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Simultaneous detection of CH_(4)and CO_(2)through dual modulation off-axis integrated cavity output spectroscopy
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作者 刘艺璇 王周兵 +3 位作者 韦欣欣 王静静 孟鑫 毛桂林 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期468-475,共8页
This study established a novel method for the simultaneous detection of two-component gases.Radio frequency(RF)white noise disturbance laser current and wavelength modulation were simultaneously used to improve the of... This study established a novel method for the simultaneous detection of two-component gases.Radio frequency(RF)white noise disturbance laser current and wavelength modulation were simultaneously used to improve the off-axis integrated cavity output spectroscopy technique,and a high-precision dual modulation OA-ICOS(RF-WM-OA-ICOS)system was established.The two laser beams were coupled into one laser beam that was applied incident to the cavity of RF-WM-OA-ICOS system.The second harmonic signals of CH_(4)and CO_(2)gas simultaneously appeared in the rising or falling edge of a triangular wave.This method was used to measure CH_(4)and CO_(2)with different concentrations.The results indicated that the proposed system has high stability and can accurately and simultaneously measure the concentrations of CH_(4)and CO_(2),with an optimal integration time of 220 s.The minimum detection limit was 10 ppb for CH_(4)and 1.5 ppm for CO_(2).The corresponding noise equivalent absorption sensitivity values were calculated as 2.67×10^(-13)cm^(-1)·Hz^(-1/2)and 5.18×10^(-11)cm^(-1)·Hz^(-1/2),respectively.The proposed dual-component gas simultaneous detection method can also be used for high-precision simultaneous detection of other gases.Therefore,this study may serve as a reference for developing portable multicomponent gas analyzers. 展开更多
关键词 off-axis integrated cavity output spectroscopy wavelength modulation radio frequency(RF)white noise simultaneous detection
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Equilibrator-based measurements of dissolved methane in the surface ocean using an integrated cavity output laser absorption spectrometer 被引量:4
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作者 LI Yuhong ZHAN Liyang +1 位作者 ZHANG Jiexia CHEN Liqi 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2015年第6期34-41,共8页
A new off-axis integrated cavity output spectroscopy (ICOS) is coupled to Weiss equilibrator for continuous high- resolution dissolved methane measurement in the surface ocean. The time constant for the equilibrator... A new off-axis integrated cavity output spectroscopy (ICOS) is coupled to Weiss equilibrator for continuous high- resolution dissolved methane measurement in the surface ocean. The time constant for the equilibrator in freshwater at room temperature is determined via dis-equilibration and re-equilibration experiments. The constant for methane is about 40 min. The system is calibrated using a standard gas of 3.980×10-6, and