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激光技术 2024年第4期48卷 572-577页

作者：钟尚殷邓勇张书练南通大学机械工程学院南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为了研究微片激光器的光回馈效应的调制方式对激光器光灵敏度的影响,采用不同调制电压、频率驱动压电陶瓷(PZT)来调谐微片激光器外腔的方法,观察光回馈条纹幅值和灵敏度的变化情况,并结合复合腔等效模型进行了数值仿真和分析。结果表明... 详细信息

为了研究微片激光器的光回馈效应的调制方式对激光器光灵敏度的影响,采用不同调制电压、频率驱动压电陶瓷(PZT)来调谐微片激光器外腔的方法,观察光回馈条纹幅值和灵敏度的变化情况,并结合复合腔等效模型进行了数值仿真和分析。结果表明,增大PZT调制频率,使其越靠近激光器的弛豫振荡频率,光放大效果越明显,输出幅值和PZT调制频率具有相同变化趋势;PZT调制频率不变,将140 mA抽运电流调小至出光阈值电流约100 mA,弛豫振荡峰值会逐渐靠近PZT移频调制量,能主动放大回馈光,增益可高达105;光灵敏度与PZT移频量相对弛豫振荡峰值的距离有关,两者越接近,光灵敏度则越强;经PZT调制的激光回馈系统相对声光调制,有降低成本、易于调节的优势。该研究为联动调节抽运电流和PZT调制量获得幅值合适、噪声小的光回馈条纹提供了参考。

关键词：激光光学激光回馈弛豫振荡抽运电流压电陶瓷调制

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以激光回馈干涉技术提高砷化镓和蓝宝石晶体的折射率测量精度

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 304-310页

作者：袁春宇曹阳邓勇张书练南通大学机械工程学院江苏南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

砷化镓和蓝宝石晶体已经广泛应用于红外领域、光电领域和军事设备,因此两种材料的折射率测量对光学设计、计量检测和工业应用具有重要意义。为提高两种材料折射率的测量精度,采用微片激光回馈干涉技术同时测量折射率和厚度。此系统结合... 详细信息

砷化镓和蓝宝石晶体已经广泛应用于红外领域、光电领域和军事设备,因此两种材料的折射率测量对光学设计、计量检测和工业应用具有重要意义。为提高两种材料折射率的测量精度,采用微片激光回馈干涉技术同时测量折射率和厚度。此系统结合外差调制和准公共路径对空气气流和振动进行补偿,因此具有高灵敏度、高精度和高稳定性的特点,特别是同时测量性以及仅需将样品加工成薄片状而非棱柱形。实验结果表明,砷化镓和蓝宝石晶体 (在寻常光下) 的折射率测量精度提高到10^(-3)和 10^(-4),且厚度的精度均为 10^(-4)mm。

关键词：砷化镓蓝宝石回馈干涉折射率精度

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半外腔Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片固体激光器的腔调谐特性研究

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应用光学 2023年第2期44卷 437-443页

作者：陈伟光邓勇张书练南通大学机械工程学院江苏南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片... 详细信息

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO_(4)微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片固体激光器的腔调谐特性,包括腔长与光功率的关系,激光纵模扫过出光带宽过程的光功率和单、双纵模变化的规律。实验结果表明:腔调谐过程中单、双纵模交替出现,腔长和泵浦电流共同影响激光器的输出模式和光功率。

关键词： Nd:YAG Nd:YVO_(4) 腔调谐特性输出模式光功率

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两相对旋转的四分之一波片的激光回馈效应

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应用激光 2024年第2期44卷 138-143页

作者：吴爱华王健邓勇张书练南通大学机械工程学院江苏南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为解决激光回馈在测量较小双折射元件的相位延迟时存在锁区的问题,研究组合1/4波片在He-Ne激光器回馈外腔中的回馈效应,通过在回馈外腔中放入两片1/4波片,旋转其中一片波片,改变两波片的快慢轴夹角,会产生偏振跳变现象。实验发现,当两... 详细信息

