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[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
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
全伟 段利红 刘清波 杜鹏程 李光慧
激光器是原子磁强计、原子陀螺仪等量子传感器的核心部件。量子传感器通过激光、磁场等与原子的相互作用，实现对相应物理量的高精度测量。激光频率优化及稳定是实现量子精密测量的关键技术。该文在理解原子能级跃迁、激光饱和吸收稳频原理基础上，搭建了消多普勒激光饱和吸收稳频教学实验平台，通过扫描铷原子的消多普勒饱和吸收光谱，将激光频率锁定在铷原子的D1线上，获得了频率高度稳定的激光输出。该平台能够使学生直接观测原子吸收与激光频率稳定的过程，有助于学生对激光与原子相互作用的深入理解以及实验动手能力的提升，为研究生和本科生的相关课程教学提供了有力支撑。
[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] 实验技术与管理
[作者]
邱学军 姚文俊 曹振洲 沈健
为了加快新工科建设的步伐,推动创新实验平台建设,结合我校光电信息专业教学实际,研制了基于LabView控制的激光Z扫描实验平台。简述了激光Z扫描的工作原理、实验系统的组成及其构造、LabVieW控制的激光Z扫描程序以及实验数据处理和分析;获得了甲醇溶液的非线性折射系数,实验结果表明:该装置可以正常运行。该实验有助于学生提升创新思维和综合能力。
[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]
沈利荣 张文博 隆嘉瑾 郭凯波 李小平 刘彦明 孙文方 程春霞 戴浩
针对空间激光通信过程中激光捕获跟踪瞄准系统激光光斑高精度定位问题，提出一种基于Otsu联合加权最小二乘的激光光斑质心定位方法。该方法采用Otsu阈值分割实现激光光斑图像中目标光斑与干扰光斑的分离，采用加权最小二乘圆拟合，以迭代重加权方式进行光斑图像的最佳拟合，进而实现高精度的光斑质心提取。该文还设计了仿真教学实验，并基于MATLAB软件验证了所提算法的质心定位精度显著高于传统的灰度重心法的结论。该算法可实现亚像素级光斑质心定位精度，具有很好的抗噪性能。最后分析了仿真实验中不同因素对光斑定位精度的影响。
[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] 实验技术与管理
[作者]
黄海南 沈正航 徐锦强 陈诚
将无人机视频数据采集应用于车辆驾驶行为分析实验设计中。实验设计了无人机性能学习、无人机操作学习、视频数据采集、视频数据处理以及车辆驾驶行为分析等环节。该实验的目的是使学生掌握先进的数据采集和应用工具，深入了解车辆驾驶行为特征，为今后从事驾驶行为研究和智慧交通建设工作奠定基础。
[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]
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] 实验技术与管理
[作者]
任宏亮 徐鹏盛 卢瑾 陈浩 彭宏 周守利 张江鑫
为实现高精度测温，该文搭建了基于GaN微环谐振腔光芯片的温度测量实验装置，该装置通过可调谐DFB激光器结合光电探测器采集透射光谱传感信号，检测谐振波长变化实现温度测量。为确保测量精度，在DFB激光器上加载直流偏置电压，同时外加一定幅度的交流电压实现其波长调谐，并通过温度反馈控制模块保持激光器温度恒定，以避免温度引起激光器波长漂移。为精确验证温度测量效果，实验中通过温度控制模块精确调控芯片的温度。结果表明在20.0～24.5℃时测温灵敏度为37.29 pm/℃，该方法可降低微腔传感系统造价，促进微环谐振腔测温的实际应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白章 胡文鑫 魏秀东 郑博 袁宇
太阳能模拟器是开展太阳能光热利用实验研究和实验教学的重要平台。该文探讨了采用朗伯靶和CCD相机组合的能流密度间接测量实验，通过多类型组合和调控方式研究其高汇聚比聚光集热特性，结果发现，聚焦光斑能流密度高，呈现中间高、四周低的分布特性。该综合性实验有助于学生深入理解太阳能聚光集热原理和辐射传热等基础理论知识，并可为学生开展创新实践活动提供重要平台支撑，由此提高课程教学成效和学生的综合素养。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨雷 翟迪迪 陈修亮 潘海峰 吴光
本文使用Xilinx FPGA作为开发平台，设计了一种基于SD卡的新型单光子激光雷达数据存储平台。针对单光子激光雷达的数据特点，验证了通过DDR3芯片SD卡在2.0版本SPI模式下可以发挥削峰填谷的作用，确保单张SD卡能够稳定以最大5 Mbps的写入速率稳定工作。同时，该文验证了采用多SD卡扩展方案可以进一步提升写速度，并将存储能力提高至0.5 TB以上。如果将SD卡提升至3.0版本，理论上单卡存储能力可以达2 TB。该存储系统已实际应用于单光子激光雷达的成像实验，由于SD卡轻巧、稳定和抗干扰等优点，新的存储方案在数据容量、集成度、能耗和成本等指标方面与目前通用方案相比均有显著的提升。SD卡存储方案的高性价比特点对未来广泛应用于单光子雷达的量产具有较大吸引力。这种新的数据存储方案在无人机载、船载和车载测绘等低载荷、高集成的单光子激光雷达产品的实际应用中具有优势。
[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]
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
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