the precision of the ICOS for methane is 0.07%. This system is equipped onboard to measure the spatial distribution in methane concentrations of South Yellow Sea (SYS) along the cruise track from Shanghai to Qingdao. Result shows that the methane concentration varies from 2.79 to 36.36 nmol/L, reveals a significant pattern of methane source in SYS, and a distinct decreasing trend from south to north. The peak value occurs at the coast area outside mouth of the Changjiang River, likely to be affected by the Changjiang diluted water mass dissolving a large amount of rich in methane. Moreover, all the surface waters are oversaturated, air-to-sea fluxes range from 98.59 to 5 485.35 μmol/(m2·d) (average value (1 169.74±1 398.46) μmol/(m2·d)), indicating a source region for methane to the atmosphere. Key words: methane, equilibrator, off-axis integrated cavity output spectroscopy (ICOS), South Yellow Sea 展开更多
关键词 METHANE EQUILIBRATOR off-axis integrated cavity output spectroscopy (ICOS) South Yellow Sea
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An on-line data acquisition system of oscilloscope-embedded input/output controller for cavity BPM measurement 被引量:1
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作者 ZHANG Ning WANG Baopeng LENG Yongbin 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2011年第6期321-325,共5页
Cavity beam position monitor(BPM) is widely used in a precise electron beam position measurement. Based on high performance oscilloscope-embedded EPICS input/output controller,we developed an on-line cavity BPM signal... Cavity beam position monitor(BPM) is widely used in a precise electron beam position measurement. Based on high performance oscilloscope-embedded EPICS input/output controller,we developed an on-line cavity BPM signal processing system for fast data acquisition solution when designing a cavity BPM.Also,methods for extracting the position information from cavity pickup signals and calibration algorithm are included in this solution. 展开更多
关键词 嵌入式控制器 数据采集系统 输入/输出 位置测量 BPM 示波器 信号处理系统 束流位置
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基于离轴积分腔输出光谱技术的二氧化碳测量
4
作者 卢俊城 高璐 +4 位作者 吴琼 刘雯 梁荫杰 陈达如 邵杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期122-129,共8页
利用1.573μm的分布反馈式二极管激光器作为光源,搭建了一套基于离轴积分腔输出光谱(ICOS)的二氧化碳(CO_(2))气体检测装置。选取CO_(2)在6358.65 cm^(-1)处,线强为1.732×10^(-2)3cm^(-1)/(molecule·cm^(-2))的吸收谱线,测量... 利用1.573μm的分布反馈式二极管激光器作为光源,搭建了一套基于离轴积分腔输出光谱(ICOS)的二氧化碳(CO_(2))气体检测装置。选取CO_(2)在6358.65 cm^(-1)处,线强为1.732×10^(-2)3cm^(-1)/(molecule·cm^(-2))的吸收谱线,测量了密封腔体内400×10^(-6)的CO_(2)直接吸收信号。实验结果表明在镜片反射率为99.98%和60 cm腔长内,实现了2.4 km的有效光程,系统的线性度为0.996。通过长时间测量密封腔体内的CO_(2)直接吸收信号,根据Allan曲线分析得到系统最佳积分时间为98.3 s,最小可探测极限为0.63×10^(-6)。最后,实验室环境测试实验结果表明室内CO_(2)浓度值变化符合实验室人员活动作息规律,验证了测量装置的可靠性和稳定性,同时为室内CO_(2)排放管理提供实用的科学依据。 展开更多
关键词 离轴积分腔输出光谱 直接吸收 气体检测 二氧化碳 红外吸收光谱
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基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究
5
作者 晁宇 杨波 +4 位作者 戚伟 李伟 赵敏 吕春光 杨睿 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期253-261,共9页
