抚育间伐对杨桦次生林非结构性碳水化合物质量分数和碳氮磷生态化学计量特征的影响

以黑龙江省庆安县庆安国有林场管理局新青山林场杨桦次生林为对象,采用林木现场取样及室内化学分析的方法,探究抚育间伐对山杨(Populus davidiana)林木和白桦(Betula platyphylla)林木非结构性碳水化合物(NSC)质量分数及碳、氮、磷生态化学计量特征的影响。结果表明:山杨林木枝、干、根的NSC、可溶性糖、淀粉质量分数及w(可溶性糖)∶w(淀粉)显著高于白桦的。山杨枝的P质量分数、根的C及P质量分数显著高于白桦的,叶的N及P质量分数、枝的N质量分数、干的C及N质量分数显著低于白桦的。抚育间伐对山杨林木叶、枝、根及白桦林木叶、枝的NSC及其组分质量分数影响显著。间伐后,山杨林木叶、枝的淀粉质量分数分别增加了11.64%、9.72%,根的NSC、可溶性糖、淀粉质量分数分别降低20.30%、20.33%、20.24%;白桦林木叶的NSC、可溶性糖、淀粉质量分数分别增加32.03%、41.50%、15.91%,枝的NSC、可溶性糖、淀粉质量分数分别降低13.20%、12.21%、16.03%。抚育间伐可显著改变山杨及白桦林木的N、P质量分数。间伐后,山杨林木枝的N及P质量分数分别增加12.53%、12.91%;白桦林木叶的N及P质量分数分别降低8.62%、12.28%。抚育间伐改变了山杨林木的NSC质量分数及白桦林木的NSC及C质量分数在各器官中的分配格局。

抚育间伐对小黑杨人工林非结构性碳和氮磷钾生态化学计量特征的影响

了解不同林龄阶段小黑杨人工林各器官的非结构性碳(NSC)含量和氮(N)磷(P)钾(K)生态化学计量特征及其对抚育间伐的响应,从而为小黑杨人工林的科学经营提供依据。以黑龙江省大庆市红旗林场幼龄和中龄小黑杨人工林为研究对象,建立间伐强度为25%(以株数计)的抚育间伐样地,调查分析抚育间伐对小黑杨人工林各器官NSC含量和NPK生态化学计量的影响特征。研究结果表明,2种林龄小黑杨人工林具有各自不同的NSC含量和NPK生态化学计量分布特征。中龄林树叶、树枝和树根NSC含量较幼龄林分别降低31.76%、21.19%、38.98%(P<0.05)。中龄林树叶N含量较幼龄林增加11.85%(P<0.05)。中龄林树枝、树干和树根P含量分别较幼龄林分别降低17.57%、35.85%、60.11%(P<0.05),树叶、树枝、树干和树根K含量分别较幼龄林分别降低21.05%、34.67%、22.99%、46.22%(P<0.05)。抚育间伐显著影响小黑杨幼龄林树干和树根的NSC含量、中龄林树枝和树根的NSC含量(P<0.05)。抚育后幼龄林树干NSC含量增加29.35%,树根NSC含量降低40.37%;中龄林树枝和树根NSC含量分别增加12.81%、33.51%。抚育间伐显著影响小黑杨幼龄林各器官N含量、树枝K含量、树干P含量和中龄林树叶、树根K含量(P<0.05)。抚育后小黑杨幼龄林树叶、树枝、树干和树根N含量分别增加5.77%、15.68%、53.71%、10.85%,树枝K含量增加36.90%,树干P含量降低19.63%;小黑杨中龄林树叶和树根K含量分别增加20.86%、31.69%。树叶NSC含量与N含量极显著负相关(P<0.01),与K含量间显著正相关(P<0.05);树枝NSC含量与N含量显著负相关,与P含量显著正相关(P<0.05),与K含量极显著正相关(P<0.01);树干NSC含量与N含量极显著正相关(P<0.01);树根NSC含量与N含量极显著负相关,与P含量极显著正相关(P<0.01)。结果表明,林分未进行抚育时,小黑杨幼龄林和中龄林NSC和N、P、K元素在各器官中的分配格局差异明显;幼龄林碳资源更多地分配给根系,促使其生长延伸,中龄林更多地投入到树木地上部分生长与竞争。抚育间伐会改变小黑杨NSC和N、P、K在各器官中的分布格局,抚育后,2种林龄小黑杨地上部分与地下部分碳资源比例均发生改变。对小黑杨中龄林进行抚育间伐增加林木碳汇的同时也改善了P限制的状况。