为解决激光回馈在测量较小双折射元件的相位延迟时存在锁区的问题,研究组合1/4波片在He-Ne激光器回馈外腔中的回馈效应,通过在回馈外腔中放入两片1/4波片,旋转其中一片波片,改变两波片的快慢轴夹角,会产生偏振跳变现象。实验发现,当两波片的快慢轴的夹角改变时,偏振跳变现象一直存在并且跳变点的位置在改变,即组合波片相位延迟可以实现连续变化。当两波片的快慢轴夹角在0°~90°范围内变化时,5次重复实验发现,组合波片的等效相位延迟可从19.79°变化至160.06°,重复测量最大偏差为0.6°,最大标准差为0.25°。组合波片可应用到激光回馈测量微小双折射元件测量当中,作为偏置元件为测量系统调制出所需补偿的相位延迟。

关键词：激光回馈组合波片偏振跳变相位延迟

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充单同位素Ne的HeNe激光器的一种模式竞争与跳变

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红外与激光工程 2022年第4期51卷 209-213页

作者：王琦钱永明张书练南通大学机械工程学院江苏南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

在一支HeNe激光器腔长增大的过程中观察了其偏振态的变化,发现它的一种偏振态表现为常亮,另一种偏振态表现为常暗,只有换模时,后者才有机会振荡但又会迅速熄灭,同时它们的光强功率也呈反向变化,这说明两种偏振态的模存在强烈的竞争,且... 详细信息

在一支HeNe激光器腔长增大的过程中观察了其偏振态的变化,发现它的一种偏振态表现为常亮,另一种偏振态表现为常暗,只有换模时,后者才有机会振荡但又会迅速熄灭,同时它们的光强功率也呈反向变化,这说明两种偏振态的模存在强烈的竞争,且在换模过程中发生了模式跳变,目前尚无对这种现象的具体报道。研究了激光器两种正交模式在腔长调谐时的纵模特性及两种偏振态的光强调谐曲线在频差调整前后的变化,由分析可知:增益介质仅为单同位素Ne是引起两种正交模式偏振异常的原因,并阐述了单同位素Ne对模式竞争的影响。

关键词：频率分裂 HeNe激光器单同位素Ne 模式竞争

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激光回馈精密测量技术及应用

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计测技术 2024年第1期44卷 30-42页

作者：谈宜东彭程清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

介绍了激光回馈干涉的理论模型,阐述了激光回馈测量灵敏度高、装置结构简单、可自准直、能够对非合作目标进行精密测量的技术特点。分析了激光回馈测量相较传统干涉测量的优势,探讨了激光回馈测量技术在工业和科研领域中的应用方向,包... 详细信息

介绍了激光回馈干涉的理论模型,阐述了激光回馈测量灵敏度高、装置结构简单、可自准直、能够对非合作目标进行精密测量的技术特点。分析了激光回馈测量相较传统干涉测量的优势,探讨了激光回馈测量技术在工业和科研领域中的应用方向,包括位移、角度、振动、绝对距离测量等,指出利用频率复用、偏振复用、(准)共路等技术可提高回馈测量的实际应用性能。最后展望了激光回馈技术的发展前景,为推动回馈技术的广泛应用提供借鉴。

关键词：精密测量激光回馈自混合干涉高灵敏度

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光纤激光中光纤熔丝损伤研究进展

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中国激光 2021年第15期48卷 81-105页

作者：田佳丁肖起榕李丹张政尹皓玉闫平巩马理清华大学精密仪器系光子测控技术教育部重点实验室北京100084 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

光纤熔丝损伤是一种发生在正在传光的光纤中的链式损伤效应,从1987年首次被发现至今,已在几乎所有类型的光纤中被观察到。它具有类似燃烧的导火索的外观,可以在条件合适时自发发生,并沿着光纤正在传光的反方向快速传播至整个系统,不可... 详细信息

光纤熔丝损伤是一种发生在正在传光的光纤中的链式损伤效应,从1987年首次被发现至今,已在几乎所有类型的光纤中被观察到。它具有类似燃烧的导火索的外观,可以在条件合适时自发发生,并沿着光纤正在传光的反方向快速传播至整个系统,不可逆地毁坏其经过的光纤组件,因而对光纤系统,特别是高功率光纤激光器,构成严重威胁。本文结合作者团队对于光纤熔丝损伤效应十余年的观测和研究,全面回顾了有关光纤熔丝损伤效应的历史和最新研究进展,介绍了目前已知的光纤熔丝损伤关键物理过程、预防和阻断方法,以及光纤熔丝损伤本身的应用,并展望了未来相关研究的热点方向和重点问题。