传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合... 传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合流式压裂泵的数学模型,并进行了理论分析;其次,采用AMESim仿真软件搭建了多液缸合流式压裂泵工作仿真模型,选择了合理的仿真参数设置,进行了变负载压力下的仿真研究;最后,对液压动力传递链中的活塞-柱塞运动特性、泵腔流量特性、输出流量和压力脉动特性进行了研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:在25 MPa工况下,多液缸合流式压裂泵的输出压力和流量脉动率分别为36.8%和20.61%,冲次只有42次/min,符合实际工况;多液缸合流式压裂泵输出流量脉动的主要原因是各组液缸的频繁换向、泵送行程和吸入行程的切换,导致活塞-柱塞做减速停止运动和加速启动运动。 展开更多
关键词 往复泵 仿真模型 压力脉动特性 振动噪声 活塞-柱塞运动特性 泵腔流量特性 输出流量
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用于离轴积分腔输出光谱的非对称拟合算法设计
6
作者 毛至帅 王坤阳 +3 位作者 徐时清 张军杰 王世锋 郭杰 《中国计量大学学报》 2024年第1期22-27,共6页
目的:研究离轴积分腔光谱技术(OA-ICOS)在实际应用中快速的激光扫描造成吸收谱线非对称,而传统的线型拟合函数无法满足,导致拟合误差大,测量精度低的问题。方法:介绍了一种基于OA-ICOS的非对称拟合算法用于拟合非对称吸收谱线,提升测量... 目的:研究离轴积分腔光谱技术(OA-ICOS)在实际应用中快速的激光扫描造成吸收谱线非对称,而传统的线型拟合函数无法满足,导致拟合误差大,测量精度低的问题。方法:介绍了一种基于OA-ICOS的非对称拟合算法用于拟合非对称吸收谱线,提升测量精度。该算法从OA-ICOS的原理出发分析导致谱线非对称的原因,并结合Voigt线型函数引入非对称特征,获得含非对称因子的谱线拟合函数。结果:在实验中,分别设置激光扫描频率为50 Hz、150 Hz、300 Hz时,利用Voigt拟合算法得到的吸收峰中心位置偏移量分别为4×10^(-3) cm^(-1)、4.8×10^(-3) cm^(-1)、6.2×10^(-3) cm^(-1),使用非对称拟合算法得到的吸收峰位置偏移仅分别为2.4×10^(-3) cm^(-1)、2.4×10^(-3) cm^(-1)、1.5×10^(-3) cm^(-1)左右。结论:在快速激光扫描频率下,该算法能够更准确地拟合非对称吸收光谱信号,从而提高了拟合精度。 展开更多
关键词 积分腔输出光谱技术 离轴入射 谱线非对称 快速激光扫描频率
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Wide dynamic detection range of methane gas based on enhanced cavity absorption spectroscopy 被引量:2
7
作者 Yu Wang Bo-Kun Ding +4 位作者 Kun-Yang Wang Jiao-Xu Mei Ze-Lin Han Tu Tan Xiao-Ming Gao 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第4期244-248,共5页
Integrated cavity output spectroscopy(ICOS) is an effective technique in trace gase detection.The strong absorption due to the long optical path of this method makes it challenging in the application scenes that have ... Integrated cavity output spectroscopy(ICOS) is an effective technique in trace gase detection.The strong absorption due to the long optical path of this method makes it challenging in the application scenes that have large gas concentration fluctuation,especially when the gas concentration is high.In this paper,we demonstrate an extension of the dynamic range of ICOS by using a detuned laser combined with an off-axis integrating cavity.With this,we improve the upper limit of the dynamic detection range from 0.1%(1000 ppm) to 20% of the gas concentration.This method provides a way of using ICOS in the applications with unpredictable gas concentrations such as gas leak detection,ocean acidification,carbon sequestration,etc. 展开更多
关键词 integrated cavity output spectroscopy(ICOS) trace gas wide dynamic detection absorption positions
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Complete eigenmode analysis of a ladder-type multiple-gap resonant cavity
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作者 张长青 阮存军 +2 位作者 赵鼎 王树忠 杨修东 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第8期608-615,共8页
