证明了随机激光的存在,在发射谱中观察到了带宽小于1nm的尖峰。分析结果发现,金属层对于随机激光的发生没有起到实质性作用,结构的受激面积阈值和激发阈值的数值分析结果符合随机激光原理。该研究对于光通信和光电集成的发展有一定的理论和实际意义。
关键词：
金属腔激光器 光通信 补偿损耗 随机激光
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李迎松 杨国辉 张狂
为了让学生深入理解涡旋波传播原理，掌握涡旋波通信的特点，该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先，介绍了涡旋波的基本原理，并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计；其次，搭建了涡旋波通信传输系统，介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构，并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明，所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收，并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收，不仅能够让学生认识和理解涡旋波，还可以进行涡旋波超表面的仿真设计，掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程，在很大程度上激发了学生的学习热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李迎松 杨国辉 张狂
为了让学生深入理解涡旋波传播原理，掌握涡旋波通信的特点，该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先，介绍了涡旋波的基本原理，并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计；其次，搭建了涡旋波通信传输系统，介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构，并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明，所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收，并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收，不仅能够让学生认识和理解涡旋波，还可以进行涡旋波超表面的仿真设计，掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程，在很大程度上激发了学生的学习热情。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周雪芳 郝红甜 樊冰 毕美华 杨国伟
以二合一激光器为泵浦源,软件和硬件相结合,设计了一种包括C波段放大模块、L波段放大模块、液晶面板显示模块和控制模块的C+L波段的EDFA教学实验箱。该实验箱可进行"光纤通信"及"光网络"等课程的综合实验,有助于加深学生对相关理论的理解与掌握,更好地培养学生的创新思维和实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
娄秀涛 徐连杰 赵海发
针对用高功率近红外固体激光器进行激光倍频实验存在光路调节难度大、安全防护要求高的问题,提出一种基于低功率连续可见二极管激光的倍频实验方案。使用功率小于50mW、中心波长506nm的二极管激光作为基频光,利用偏硼酸钡晶体生成了nW级光功率的倍频紫外激光,并由高效光电倍增管探测。实验结果显示倍频光功率与基频光功率为二次函数关系,倍频效率与基频光功率为一次函数关系,实验结果与理论值高度吻合。该实验方案具有光路校准难度小和安全防护要求低的优点。
关键词：
二极管激光 倍频实验 实验教学
[期刊] 科技管理研究
[作者]
曹晨 叶茂 章日辉
揭示全球光纤激光器产业技术发展现状,为中国光纤激光器产业技术发展方向提供参考。基于近10年的专利数据,从专利申请态势、区域竞争力、研发机构实力、热点研究领域等角度揭示全球光纤激光器产业技术的研究进展。近10年中国光纤激光器专利技术高速发展,产业前景广阔,但研发机构整体缺乏海外布局意识;高功率光纤激光材料与器件、特种光纤、光纤耦合技术、光纤激光加工技术是当前光纤激光器技术研发热点,未来可重点关注超快激光光速合成、光纤激光非线性效应调控等技术领域的研发动向;产业上游核心元器件的研发能力不足,光纤介质、高功率泵浦源芯片、高功率光纤光栅等核心元器件技术壁垒有待突破。
关键词：
专利分析 光纤激光器 产业技术
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王青 赖舜男 齐向晖 王志军 陈徐宗
饱和吸收谱技术与激光稳频技术都是前沿量子科技中广泛应用的基础实验技术。北京大学高级光电子技术实验室将两者融合,自主设计了基于饱和吸收谱的激光稳频实验系统,并用于教学实践。实验中,清晰可见的分立光谱帮助于学生直观感受抽象的量子化图像,加深对相关概念的理解;精密的光路电路调节可以充分锻炼学生的沉稳心态和动手能力;实验内容丰富,紧跟时代前沿,可以有效启发思维,开阔眼界,激发兴趣。
关键词：
饱和吸收谱 激光稳频 调制解调 反馈控制
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
罗亚辉 蒋蘋 胡文武 吴畏
为研制适于南方水田小面积作业的小型农机定位系统,设计了一套用于农田激光三点定位系统的激光接收器。激光接收器通过靶标随动机构实时调整接收靶的回转角度,确保其有效接收激光发射源发射的信号;为准确识别靶标上的激光光斑中心,建立了基于算术平均值滤波算法、中值滤波算法和α–β滤波算法的激光光斑预处理算法。将激光接收器安装在插秧机上进行激光接收动态试验,结果表明,当插秧机在距离激光发射器约100 m处以5、12、20 cm/s速度运动时,激光接收器均能准确接收激光发射器发射的激光信号,并识别着靶信息,实时反映出插秧机的运动状态。
关键词：
双激光源 农机定位系统 激光接收器
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟凯 温午麒 徐德刚 姚建铨
基于Nd:YAG/LBO内腔倍频开发了一套多功能全固态激光综合实验系统。创新性地引入准三能级Nd:YAG激光器、非线性光学倍频技术及独立温控技术,扩展了全固态激光器实验教学的内容,能够全面锻炼学生在全固态激光及非线性光学领域的实践能力,尤其是对激光二极管(LD)泵浦源、Nd:YAG晶体能级结构及倍频的相位匹配等概念与技术的理解。该综合实验系统在经济性、适用性、功能性及科学前沿性等方面与现有装置相比均具有明显优势,相关实验受到了学生的欢迎。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李永欣 李德玉
采用正交实验方法对镀铬轴套进行激光辐照处理，并对处理后的镀铬层进行显微硬度测试和X射线行射（XRD）分析，考察镀铬层结构和性能的变化。结果发现，当激光辐照能量密度E小于12J·mm-2时，镀铬层硬度在HV800～1000的范围内，镀层耐磨性最好；一旦E超过12J·mm-2，镀层硬度陡降。
关键词：
镀铬层 激光辐照 表面处理 硬度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邢作霞 项尚 徐健 李健 纪勇 赵庆杞
结合实际应用情况和实验教学的要求,设计了基于电蓄热的固体蓄热系统实验平台,蓄热功能主要通过由蓄热材料组成的蓄热体和由电热合金制成的加热元件实现,在特定的条件下将热量以材料的热焓贮存起来,并能在需要时释放和利用。该系统能够实现远程控制,将系统运行数据及时反馈到上位机,能满足学生的研究需要,对提高固体蓄热技术有重要的作用。
关键词：
固体蓄热 电热能量转换 电蓄热 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谭穗妍 林芳 翁嘉文 李凌燕
设计了一款可在实验室供学生演示和学习激光多普勒效应的实验装置。激光多普勒实验装置利用分立的光学元件搭建迈克耳孙干涉光路,干涉光路中采用两束具有频差的激光束平行叠加形成光拍来实现激光多普勒效应的演示,在Matlab环境下利用时频分析工具对差频信号进行分析,开发了基于激光多普勒效应的振动测量系统。
关键词：
多普勒效应 时频分析 光拍
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