验证基于ANSYS结果文件的结构应力网格不敏感性

依据有限元计算软件ANSYS的结果文件和VERITY法的理论基础,运用python语言进行编程,通过建立有限元模型,验证了结构应力法网格不敏感性的特性。使用FE-SAFE的VERITY模块计算相同焊趾处的结构应力并进行对比,验证了本文开发的计算程序结果的准确性。

1.1 W内腔和频连续波橙黄光Nd∶YVO_4激光器(英文)

研制了一种由激光二极管阵列端面泵浦的Nd∶YVO4晶体腔内双波长和频连续波大功率橙黄光激光器。利用I类临界相位匹配LBO,由1 064 nm和1 342 nm内腔和频获得了593 nm橙黄激光。在12 W注入泵浦功率下,获得了1.1 W的TEM00模和低噪声橙黄激光输出,光光转换效率为9.2%,M2因子<1.2,4 h功率不稳定度<±2%。该输出功率是目前腔内和频593 nmNd∶YVO4激光器中最高的。

LBOⅠ类临界相位匹配内腔和频593.5nm激光器

报道了LD端面泵浦Nd∶YVO4晶体产生1064nm和1342nm双波长激光束,采用一个线性平凹腔结构,利用LBOⅠ类临界相位匹配在腔内和频产生593.5nm连续黄光激光输出的全固体激光器的实验研究。在泵浦功率为10W时得到593.5nm的黄光激光输出功率为260mW。光束远场发散角θ<1mrad。593.5nm激光输出为低噪声输出。24h功率不稳定度小于±2%。

全固态连续波555nm黄-绿光激光器

报道了全固态连续波555 nm黄-绿光激光器,黄-绿激光分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的946 nm和1342 nm谱线非线性和频产生,两条谱线各自晶体对应的能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2。实验中采用复合折叠腔结构,利用LBOI类临界位相匹配进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为12 W和8 W时,获得542 mW的TEM00连续波555 nm黄-绿激光输出,4 h功率稳定度优于±3.7%。实验结果表明,采用Nd∶YAG和Nd∶YVO4两种激光晶体进行腔内和频是获得黄-绿激光的高效方法,并可以应用到其它两种激光晶体进行腔内非线性和频,获得更多不同波长的激光输出。

全固态589nm复合腔连续波和频激光器

给出了一种复合腔结构和频激光器,用2台激光二极管阵列(LDA)经过光纤耦合分别单独端面抽运Nd:YVO4和Nd:YAG晶体,其中Nd:YVO4和Nd:YAG晶体所选择的能级跃迁分别为4F3/24I11/2和4F3/24I13/2,其对应激光跃迁波长分别为1064nm和1319nm,两基频激光束分别在两个子谐振腔中振荡,在其交叠区利用KTPII类临界相位匹配(CPM)进行腔内和频,获得了589nm的和频激光。当抽运功率为8W/14W时获得了340mW连续波TEM00黄激光输出。光束质量因子M2<1.2,激光输出功率噪声低,4h功率不稳定度小于±3%。该复合腔结构是实现LDA泵浦589nm全固态黄光激光器一种有效的和频方法。

LDA抽运Nd∶YAG/KTP腔内和频589nm连续波激光器

报道了一种激光二极管阵列(LDA)抽运Nd∶YAG双波长和频黄光激光器.黄激光是由Nd∶YAG晶体的1064 nm和1319 nm谱线腔内和频产生.以KTP为和频晶体,采用Ⅱ类临界相位匹配,在12 W的808 nm抽运功率下,获得了最高功率为430 mW连续波基横模的589 nm黄激光输出,光光转换效率为3.6%,光束质量因子M2<1.2.实验结果表明采用激光二极管阵列抽运Nd∶YAG/KTP腔内和频技术是获得黄激光的高效方法,并可以应用到其它激光增益介质的两条谱线进行腔内和频,获得更多不同颜色的单谱线激光输出.

