基于四象限探测器的光束稳定系统有效带宽测试(特邀)

详细探讨了一种基于四象限探测器的光束稳定系统的带宽测试。文章首先介绍了光束稳定系统的工作原理、重要性以及主要应用场景。随后,对光束倾角传感器,尤其是四象限探测器的工作原理、优势以及在光束稳定系统中的应用进行了详细的阐述。接着,文章详细介绍了光束稳定系统的组成、工作原理及其在实际应用中的重要性。在系统测试部分,详细描述了测试环境、方法以及测试结果。测试结果显示,基于四象限探测器的光束稳定系统,X轴有效抑制带宽为138.35 Hz,Y轴有效抑制带宽为131.96 Hz。最后,对测试结果进行了总结,并提出了未来工作的展望。

sub-500 fs宽度2μm光纤激光振荡器研究进展(特邀)

2μm波段超快激光持续时间短,峰值功率高,光谱范围宽,同时处在大气窗口,多种有机、无机气体分子的吸收峰和人眼安全波段,已广泛应用于生物医疗、激光雷达和非金属材料加工等领域。利用光纤锁模激光振荡器产生2μm波段超快激光是一种最直接简单的技术方法,具有结构紧凑、光束质量高和成本低等优点。然而,目前关于sub-500 fs的2μm波段的光纤激光振荡器却鲜有报道。基于传统孤子和色散管理孤子两种孤子锁模方式,全面介绍了目前2μm波段sub-500 fs光纤振荡器的研究进展,并总结了实现sub-500 fs脉宽2μm超快激光的关键技术。针对不同的应用领域的具体需求,对2μm超快激光光纤振荡器的未来发展进行展望。

SiC激光退火欧姆接触模拟分析及实验研究

实现高可靠性、低电阻欧姆接触是获得高性能SiC功率半导体器件的前提,其直接决定功率器件的能耗水平。激光退火凭借局域化、温升快、控制灵活、精度高、连续能量输出稳定等优点,成为SiC功率器件的新一代主流退火技术。总结了近年来国内外SiC功率器件激光退火研究进展,详细模拟分析了激光退火原理中光热传输特性,设计了355 nm紫外激光退火实验系统,对Ni/SiC进行了激光退火实验,在激光能量密度为2.55 J/cm^(2)条件下,比接触电阻为9.49×10^(-5)Ω·cm^(2)。研究结果对SiC功率器件激光退火欧姆接触性能提升提供了理论和数据支撑。

基于PMNT晶片热释电型太赫兹探测器的设计与应用(特邀)

针对太赫兹探测器的研究现状,分析研究了现有太赫兹探测器的优缺点,并对热释电型太赫兹探测器的热释电材料和吸收材料进行研究,提出了一种基于铌镁钛酸铅(PMNT)晶片的新型太赫兹探测器的设计和制作方法。用PMNT晶片作为热释电材料,碳纳米管作为吸收材料,使用精密减薄抛光工艺和溅射电极工艺等工艺技术,完成了新型热释电太赫兹探测器的设计与制作。并利用该探测器设计了一款太赫兹功率计,经测试,该功率计在0.1~30 THz宽频段、0.5~100 m W大功率动态范围内,功率测量准确度达到了±10%,综合指标达到国际同类产品先进水平,应用效果良好。

基于光频域反射仪的应变实时监测系统(特邀)

在分布式光纤传感技术中,光频域反射仪(optical frequency-domain reflectometry,OFDR)凭借高空间分辨率及高灵敏度等特点,在测量应力和温度等物理量测量方面有很大优势。结合弱反射光纤光栅阵列搭建了一套OFDR分布式传感系统,并使用可视化编程平台实现了数据的采集和处理,最终能够实时显示弱反射光纤光栅阵列中任一点的应变或温度测量结果。实验结果显示,所搭建的分布式传感系统具备0.08 mm空间分辨率,6.9με的应变测量精度,1 Hz应变测量刷新率的测量能力,具备分布式动态应变实时监测的能力。在石油化工和航空航天等需要高空间分辨率和实时动态应变感知能力的领域,所研制的分布式光纤应变传感系统将拥有广阔的应用前景。

