检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2019年第2期27卷 287-294页

作者：闫宝罗李晓龙张红伟刘海锋段少祥刘波南开大学现代光学研究所天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350

为了提高自由空间光通信的接收端耦合效率,将锥形光纤应用于光耦合,依据BPM算法的仿真结果使用熔融拉锥法制备了满足低损传输条件的锥形光纤。在实验上研究了锥形光纤和双锥形光纤模场传输特性。通过静态空间光-光纤耦合实验,对比了多/... 详细信息

为了提高自由空间光通信的接收端耦合效率,将锥形光纤应用于光耦合,依据BPM算法的仿真结果使用熔融拉锥法制备了满足低损传输条件的锥形光纤。在实验上研究了锥形光纤和双锥形光纤模场传输特性。通过静态空间光-光纤耦合实验,对比了多/单模熔接光纤和锥形光纤光耦合效率和传输效率的差异,并研究了以上两种光纤结构耦合效率的横向偏移量容差。结果表明,锥形光纤的传输效率约为70%,具有低损传输特性、用于匹配后端单模光电子器件的良好滤波特性以及相比普通光纤更高的横向偏移量容差特性,因此可以广泛应用于自由空间光通信接收端光耦合、模式转换器等方面。

关键词：自由空间光通信锥形光纤模场分析耦合效率传输效率

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少模光纤长周期光栅双峰谐振及双参量传感

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光学学报 2018年第9期38卷 79-84页

作者：郭艳城刘艳格王志姚卓坤南开大学现代光学研究所天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350

在少模光纤中写制的纤芯LP_(01)模式向纤芯LP_(11)模式耦合的长周期光纤光栅具有双谐振耦合现象,且该双谐振耦合峰随着温度或应变的增加向相反的波段漂移,从理论和实验上揭示了该现象产生的机理,并基于该现象及特性设计了温度、应变双... 详细信息

在少模光纤中写制的纤芯LP_(01)模式向纤芯LP_(11)模式耦合的长周期光纤光栅具有双谐振耦合现象,且该双谐振耦合峰随着温度或应变的增加向相反的波段漂移,从理论和实验上揭示了该现象产生的机理,并基于该现象及特性设计了温度、应变双参量传感器。与传统的基于纤芯基模与包层模耦合的长周期光纤光栅传感器相比,该传感器具有折射率不敏感、光谱稳定、灵敏度高等优势。

关键词：光纤光学少模光纤长周期光纤光栅双峰谐振双参量传感

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基于神经网络的高角色散宽带介质超光栅的快速优化

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光学学报 2020年第23期40卷 9-16页

作者：李润泽董希谱程洁嵘常胜江南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350

由于超材料和超表面的亚波长结构单元的形状和尺寸具有很大的设计自由度,可对电磁波的振幅、相位、波前和方向等进行复杂而精确的调控,同时随着结构参数数量的增加,结构设计的时间往往呈指数增长。提出了一种基于反向传播(BP)神经网络... 详细信息

由于超材料和超表面的亚波长结构单元的形状和尺寸具有很大的设计自由度,可对电磁波的振幅、相位、波前和方向等进行复杂而精确的调控,同时随着结构参数数量的增加,结构设计的时间往往呈指数增长。提出了一种基于反向传播(BP)神经网络快速优化超表面结构的方法,实现了兼具高衍射效率、宽带宽和高角色散等优势的太赫兹介质超光栅。利用有限次数的严格耦合波分析建立的数据集来训练BP神经网络,可准确预测任意结构参数的超光栅衍射光谱,并通过遍历所有结构参数快速筛选出具有最高衍射效率且宽带宽的超光栅,相比传统的遍历计算方法速度提高了一万倍,证明了基于BP神经网络的超表面优化方法的高效性以及精准性,同时为太赫兹波段提供了一种性能优异的衍射元件。