全固态连续波501nm青光激光器

报道了全固态连续波501nm青光激光器,青激光是分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的946nm和1064nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I11/2。实验中采用复合折叠腔结构,利用KTP II类临界相位进行腔内和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和7.4W时,获得660mW的TEM00连续波501nm青激光输出。24h功率稳定度优于±4%。

KTPⅡ类临界相位匹配腔内和频593.5nm激光器

报道了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)泵浦Nd YVO4 晶体、Ⅱ类临界相位匹配KTP、腔内和频连续波输出的全固态黄光激光器,输出波长为5 93 .5nm的黄激光是由Nd YVO4 晶体的10 64nm和13 42nm谱线和频产生。采用一个线性平凹腔结构,在8W泵浦功率下,获得了最高功率为2 10mW连续波TEM0 0 的低噪声黄激光输出,光光转换效率为2 .6% ,光束质量因子M2 <1.2。

LDA抽运Nd:YAG／LBO单通道腔内和频589nm激光器

报道了一种光纤耦合激光二极管阵列(LDA)抽运Nd:YAG晶体、腔内I类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态589nm激光器的设计和实验结果。黄光激光是由Nd:YAG 晶体的1064nm和1319nm谱线腔内和频产生,其对应能级跃迁分别为4F3/2到4I11/2和4F3／2 到4I13/2。实验采用三镜腔结构,在808nm 12W的抽运功率下,获得了最高功率为384mW连续波TEM00的589nm黄光激光输出,光束质量因子M2<1．2,4h功率不稳定度小于±2％。实验结果表明采用三镜腔进行腔内和频是获得589nm黄光激光的有效方法,并可以应用到 Nd:YAG晶体的其它谱线或具有多条谱线的其它激光增益介质,获得更多不同波长激光输出。

全固态连续波583nm黄光激光器

报道了全固态连续波583 nm黄光激光器,黄激光是分别由Yb∶YAG和Nd∶GdVO4晶体的1 030 nm和1 341 nm谱线非线性和频产生,两条谱线在各自晶体中对应能级跃迁分别为4F3/2-4I9/2和4F3/2-4I13/2.实验中采用复合腔结构,利用KTPⅡ类临界相位进行腔内和频,当注入到Yb∶YAG和Nd∶GdVO4晶体的泵浦功率分别为12 W和8 W时,获得440 mW的TEM00连续波583 nm黄激光输出。实验结果表明:采用两种激光晶体进行腔内和频是获得黄激光的高效方法,并可以应用到其它两种激光晶体进行腔内非线性和频,获得更多不同波长激光输出。

LD泵浦Nd∶YVO_4/BIBO腔内倍频457nm蓝光激光器

用国产半导体激光二极管泵浦Nd∶YVO4晶体,在室温下获得914nm激光连续输出,用I类临界位相匹配B IBO腔内倍频获得457nm蓝光激光输出,当注入泵浦功率为1.4W时,蓝光最大输出为48mW,光光转化效率为3.4%,功率稳定度24h内优于±2.8%。

LD抽运Nd∶YVO_4/LBO腔内和频橙黄光连续激光器

报道了一种激光二极管抽运Nd∶YVO4晶体、腔内Ⅰ类临界相位匹配LBO和频、连续波输出的全固态橙黄色激光器的设计和实验结果。橙黄色激光由Nd∶YVO4晶体的1064nm和1342nm谱线腔内和频产生,输出波长为593.5nm。实验采用了双镜谐振腔结构,在1.6W的808nm注入抽运功率下,获得了最高功率为84mW连续波TEM00的橙黄色低噪声激光输出,光-光转换效率为5.3%,光束质量因子M2<1.2。实验和分析表明,采用激光二极管抽运Nd∶YVO4晶体、LBOⅠ类临界相位匹配腔内和频是获得橙黄色激光的实用方法,并可以应用到Nd∶YVO4晶体的其它谱线或具有多条谱线的其它激光增益介质,获得更多不同颜色的单谱线激光输出。