涂覆SnO_(2)-WO_(3)的微光纤甲烷气体传感器

提出并展示了一种用于甲烷浓度检测的SnO_(2)-WO_(3)纳米花涂覆微光纤双锥干涉仪(MFI)。采用多芯光纤熔融双锥法制备锥形MFI。采用水热法和浸渍法合成了甲烷敏感材料SnO_(2)-WO_(3)。采用滴涂法在MFI结构外部涂覆SnO_(2)-WO_(3)材料。当甲烷分子吸附在涂层材料上时,材料的折射率会发生变化,从而引起传感器的透射光谱发生变化。因此,可以通过测量光谱的波长漂移来检测甲烷浓度。实验结果表明,SnO_(2)-WO_(3)纳米花包覆MFI传感器具有较大的浓度检测范围和较高的室温稳定性。测量甲烷浓度范围为0~34%,灵敏度约为0.11nm/%。还对传感器的选择性进行了研究。对异丙醇、甲醇、乙醇和甲烷的反应进行了研究和比较。结果表明,该传感器对甲烷具有较高的吸附选择性,在矿井瓦斯检测与预警领域具有潜在的应用前景。

面向航天领域应用的分布式光纤传感技术研究(特邀)

基于光纤传感网络的测量技术具备多测点、快速测量、抗电磁干扰及本征安全等优势,在航空航天、电力和土木等领域有广泛的应用前景。回顾了航天领域光纤传感技术的应用进展,围绕飞行器应用的光纤传感关键技术,着重分析了光纤传感器设计与制备和分布式光纤调制解调技术,以集成高密度弱反射光纤光栅传感器的热防护材料为监测对象,搭建光频域反射系统,获取了单面加热情况下热防护材料毫米级空间分辨率温度分布信息,并给出了高空间分辨率分布式光纤传感系统在航天领域应用的发展建议。

动力型红外诱饵的能量特性及内弹道研究(特邀)

基于热力学和内弹道理论,对动力型红外诱饵的能量特性及内弹道进行了分析,并建立了动力型红外诱饵能量特性和内弹道的数学模型。以AP-PTFE-Mg-Al为装药的动力型红外诱饵为例,进行了具体的计算和分析,得到了该动力型红外诱饵药剂的燃烧热、产物总焓和总熵,以及发动机的理论比冲和特征速度。采用龙格-库塔法,通过自编程序,得到了发动机不同工作阶段压强随时间变化的曲线,为动力型红外诱饵的设计提供了方法和理论参考。

基于光学干涉原理的温度传感研究(特邀)

提出一种基于光学干涉原理的温度传感器。通过在参考光路中引入单模光纤产生高斯光束;在测量光路中引入光纤光栅结构,使入射光通过光纤光栅、准直器产生平行的高斯光束,经螺旋相位板产生带有轨道角动量的拉盖尔-高斯光束,两束光将在合束器上发生干涉,产生螺旋式干涉图像。在测量光路中引入光纤光栅结构,主要是利用光纤光栅的光延迟特性。当环境温度变化时,光在光纤光栅中的传播产生相位延迟,导致测量光路和参考光路之间相位差发生变化,使螺旋干涉图像发生旋转。通过高分辨率相机实时检测干涉图像的变化,并对干涉图像进行图像处理,准确提取干涉图像的变化信息。通过上述方法,使传感器的温度灵敏度达到4.08°/℃,这将在温度传感领域具有重要的应用价值。

低损耗紫外空芯反谐振光纤的设计与研究

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

涡轮叶片辐射测温中反射辐射误差校正方法综述(特邀)

涡轮叶片表面温度的精确测量是保障航空发动机安全稳定运行的关键,能够防止叶片过热和损坏,延长整个发动机的工作寿命,保证飞机的安全飞行。非接触式辐射测温法测温范围广,精度高,且不会破坏待测对象的原温度场分布,在涡轮叶片温度测量中具有重要应用价值。然而,在涡轮叶片运行的高温环境下使用辐射测温法会受到多方面因素的干扰产生误差,其中反射辐射造成的误差占比最大,因此校正该类误差对进一步提升涡轮叶片测温精度至关重要。总结了基于建立反射辐射模型的校正方法、基于发射率的反射辐射误差校正算法以及基于双光谱区域温度测量(DSAP)的误差校正法等校正反射辐射误差的方法,并在此基础上对反射辐射校正方法的未来发展进行了展望。