A theoretical model is developed for calculating the eigenmodes of the multi-gap resonant cavity. The structure of concern is a kind of ladder-type circuit, offering the advantages of easy fabrication, high characteri... A theoretical model is developed for calculating the eigenmodes of the multi-gap resonant cavity. The structure of concern is a kind of ladder-type circuit, offering the advantages of easy fabrication, high characteristic impedance (R/Q), and thermal capacity in the millimeter wave to THz regime. The eigenfunction expansion method is used to establish the field expressions for the gaps and the coupling region. Then, the match conditions at the interface are employed, which leads to a group of complicate boundary equations in the form of an infinite series. To facilitate the mathematical treatments and perform a highly efficient calculation, these boundary equations are transformed into the algebraic forms through the matrix representations. Finally, the concise dispersion equation is obtained. The roots of the dispersion equation include both the axial modes in the gaps, which include the fundamental and the high-order modes, and the cavity modes in the coupling region. Extensive numerical results are presented and the behaviors of the multi-gap resonant cavity are examined. 展开更多
关键词 multi-gap resonant cavity ladder-type circuit eigenfunction expansion mode spectrum
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基于高灵敏激光吸收光谱技术的稳定气态同位素测量及其应用(特邀) 被引量:6
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作者 张志荣 夏滑 +12 位作者 孙鹏帅 余润磬 杨曦 林雨晴 吴边 庞涛 郭强 李哲 刘旭 蔡永军 SIGRIST Markus W CALSHAW Brain 徐启铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-135,共17页
稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度... 稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度高、体积小、无需样品预处理、可以实时原位同时测量气体浓度及同位素丰度等众多优点,得到了极大的关注和使用。本文主要以目前同位素测量的可调谐半导体激光吸收光谱技术、积分腔吸收光谱技术、腔衰荡吸收光谱技术三种激光吸收光谱方法为例,阐述了其基本原理、谱线选择、温压影响因素及其控制、系统组成结构以及部分应用测试结果。通过对测量系统的压力与温度的稳定控制的前提下,选取了合适的同位素测量谱线对,实现了大气CO_(2)气体的13C测量精度为0.3‰,煤层气CH4气体的13CH4测量精度为1.25‰,冰川水H_(2)O中18O、17O和2H的测量精度分别为0.3‰、0.2‰和0.5‰,以及呼吸气体中的13CO_(2)判识“金标准”。通过分析验证了激光吸收光谱技术在同位素测量方面的可行性和可靠性,也充分说明了基于激光吸收光谱技术的测量方法具有非常好的技术优势,将是光谱研究领域关注的重点内容,并在后续的科学研究中占据举足轻重的作用。 展开更多
关键词 气态同位素 可调谐半导体激光吸收光谱技术 积分腔吸收光谱技术 腔衰荡吸收光谱技术
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氨气高精度激光光谱检测装置的设计及实现 被引量:2
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作者 杨天悦 宫廷 +6 位作者 郭古青 孙小聪 田亚莉 邱选兵 何秋生 高晓明 李传亮 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1129-1136,共8页
氨气排放会对环境以及人体健康造成危害,因此对环境中氨气浓度的高精度监测显得尤为重要。本文基于具有高灵敏度、高响应速度等优点的离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)对氨气高精度检测装置进行设计。使用基长30 cm装有反射率为99.99%... 氨气排放会对环境以及人体健康造成危害,因此对环境中氨气浓度的高精度监测显得尤为重要。本文基于具有高灵敏度、高响应速度等优点的离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)对氨气高精度检测装置进行设计。使用基长30 cm装有反射率为99.99%的高反镜的光学谐振腔作为气体吸收池,实现了近3000 m的光程,将中心波长为1528 nm的分布反馈式激光器(DFB)调谐至6548.611 cm^(−1)和6548.798 cm^(−1)附近,在常温18.6 kPa的气压下对1×10^(−5)~5×10^(−5)范围内NH3进行了检测。测量结果表明NH3浓度与信号幅值的线性拟合度R2可达0.99979。使用Allan方差对实验数据进行分析得到13 s后系统的平均检测极限为9.8×10^(−9),在103 s时系统的最低检测极限可达7×10^(−9)(S/N~1)。实验结果表明,该检测装置具有良好的稳定性与高灵敏度,满足对氨气高精度检测的需求,本文研究为国内自主研发痕量气体高精度检测设备提供了技术经验。 展开更多
关键词 离轴积分腔输出光谱 氨气 高精度检测
