检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2025年第1期52卷 7-14页

作者：盛超陈爔王明建刘继桥于真真侯霞陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

空间激光系统对光源的尺寸、重量、功耗、可靠性等提出了很高的要求。介绍了一种空间应用的小型化轻量化的高重复频率窄脉宽全固态激光器。该激光器采用多单管半导体激光器作为泵浦源,通过端面泵浦的方式抽运YAG/Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶... 详细信息

空间激光系统对光源的尺寸、重量、功耗、可靠性等提出了很高的要求。介绍了一种空间应用的小型化轻量化的高重复频率窄脉宽全固态激光器。该激光器采用多单管半导体激光器作为泵浦源,通过端面泵浦的方式抽运YAG/Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶体,获得了重复频率为1 kHz、单脉冲能量为0.42 mJ、脉冲宽度为1.25 ns的1064 nm激光输出。通过对长度为10 mm的磷酸氧钛钾(KTP)晶体进行腔外倍频,获得了单脉冲能量为0.24 mJ、脉冲宽度为1.17 ns的532 nm激光输出,倍频效率为57.1%,水平和竖直方向上的光束质量因子分别为M_(x)^(2)=1.43和M_(y)^(2)=1.46,激光器头部尺寸为116 mm(长)×57 mm(宽)×22 mm(高),质量为386.7 g,可用于空间探测。

关键词：空间应用单管合束键合晶体小型化轻量化

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基于表面热透镜的单透镜测量光学薄膜吸收技术研究

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中国激光 2025年第1期52卷 58-64页

作者：花艳李大伟韩玉晶刘晓凤赵元安济南大学物理科学与技术学院山东济南250022 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一,高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要,其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种,其... 详细信息

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一,高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要,其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种,其中分光路装置测量精度高,但光路复杂且调节难度大,同时易受环境影响,共光路装置简单、易调节,但装置参数固定、测量精度相对较低。针对该问题提出了共光路装置的改进设计,通过泵浦光束与探测光束平行入射的方式并利用透镜聚焦实现了二者焦斑的重合。基于改进技术搭建了单透镜测量装置并对光学薄膜样品进行了测量,测量结果与分光路装置较为接近。单透镜设计在保证分光路装置优势的前提下简化了装置、节省了成本,减少了调试环节、降低了调试难度,并在一定程度上消除了环境对装置的影响,对于保证吸收测量准确度、制备低损耗高性能的光学薄膜元件具有重要意义。

关键词：光学薄膜吸收损耗表面热透镜光热形变

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面向极紫外光刻光源液滴锡靶的光学测量与检测进展

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激光与光电子学进展 2025年

作者：付轹文林楠中国科学院大学前沿交叉科学学院中国科学院上海光学精密机械研究所超强激光科学与技术重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学工程部

在高端芯片制造领域，极紫外（EUV）光刻机已成为集成电路大规模量产不可或缺的设备，也是未来制程持续发展的保障。激光等离子体（LPP）-EUV光刻光源是EUV光刻机的关键分系统，其核心之一就是液滴锡靶生成器。它需以特定频率稳定、连... 详细信息

在高端芯片制造领域，极紫外（EUV）光刻机已成为集成电路大规模量产不可或缺的设备，也是未来制程持续发展的保障。激光等离子体（LPP）-EUV光刻光源是EUV光刻机的关键分系统，其核心之一就是液滴锡靶生成器。它需以特定频率稳定、连续地产生尺寸一致、间距均匀的锡液滴，从而在激光轰击后获得稳定且高效的转换效率（CE）。因此，面向液滴锡靶的测量与检测在研究锡液滴生成机制以及液滴与激光的作用过程方面是必需的。其对于开发LPP-EUV光源，提升液滴质量、提高光能CE、减少碎屑生成、保证光源稳定具有重要意义。光学量测作为主要的测量与检测手段，目前尚缺少系统性总结。本文综述了EUV光源液滴锡靶光学测量与检测的核心指标、关键需求与技术发展现状，详细分析了主流测量技术和检测系统的特点，旨在为搭建液滴锡靶系统乃至LPP-EUV光源相关研究提供技术参考和支持。

关键词：极紫外光源液滴锡靶光学量测阴影成像激光触发检测

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基于实时STF-VCFIR滤波器系统的OFDR谐波噪声消除

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中国激光 2025年第2期52卷 170-177页

作者：帅禄玮叶蕾李璇王照勇高侃叶青中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海中科神光光电产业有限公司上海201815

随着光频域反射计(OFDR)探测精度(<-100 dB)的提高,谐波噪声对探测的干扰逐渐增大,可能会导致OFDR系统出现传感误差或者误判。在传统的信号处理中,可以采用滤波器对谐波噪声进行消除;但是OFDR信号具有时变特性,传统滤波器无法完全消... 详细信息