全固态复合内腔和频613nm连续波橙光激光器

报道了全固态连续波613nm橙光激光器,橙激光是分别由Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的1444nm和1064nm谱线非线性和频产生的,两条谱线在各自晶体对应能级跃迁分别为4F3/2-4I13/2和4F3/2-4I11/2。实验中采用复合腔结构,利用KTP晶体Ⅱ类临界相位进行内腔和频,当注入到Nd∶YAG和Nd∶YVO4晶体的泵浦功率分别为20W和10W时,获得344mW的TEM00连续波613nm橙激光输出。4h功率稳定度优于±2.8%。

LD抽运Nd∶GdVO_4/LBO内腔倍频456nm深蓝光激光器

用国产半导体激光二极管抽运Nd∶GdVO4晶体,在室温下获得912nm激光连续输出,用I类临界位相匹配LBO内腔倍频获得456nm深蓝光激光输出,当注入抽运功率为1.8W时,深蓝光最大输出为53mW,光-光转化效率为2.9%,功率稳定度24h内优于±2.3%。

全固态单纵模593.5nm和频激光器

利用法布里-珀罗(F-P)标准具选频实现了单纵模593.5 nm激光和频输出。采用单块Nd∶YVO4晶体,通过对谐振腔输出镜膜系的设计与优化,在两镜线性腔中实现了稳定的1 064 nm与1 342 nm双波长振荡。放入I类位相匹配和频晶体LBO进行腔内和频时,抽运功率为2 W可获得52 mW的593.5 nm橙黄色激光输出,但输出光束噪声较大,其RMS噪声为6.8%。在腔内加入400μm厚熔融石英标准具进行选频,实现了单纵模593.5 nm激光输出,单纵模线宽为600 MHz,输出功率为34 mW,RMS噪声降为0.3%,实现了低噪声输出。实验结果表明,在和频过程中,利用一块标准具对两个波长同时进行选频是获得单纵模和频光的有效方法。

激光与PIN光电探测器相互作用的响应度研究

通过比较短路电流的方法,标定了探测器对He-Ne激光的响应度。用Nd∶YAG激光辐照PIN光电探测器,通过测量激光辐照后探测器对He-Ne激光的短路电流,获得了探测器响应度变化与辐照激光功率密度的关系。从实验数据可知,探测器被功率密度低于7.6×105W/cm2的Nd∶YAG激光辐照后,不会发生损伤,激光辐照后,探测器对He-Ne激光的响应度不发生改变;当Nd∶YAG激光的功率密度超过9.6×105W/cm2时,激光辐照后,探测器对He-Ne激光辐照的响应度开始下降,PN结遭到破坏是探测器响应度下降的根本原因,扫描电镜的结果与我们的分析相一致。

激光二级管泵浦KTP腔内和频激光器及噪声特性的分析

给出了采用了激光二极管泵浦Nd:YVO4晶体产生1064nm与1342nm双谱线振荡的实验研究,通过KTP晶体II类相位匹配腔内和频产生输出波长为593.5nm的橙黄色激光的实验。在不同泵浦功率下,测量和分析了该激光器的噪声特性。根据和频激光器输出的纵模结构测量结果与和频光耦合波方程,研究了和频激光器的噪声与参与和频的基频光纵模之间的关系。结果表明:对于激光二极管泵浦Nd:YVO4激光晶体,KTPII类位相匹配腔内和频激光器,如参与和频的2个波长中有一个波长为单纵模工作,尽管和频光输出为多个纵模,该激光器的输出仍为低噪声状态。如参与和频的2个波长全为多纵模,和频光输出为高噪声状态。在腔内和频过程中,虽然没有倍频过程中的和频引起模式竞争,但参与和频2个基频光的不同模式间的交叉和频和同一波长的不同模式间的增益饱和,也产生了与绿光问题类似的输出噪声和不稳定状态,但噪声特性要好于同类的腔内倍频激光器。

连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析

腔内倍频拉曼激光器是获得黄光激光光源的重要途径,目前尚未有直接的表达式描述连续腔内倍频激光器的功率输出对抽运和激光器参数的依赖关系。以速率方程为基础,对腔内倍频连续拉曼激光器的理论模型进行归一化处理,得到平面波近似下连续腔内倍频拉曼激光器的归一化速率方程组。对此方程组进行求解,得到描述激光器输出的表达式各变量以及参量与输出变量之间的归一化表达式,根据表达式获得了描述激光器运行的理论曲线。