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无输出镜外腔光谱合束结构对反馈效率的影响 被引量:1
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作者 金装 李景 +4 位作者 姜梦华 刘友强 秦文斌 曹银花 王智勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期140-149,共10页
半导体激光阵列无输出耦合镜外腔光谱合束技术利用光栅的0级和1级衍射光束反馈实现发光单元的波长锁定,避免了0级和1级衍射光束的转储和浪费,可以获得高的合束效率。因此,0级和1级衍射光束的反馈量高低就会决定外腔波长锁定的稳定性,进... 半导体激光阵列无输出耦合镜外腔光谱合束技术利用光栅的0级和1级衍射光束反馈实现发光单元的波长锁定,避免了0级和1级衍射光束的转储和浪费,可以获得高的合束效率。因此,0级和1级衍射光束的反馈量高低就会决定外腔波长锁定的稳定性,进而影响合束后光束质量的高低甚至光谱合束的成败。针对此种结构,理论研究了两外腔长度、望远镜滤波结构及"Smile"效应对0级和1级衍射光束反馈效率的影响,结果表明:(1)外腔长度会影响反馈功率以及串扰程度;(2)望远镜滤波结构可以有效滤除大偏角杂散光束以及使光束正确反馈回原发光单元;(3)"Smile"效应的程度对反馈效率以及输出光束质量影响尤为严重,需要采取措施进行抑制。 展开更多
关键词 半导体激光阵列 无输出耦合镜外腔光谱合束 "Smile"效应 反馈效率
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声压增强型压电微机械超声换能器 被引量:1
12
作者 张玉超 王光华 +3 位作者 周红宇 张士钦 苗斌 李加东 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第4期619-623,共5页
压电微机械超声波换能器(PMUT)在医疗成像、测距、无损检测和流量感应等领域有着广阔的应用前景。针对传统结构PMUT输出声压较低的问题,该文提出了一种集成亥姆霍兹谐振腔的声压增强型PMUT。构建了声压增强型PMUT的等效电路模型,模拟并... 压电微机械超声波换能器(PMUT)在医疗成像、测距、无损检测和流量感应等领域有着广阔的应用前景。针对传统结构PMUT输出声压较低的问题,该文提出了一种集成亥姆霍兹谐振腔的声压增强型PMUT。构建了声压增强型PMUT的等效电路模型,模拟并对比分析了声压增强型PMUT和传统PMUT的轴上声压。结果表明在70 kHz谐振频率下,声压增强型PMUT沿z轴的输出声压比传统的PMUT沿z轴的输出声压高约42%。测距结果表明,集成了亥姆霍兹谐振腔的PMUT最远测距能力达到2.62 m,比传统结构的PMUT提升了27%。这种结构为PMUT在提升测距能力和拓宽应用场景方面提供了一种新思路。 展开更多
关键词 压电微机械超声波换能器(PMUT) 输出声压 亥姆霍兹谐振腔 等效电路 测距
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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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作者 陈伟光 邓勇 张书练 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期437-443,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 ND:YAG Nd:YVO_(4) 腔调谐特性 输出模式 光功率
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基于射频噪声源下的离轴积分腔输出光谱技术中腔镜反射率标定研究
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作者 田兴 朱乐文 +3 位作者 李龙 华子森 曹亚南 程刚 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2023年第5期494-502,共9页
离轴积分腔输出光谱技术具有实验装置简单、灵敏度高、响应时间快等特点,常被应用于一些超高灵敏度的气体探测领域。高反射率镜片作为系统的重要组成部分,其反射率是影响整个光谱系统测量准确性的重要因素之一。结合射频噪声源搭建了一... 离轴积分腔输出光谱技术具有实验装置简单、灵敏度高、响应时间快等特点,常被应用于一些超高灵敏度的气体探测领域。高反射率镜片作为系统的重要组成部分,其反射率是影响整个光谱系统测量准确性的重要因素之一。结合射频噪声源搭建了一套离轴积分腔输出光谱测量系统,首先以CH_(4)气体在6046.96 cm^(-1)处的吸收谱线作为研究目标,对不同压力下有无噪声源时的腔镜反射率进行了标定研究,结果表明在有无噪声源两种不同条件下标定的镜片反射率具有一致性,而且反射率随着压力的增加有降低的趋势,计算得到的镜片最高反射率约为0.99992。进而对有无噪声源时0.4μmol/mol浓度下的CH_(4)测量信号进行了研究,发现引入噪声源后,虽然降低了信号的峰值高度,但信噪比提高了约1.3倍,最小可检测浓度为0.0045μmol/mol,表明该系统可有效用于大气环境以及工业应用过程中的CH_(4)高灵敏度测量。 展开更多
关键词 光谱学 离轴积分腔输出光谱 射频噪声源 腔镜反射率 信噪比
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光纤光栅环形腔激光器的输出特性研究 被引量:4
15
作者 冯德军 开桂云 +2 位作者 葛春风 柳贺良 董孝义 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第9期832-834,共3页
研究了光纤光栅环形腔激光器的输出耦合比与输出功率之间的关系,实验结果表明最佳输出耦合比约位于80% ~90% 理论分析了不同腔内损耗情况下的输出特性。
关键词 环形腔 输出特性 耦合比 光纤光栅 激光器
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宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法 被引量:19
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作者 林福民 丁耀根 +1 位作者 刘铁山 孙小欣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期1688-1694,共7页