随着光频域反射计(OFDR)探测精度(<-100 dB)的提高,谐波噪声对探测的干扰逐渐增大,可能会导致OFDR系统出现传感误差或者误判。在传统的信号处理中,可以采用滤波器对谐波噪声进行消除;但是OFDR信号具有时变特性,传统滤波器无法完全消除谐波噪声。鉴于此,本课题组提出了一种实时短时频率-可变系数有限长脉冲响应(STF-VCFIR)滤波器系统。该系统通过测量辅助干涉仪信号的短时频率、动态调节滤波器系数、对探测信号进行实时滤波处理,改善了传统滤波器导致的谐波泄漏的缺点,大幅降低了噪声的影响。最终通过实验证明了该系统可在实时处理的同时实现对谐波噪声的消除。与无滤波系统相比,该系统对谐波噪声的最大消除可达8 dB以上,使得谐波噪声降低到-102.7 dB以下,达到与噪声均值相同的水平,减小了将谐波噪声误判为反射点的概率,提高了系统判别的准确性。

关键词：光纤传感技术光频域反射计(OFDR) 现场可编程门阵列(FPGA) 实时处理可变系数滤波器噪声消除

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基于等离子体的相对论激光偏振调控元件模拟

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光学学报 2025年第2期45卷 212-219页

作者：庄建州赵马克刘哲彭文杰孙浩帆陈翔冷雨欣宾建辉上海大学微电子学院上海200444 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800 上海科技大学物质科学与技术学院上海201200

由于现有光学器件损伤阈值的限制,往往难以利用现有的光学材料对相对论激光进行偏振调控。当激光与等离子体相互作用,且在激光斜入射靶时,等离子体密度分布不均匀,可以将等离子体类比为双折射晶体,从而实现对相对论激光光场或者相位的... 详细信息

由于现有光学器件损伤阈值的限制,往往难以利用现有的光学材料对相对论激光进行偏振调控。当激光与等离子体相互作用,且在激光斜入射靶时,等离子体密度分布不均匀,可以将等离子体类比为双折射晶体,从而实现对相对论激光光场或者相位的调控。通过particle-in-cell(PIC)仿真的方式,对相对论激光与固体密度等离子体相互作用后,透射激光的偏振调控状态进行详细的模拟研究。二维仿真结果表明,在满足特定条件下,等离子体可以作为偏振元件,实现对相对论激光的偏振调控。三维仿真进一步给出了偏振调控的物理机制,即当激光斜入射靶时,等离子体在不同方向上的不均匀加热带来密度各向异性。上述结果有助于等离子体光学领域的研究,并为未来实验提供了参考。

关键词：激光等离子体相互作用超强超短激光偏振调控 PIC仿真

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Cr∶ZnSe/S晶体特性及2~3μm中红外激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 16-25页

作者：范梦瑶刘晶樊雨晴余婷戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800

2~3μm中波红外激光在医疗、环境监控和军事等方面都有着重要的应用。Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体在室温下具有较宽的吸收和发射谱、较大的吸收和发射截面等优势,其在2~3μm中波红外激光方面的应用受到了广泛的关注。本文介绍了Cr∶ZnSe... 详细信息

2~3μm中波红外激光在医疗、环境监控和军事等方面都有着重要的应用。Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体在室温下具有较宽的吸收和发射谱、较大的吸收和发射截面等优势,其在2~3μm中波红外激光方面的应用受到了广泛的关注。本文介绍了Cr∶ZnSe和Cr∶ZnS激光晶体的特性和其对应的中波红外激光器的研究进展,并进行了总结与展望。

关键词： 2~3μm中波红外激光器 Cr∶ZnSe激光晶体 Cr∶ZnS激光晶体

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Cr:ZnS晶体激光放大特性实验研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：范梦瑶刘晶王雨辰樊雨晴贺振兴余婷戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光材料重点实验室

本文设计和搭建了一套可调谐Cr:ZnS主振荡功率放大（Cr:ZnS-MOPA）激光器实验装置。振荡器采用四镜折叠腔结构，在泵浦功率3.4 W时，实现了输出功率350 mW、中心波长2393 nm的连续激光输出。采用反射光栅，获得了2075-2625 nm的可调谐... 详细信息

本文设计和搭建了一套可调谐Cr:ZnS主振荡功率放大（Cr:ZnS-MOPA）激光器实验装置。振荡器采用四镜折叠腔结构，在泵浦功率3.4 W时，实现了输出功率350 mW、中心波长2393 nm的连续激光输出。采用反射光栅，获得了2075-2625 nm的可调谐激光输出，调谐范围为550 nm，其在峰值波长2450 nm处光谱半峰全宽（FWHM）为1.2 nm。采用振荡器作为种子源，实验研究了不同掺杂浓度国产Cr:ZnS晶体的放大特性并进行了对比分析，结果表明，采用吸收系数3.3 cm-1、尺寸2×4×8 mm3的Cr:ZnS晶体可获得最佳增益输出，其放大倍数为3.3。采用两级放大器对小信号可调谐种子源进行放大，最大获得功率51.7 mW、中心波长2275 nm的激光输出。