基于白光干涉的三维表面形貌拼接方法研究

白光干涉测量技术由于具有非接触、无损伤、量程大、精度高和灵敏度高等特点,被应用于微纳米结构三维表面形貌测量中,但存在受限于显微物镜视场限制测量范围问题。提出了一种可以有效提高测量范围的三维表面形貌拼接方法。通过对多次采集的小范围高分辨率白光干涉图样进行域划分,采用三维形貌数据拼接配准方法,利用模板匹配算法对图像的二值化矩阵进行匹配计算,实现了待测元件的表面形貌的有效表征。研究发现,当采用不同的图像拼接方式即上下拼接、左右拼接和2&2拼接方式时,图像拼接效果有一定差异,其准确度和产生的误差不同。三种拼接方式中,2&2拼接方式能够有效减小操作误差,实现大范围和高分辨干涉图样拼接,在白光干涉三维形貌表征中具有广阔应用前景。

飞行器舱段径向连接结构优化设计

针对飞行器建立一种实体单元螺栓建模的飞行器舱段径向连接结构有限元模型。然后考虑参数敏感性分析步骤构建结构质量优化设计流程。最后对不同舱段直径和舱段材料的飞行器径向连接结构进行优化设计,得到优化设计方案,并比较分析不同舱段材料性能的优劣。研究成果可为飞行器径向连接结构早期的无样本强度预测设计缩短设计周期并节省成本。

《光电技术应用》编辑部征稿通知

《光电技术应用》期刊是中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司光电研究院主办,公开发行的学术性中文科技期刊。以光电技术为主要专业特色,传播光电技术、光电系统应用技术专业领域的先进科技信息,报道新型科技成果,推动工程技术交流,促进行业科技进步与发展。

《光电技术应用》编辑部征稿通知

《光电技术应用》期刊是中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司光电研究院主办,公开发行的学术性中文科技期刊。以光电技术为主要专业特色,传播光电技术、光电系统应用技术专业领域的先进科技信息,报道新型科技成果,推动工程技术交流,促进行业科技进步与发展。

《光电技术应用》征稿简则

《光电技术应用》期刊是中国电子科技集团公司主管,中国电子科技集团公司光电研究院主办的公开发行的正式科技期刊,双月刊。期刊以光电系统技术为主要专业特色,传播光电子技术、光电系统应用技术专业领域的先进科技信息,报道新型科技成果,推动工程技术交流,促进行业科技进步与发展。

特别声明

来稿务请作者遵守著作权法、国家有关保密规定及相关规范、法规,并请提供论文的非密证明,文责自负。1.来稿一律采用学术不端软件进行检测,务必做到诚信规范,切勿出现一稿多投、抄袭等学术不端行为,否则责任自负。

外腔可调谐半导体激光器准直系统测试研究(特邀)

为了解决外腔可调谐半导体激光器波长调谐范围小的问题,对高斯光束在谐振腔内的传输特性进行了分析。结果表明,将增益芯片出射光束调整至发散角较小实现准直的方式不利于拓展波长调谐范围。针对一种涵盖1480~1640nm波段的Littman-Metcalf外腔可调谐半导体激光器,提出一种将光腰位置调整至与外腔长度相等的准直方案。经过仿真研究,相较于小发散角的准直方式,采用该方式准直后,可调谐半导体激光器的调谐范围得到大幅提升。

基于4.0~4.8μm红外增透截止滤光片的研制

详细阐明了干涉滤光片中截止滤光片膜系的设计理论、设计步骤和相关重要公式,并从实际应用出发,阐述了4.0~4.8μm红外增透截止滤光片的设计过程。通过现代膜系设计软件优化提升了膜层性能,最终制备出了达到设计指标要求的滤光片。外增透截止滤光片在截止带1.6~3.5μm平均透过率≤3.5%,透射带4.0~4.8μm平均透过率≥90%,滤光片膜层能耐受从-190℃~60℃温度冲击,显示了设计的准确性和制备工艺的可行性。

斜入射太赫兹波在非均匀等离子体中传输特性研究(特邀)

通过移位算子时域有限差分方法结合相位匹配条件,研究了斜入射太赫兹波在非均匀等离子体中的传输特性。等离子体电子数密度设置为高斯分布,通过将文中结果与均匀等离子体平板条件下得到的解析结果对比,验证了所提出方法的准确性。在此基础上,研究了太赫兹波和等离子体的相关参数对传输特性的影响。研究表明,太赫兹波在等离子体中的传输系数很大程度上取决于入射角度,而波的极化特性对传输系数的影响要小得多。结果表明,在特定条件下太赫兹波能有效穿透等离子体鞘套,具有克服“黑障”问题的潜力。