关键词：光栅深度学习 BP神经网络超光栅优化

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高能量掺镱飞秒激光多薄片非线性压缩的数值模拟

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光子学报 2023年第1期52卷 38-44页

作者：薛嘉云陶诗诗郭兰军张智王志林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在... 详细信息

对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在优化频谱展宽条件的过程中发现,不超过介质损伤阈值的情况下,固体薄片组的周期和厚度对频谱展宽具有正向影响。通过选取合适的介质厚度及周期,激光频谱通过熔融石英介质进行展宽,最终输出的光谱带宽达229 nm,补偿色散后,激光脉冲由500 fs压缩至16.2 fs,压缩比达到30。研究结果为实现高能量激光脉冲的非线性压缩提供了理论参考。

关键词：脉冲压缩非线性光谱展宽自相位调制色散补偿飞秒激光

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基于飞秒激光成丝的超连续光谱产生与调控研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 59-76页

作者：张泽亮钱文启齐鹏飞林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

超快激光在透明介质传输中会导致长程无衍射传输的成丝现象。伴随着丰富的非线性光学效应,激光脉冲光谱会被极大展宽,覆盖从微波到紫外的超宽范围,被称为超连续谱。飞秒光丝辐射超连续谱具有宽光谱、高方向性和可调谐等优势,在吸收光谱... 详细信息

超快激光在透明介质传输中会导致长程无衍射传输的成丝现象。伴随着丰富的非线性光学效应,激光脉冲光谱会被极大展宽,覆盖从微波到紫外的超宽范围,被称为超连续谱。飞秒光丝辐射超连续谱具有宽光谱、高方向性和可调谐等优势,在吸收光谱检测、远程气体检测、脉冲压缩和少周期脉冲形成等领域中具有重要应用,近年来被广泛关注,并取得一系列研究成果。基于此,围绕飞秒光丝辐射超连续光谱,从物理机制到调控方法,系统梳理了该领域的研究历程及最新进展。

关键词：非线性光学飞秒激光成丝超连续谱产生超连续调控

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飞秒激光成丝诱导荧光空间分布特性研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 3-18页

作者：薛嘉云齐鹏飞郭兰军张楠林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

光丝内部的超高钳制光强可诱导大气中的原子、分子等发生隧道电离或多光子电离,并辐射指纹荧光谱。得益于其在复杂大气环境中能够远距离传输的特点,飞秒激光成丝在大气远程探测方面具有广阔的应用前景。光丝诱导物质荧光的空间分布特性... 详细信息

光丝内部的超高钳制光强可诱导大气中的原子、分子等发生隧道电离或多光子电离,并辐射指纹荧光谱。得益于其在复杂大气环境中能够远距离传输的特点,飞秒激光成丝在大气远程探测方面具有广阔的应用前景。光丝诱导物质荧光的空间分布特性与成丝过程中激光、等离子体等参数密切相关,对于理解光丝内物理过程及调控光丝、提升远程探测信噪比等具有重要意义。综述了光丝诱导荧光在侧向、背向及前向三个重要方位的空间分布的研究进展,详细讨论了基于侧向分布表征光丝内光强及等离子体分布的方法,以及实验条件对荧光空间分布的影响,并对放大自发辐射现象及前向、背向远场空间分布的研究进展进行了介绍。最后对飞秒激光成丝诱导荧光空间分布的研究趋势进行了展望。

关键词：非线性光学激光光学飞秒激光成丝大气远程探测

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空气中飞秒激光成丝的强场分子动力学研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 19-40页

作者：王佳辰郭兰军张楠张智林列孙陆南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

高强度的飞秒激光在非线性介质成丝过程中会产生一系列非线性效应,如强场电离、转动拉曼、高次谐波、激射等,这些非线性效应与强场下分子的复杂运动有关。研究强场作用下的分子动力学问题将有助于更好地理解飞秒激光成丝过程中非线性效... 详细信息

高强度的飞秒激光在非线性介质成丝过程中会产生一系列非线性效应,如强场电离、转动拉曼、高次谐波、激射等,这些非线性效应与强场下分子的复杂运动有关。研究强场作用下的分子动力学问题将有助于更好地理解飞秒激光成丝过程中非线性效应背后的物理机制。综述了近年来飞秒激光在空气中成丝时主要分子动力学特性的研究进展,包括分子准直、分子电离、电子-离子复合以及分子能级的粒子数布居。最后对强场与分子相互作用研究所面临的机遇以及挑战进行了展望。