该文通过理论分析和推导建立起宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法,同时,通过对实际问题的计算阐明了如何应用该方法确定加载输出腔的谐振频率和外观品质因数并对计算结果的合理性做了论证.最后通过滤波器加... 该文通过理论分析和推导建立起宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法,同时,通过对实际问题的计算阐明了如何应用该方法确定加载输出腔的谐振频率和外观品质因数并对计算结果的合理性做了论证.最后通过滤波器加载输出腔的模拟计算结果与冷测结果的比较和分析,进一步验证该方法的可靠性. 展开更多
关键词 宽带速调管滤波器 加载输出腔 间隙阻抗 外观品质因数 谐振频率 模拟计算
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基于石墨烯可饱和吸收体的掺铒光纤环形腔脉冲激光器 被引量:18
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作者 冯德军 黄文育 +2 位作者 纪鹏宇 姜守振 隋青美 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1097-1101,共5页
利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形... 利用新型材料石墨烯作为可饱和吸收体,设计了用于光纤通信和材料加工的环形腔结构脉冲光纤激光器,实验研究了石墨烯可饱和吸收产生脉冲输出的原理以及输出脉冲激光的特性。通过激光诱导沉积法将石墨烯材料转移到光纤端面并将其置于环形激光腔结构中;采用974nm半导体激光器作为抽运源,掺铒光纤作为增益介质,调节偏振控制器的角度得到了稳定的锁模输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1 560.1nm,重复频率为7.89MHz,脉冲光谱3dB带宽为0.27nm,脉冲宽度为14.7ps。实验显示,由于石墨烯具有良好的可饱和吸收性能,损伤阈值比较高,有望取代单壁碳纳米管成为一种新型的激光锁模材料。 展开更多
关键词 光纤脉冲激光器 石墨烯 环形腔 掺铒光纤 锁模输出
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相对论扩展互作用腔振荡器重复频率稳定运行研究 被引量:4
18
作者 黄华 雷禄容 +3 位作者 甘延青 鞠炳全 罗光耀 金晓 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1690-1693,共4页
分析了相对论扩展互作用腔振荡器(Relativistic Extended Interaction Cavity Oscillator)初次实验中存在的模式竞争和重复频率运行不稳定等问题.通过改进扩展互作用腔振荡器的长度,抑制了模式竞争问题;优化设计和选择了三轴提取腔和收... 分析了相对论扩展互作用腔振荡器(Relativistic Extended Interaction Cavity Oscillator)初次实验中存在的模式竞争和重复频率运行不稳定等问题.通过改进扩展互作用腔振荡器的长度,抑制了模式竞争问题;优化设计和选择了三轴提取腔和收集极结构与材料,解决了重复脉冲REICO的高功率稳定运行问题,减轻了脉冲缩短问题,稳定运行重频从15Hz提高到100Hz,辐射微波脉宽由20ns增加到38ns.采用900kV/16kA/45ns的电子束驱动REICO,实现了峰值功率4.1GW、频率2.85GHz、脉宽38ns、重频100Hz的辐射微波稳定输出,功率效率26%,能量效率22%,辐射微波平均功率16kW. 展开更多
关键词 扩展互作用腔 振荡器 三轴输出腔 高功率微波 重复频率运行
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腔长损耗对非本征F-P腔光纤传感器的影响 被引量:4
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作者 吕涛 杜秋姣 +1 位作者 毕洁 向东 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期130-133,共4页
根据光学法布里-珀罗(F-P)腔基本原理,运用单模光纤能量散射模型分析了腔长损耗对非本征F-P腔输出光强度的影响。实验过程中所用的F-P腔由单模光纤端面和弹性硅片组成。实验结果表明,非本征F-P腔输出光强幅度随腔长增大逐渐衰减,其输出... 根据光学法布里-珀罗(F-P)腔基本原理,运用单模光纤能量散射模型分析了腔长损耗对非本征F-P腔输出光强度的影响。实验过程中所用的F-P腔由单模光纤端面和弹性硅片组成。实验结果表明,非本征F-P腔输出光强幅度随腔长增大逐渐衰减,其输出特性曲线中不同部分相同周期的线性工作区间却对应不同的测量量程和灵敏度,所以强度型光纤F-P腔传感器初始腔长应基于传感器的性能指标进行选取。 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗腔 腔长损耗 输出强度
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大功率垂直腔面发射激光器列阵的串接结构 被引量:5
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作者 史晶晶 秦莉 +6 位作者 刘迪 彭航宇 曹军胜 杨晔 宁永强 刘云 王立军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2309-2313,共5页
为了在不提高驱动电流的前提下增大垂直腔面发射激光器的输出功率,提出了一种将多个垂直腔面发射激光器芯片串接在一起的结构。首先,将垂直腔面发射激光器芯片焊接在氮化铝陶瓷热沉上,接着用金丝引线的方法以串联方式将芯片连接在一起... 为了在不提高驱动电流的前提下增大垂直腔面发射激光器的输出功率,提出了一种将多个垂直腔面发射激光器芯片串接在一起的结构。首先,将垂直腔面发射激光器芯片焊接在氮化铝陶瓷热沉上,接着用金丝引线的方法以串联方式将芯片连接在一起。分别测试了串接4个、2个和单个芯片器件的微秒脉冲输出功率和纳秒脉冲输出功率,其分别为775,416,217mW和18.9,9.8,5W,测试结果显示串接4个和2个芯片器件的输出功率分别约为单个芯片输出功率的4倍和2倍。串接多个芯片器件的发射光谱半高宽(FWHM)比单个器件的略宽,但是可以通过选择均一性良好的芯片来解决这一问题。实验显示,串接结构可以实现在不提高驱动电流的条件下大幅度提高输出功率。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 输出功率 串联
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