关键词：激光光学光纤熔丝损伤高功率光纤激光损伤预防监测和阻断传播光纤内微腔光纤传感

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级联泵浦高功率掺镱光纤激光器:进展与展望

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中国激光 2021年第15期48卷 60-80页

作者：肖起榕田佳丁李丹齐天澄王泽晖于伟龙吴与伦闫平巩马理清华大学精密仪器系光子测控技术教育部重点实验室北京100084 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

级联泵浦的高功率掺镱光纤激光器在近年快速发展,已经成为获取具有优异光谱特性、高亮度、高功率激光光束的重要技术途径。以高功率1018 nm光纤激光器为代表的高亮度级联泵浦激光源的研究和应用,给包括传统波长掺镱光纤激光、高功率随... 详细信息

级联泵浦的高功率掺镱光纤激光器在近年快速发展,已经成为获取具有优异光谱特性、高亮度、高功率激光光束的重要技术途径。以高功率1018 nm光纤激光器为代表的高亮度级联泵浦激光源的研究和应用,给包括传统波长掺镱光纤激光、高功率随机光纤激光、拉曼光纤激光在内的众多高功率光纤激光领域带来突破性的性能提升。本文总结回顾了级联泵浦高功率掺镱光纤激光器的最新研究进展,介绍了当前实现高性能输出的级联泵浦高功率光纤激光所应用的主要关键技术,并展望了未来研究的方向和挑战。

关键词：激光器高功率光纤激光器级联泵浦 1018 nm光纤激光器随机光纤激光拉曼光纤激光

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注射器内空气辅助萃取-小型便携式质谱法现场快速检测纺织品中的12种有害染料

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分析化学 2022年第5期50卷 757-763页

作者：华韵晨倪章郭项雨陈萌白桦马潇潇李晓旭马强苏州大学机电工程学院中国检验检疫科学研究院清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取... 详细信息

采用注射器内空气辅助萃取技术，结合自主研发的小型化线形离子阱质谱仪，建立了纺织品中12种有害染料的现场快速检测方法。通过具有微小内径的金属中空针尖，可使空气以较高速率进入注射器内，扰动萃取溶剂形成湍流漩涡，从而高效萃取注射器内的纺织品样品。对注射器内空气辅助萃取的流体动力学进行模拟分析，并对萃取溶剂、萃取次数及喷雾电压等条件进行了优化。萃取完成后，萃取溶剂可在注射器针尖处形成电喷雾，采用小型便携式质谱仪进行检测。本方法对12种染料的检出限为0.15～2.50 mg/kg,定量限为0.40～6.00 mg/kg,回收率在80.1%～106.4%之间，相对标准偏差为7.5%～15.6%。本方法简便高效，可用于纺织品样品的现场快速检测。

关键词：注射器内空气辅助萃取小型便携式质谱现场快速检测纺织品染料

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敞开式离子化质谱在贸易产品化学风险物质筛查中的应用及前景

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分析测试学报 2021年第2期40卷 184-192页

作者：谭奥雷程思敏马潇潇清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

敞开式离子化质谱是一种新兴的质谱快检技术,具有分析速度快、操作流程简单、特异性强等特点。该技术无需对样品做复杂预处理,尤其在与便携式质谱仪联用时,可用于大量样品的现场、快速、准确筛查,在贸易产品化学风险物质的筛查中展现出... 详细信息

敞开式离子化质谱是一种新兴的质谱快检技术,具有分析速度快、操作流程简单、特异性强等特点。该技术无需对样品做复杂预处理,尤其在与便携式质谱仪联用时,可用于大量样品的现场、快速、准确筛查,在贸易产品化学风险物质的筛查中展现出广泛的应用前景。该文主要综述敞开式离子化质谱近年来在贸易产品化学风险物质筛查方面的研究进展,并对其未来的发展前景进行了展望。

关键词：质谱敞开式离子化快速分析贸易产品化学风险物质

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