关键词：非线性光学飞秒激光成丝强激光场分子准直强场电离光丝诱导荧光

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基于计算集成成像的水下目标成像

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中国激光 2018年第1期45卷 246-252页

作者：赵雪微王尧尧宋丽培张勃赵星南开大学现代光学研究所光学信息技术科学教育部重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350

针对水下遥操作作业时目标深度定位及水下复杂环境成像困难的问题,利用基于相机阵列的信息获取系统,使用基于深度的集成成像三维重建算法及相邻像素灰度方差评价函数,实现了一次处理可同时实现有遮挡情况下目标的深度估计及清晰成像。应... 详细信息

针对水下遥操作作业时目标深度定位及水下复杂环境成像困难的问题,利用基于相机阵列的信息获取系统,使用基于深度的集成成像三维重建算法及相邻像素灰度方差评价函数,实现了一次处理可同时实现有遮挡情况下目标的深度估计及清晰成像。应用LabVIEW软件编程建立了CCD相机自动扫描阵列成像系统,对存在遮挡物的水中目标场景进行成像及深度重建实验,场景中位于不同深度的3个独立目标重建深度值与实际深度值的误差分别为0.21%、1.26%和1.34%。实验结果表明,应用该方法仅需一次重建即可去除遮挡物,并获得目标的深度值。

关键词：成像系统集成成像计算重建水下成像深度获取

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基于β⁃BBO晶体级联倍频的深紫外可调谐激光数值模拟

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中国激光 2024年第18期51卷 47-53页

作者：张一凡张泽亮齐鹏飞孙陆张楠林列刘伟伟南开大学现代光学研究所眼科研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

紫外光具有短波长、高光子能量等优点,然而200 nm以下的深紫外激光很难直接产生,且常用的光学材料对深紫外激光都有很高的吸收。利用非线性频率转换方法可以获得深紫外宽带光源,但现有的方法无法兼顾高效率与宽调谐范围。通过模拟计算,... 详细信息

紫外光具有短波长、高光子能量等优点,然而200 nm以下的深紫外激光很难直接产生,且常用的光学材料对深紫外激光都有很高的吸收。利用非线性频率转换方法可以获得深紫外宽带光源,但现有的方法无法兼顾高效率与宽调谐范围。通过模拟计算,验证了级联β-BBO晶体可以实现高效率、宽范围的深紫外光转换。在激光器输出波长为650~1050 nm、基频功率为3.5 W、重复频率为80 MHz、脉冲宽度为150 ps的条件下,级联β-BBO晶体四次谐波可实现186.0~262.5 nm的深紫外光输出,在227 nm处的最大转换效率可达28.6%,满足宽调谐范围与高转换效率的要求。

关键词：非线性光学深紫外级联相位匹配四次谐波

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基于非对称单缝结构的表面等离子体定向激发

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中国激光 2016年第11期43卷 263-269页

作者：胡玄刘会刚刘波南开大学电子信息与光学工程学院天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350

表面等离子体的定向激发在光通信、生物传感、集成电路、纳米刻蚀等领域具有重要应用。提出了一种L型非对称单缝的表面等离子体定向激发结构。无须改变缝隙的结构参数,通过调节入射光的入射角度即可实现表面等离子体的单向和双向激发,... 详细信息

表面等离子体的定向激发在光通信、生物传感、集成电路、纳米刻蚀等领域具有重要应用。提出了一种L型非对称单缝的表面等离子体定向激发结构。无须改变缝隙的结构参数,通过调节入射光的入射角度即可实现表面等离子体的单向和双向激发,起到全光开关调制的作用。详细阐述了L型缝隙的加工制作流程,利用COMSOL Multiphysics仿真软件对缝隙结构进行模拟仿真。仿真结果表明,非对称单缝结构可实现消光比在-16dB^15dB范围内连续可调的表面等离子体定向激发。该结构体积小,便于操控,易于加工,对微纳等离子体光学器件的研究具有指导意义。

关键词：表面光学表面等离子体定向激发角度调制有限元分析法

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