关键词：激光放大器 2-3μm中波红外激光器 Cr:ZnS激光晶体可调谐激光

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2μm波段宽带可调谐窄线宽光纤激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 63-75页

作者：王建伟沈辉漆云凤戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800

2μm可调谐窄线宽光纤激光器在大气探测、激光雷达及医疗检测等领域中有着重要应用。首先介绍了获取可调谐激光的4种常用调谐技术,包括衍射光栅滤波器调谐、体布拉格光栅滤波器调谐、声光滤波器调谐和光纤法布里-珀罗滤波器调谐,同时对... 详细信息

2μm可调谐窄线宽光纤激光器在大气探测、激光雷达及医疗检测等领域中有着重要应用。首先介绍了获取可调谐激光的4种常用调谐技术,包括衍射光栅滤波器调谐、体布拉格光栅滤波器调谐、声光滤波器调谐和光纤法布里-珀罗滤波器调谐,同时对比分析了这4种技术的优点和不足;其次,介绍了实现窄线宽激光器的3种主要结构,包括线性腔、环形腔和复合腔,同时对比分析了这3种结构的优点和不足;然后,介绍2μm波段窄线宽、高功率、波长可调谐光纤激光器的现有典型研究结果和面临的技术瓶颈;最后,对2μm波段宽带可调谐窄线宽光纤激光器的技术发展趋势进行展望。

关键词：激光器 2μm光纤激光器窄线宽波长调谐

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793 nm直泵宽带可调谐窄线宽环形腔2μm掺铥光纤激光器

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激光与光电子学进展 2025年

作者：王建伟沈辉任俊杰贺振兴漆云凤戴博叶锡生上海理工大学光电信息与计算机工程学院中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

本文采用793 nm激光二极管（LD）直接泵浦环形腔光纤激光器，在2μm波段实现了波长可调谐的窄线宽激光输出。通过在环形腔中插入可调谐光纤法布里-珀罗（F-P）滤波器，实现激光波长的宽带调谐；利用未泵浦的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体... 详细信息

本文采用793 nm激光二极管（LD）直接泵浦环形腔光纤激光器，在2μm波段实现了波长可调谐的窄线宽激光输出。通过在环形腔中插入可调谐光纤法布里-珀罗（F-P）滤波器，实现激光波长的宽带调谐；利用未泵浦的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体，在腔内形成动态窄带光栅，实现窄线宽激光输出。通过优化增益光纤和可饱和吸收体光纤长度，实现激光器输出功率达70 mW，波长调谐带宽约98 nm，调谐范围为1950 nm～2048 nm。调谐范围内输出的窄线宽激光光谱线宽平均为0.86 GHz。用该激光器能作为种子源，经过光纤放大，可获得高功率宽带可调谐窄线宽2μm激光。

关键词：掺铥光纤激光器 2μm波段环形腔波长调谐窄线宽

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时空二维Kalman解卷绕与Φ-OTDR协同的水声多目标探测(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 315-325页

作者：吴金懿王照勇刘依凡陈义赐陈柏琦宋菲菲李璇皮浩洋叶青高侃蔡海文瞿荣辉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 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

水下多类型目标探测在海洋安全、海上救援、海洋生态保护和渔业发展等方面具有重要意义。在这项工作中,将基于频率分集的相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统与悬浮布设的声敏缆相结合,检测和分析了多类型目标的水声信号。创新性地引入... 详细信息

水下多类型目标探测在海洋安全、海上救援、海洋生态保护和渔业发展等方面具有重要意义。在这项工作中,将基于频率分集的相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)系统与悬浮布设的声敏缆相结合,检测和分析了多类型目标的水声信号。创新性地引入了时空二维Kalman算法,充分利用Φ-OTDR探测数据的时间域和空间域的二维连续性,突破了相位卷绕特性对动态范围与系统重复频率的限制,确保了多类型目标信息的高保真探测。进一步地,通过非消声水池实验验证了时空二维Kalman算法的可行性,并分析了遥控潜水器(ROV)、仿生鱼和模拟潜水员等多类型目标的频谱特性。实验结果表明,ROV为连续信号,频率范围为200~1700 Hz,频谱图中存在等频率间隔排列(24 Hz)的线谱;仿生鱼的信号间隔为0.5 s,对应仿生鱼的鱼尾摆动周期,频率范围为1500~1700 Hz;模拟潜水员信号间隔为0.25 s,对应氧气瓶气泡喷吐周期,频率范围为150~400 Hz。该技术为多类型水声目标探测和鉴别提供了重要技术手段,有望推动水下目标探测与海洋监测的发展,拓展Φ-OTDR的应用领域。

关键词：相位敏感光时域反射计水下多类型目标探测时空二维Kalma n算法相位卷绕特性

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