可见光脉冲输入下微通道板光电倍增管的动态范围研究

结合理论分析与实验测试,研究了在可见光脉冲输入条件下频率以及第二片微通道板与阳极之间电势差对微通道板光电倍增管动态范围的影响。研究结果表明:随着信号光脉冲频率的增大,微通道板壁面电荷补充不充分致使阳极输出偏离线性,并逐渐趋于饱和。当输入可见光脉冲宽度为50 ns,频率为500 Hz时,阳极的最大线性输出达到2 V(即40 mA);当输入光频率增加到1000 Hz,阳极输出在1 V(即20 mA)时线性偏离程度达到10%以上;当输入光频率增加到5000 Hz,阳极输出在0.3 V(即6 mA)时线性偏离程度达到约15%。随着第二片微通道板与阳极之间电势差的增大,阳极最大线性输出电压呈现波动性变化而非与其呈线性关系。当第二片微通道板与阳极之间的电势差在200 V左右时,阳极线性输出电压达到峰值,随着电势差不断增大,阳极线性输出电压开始出现波动,在电势差为500 V左右时达到第二个峰值,这主要是由于极板间电场强度与空间电荷效应共同作用的结果。该研究可为提升微通道板光电倍增管的动态范围提供指导,便于其应用于强辐射脉冲测量、激光通信等领域。

阿秒光脉冲:探秘微观世界的时间之窗

2023年度诺贝尔物理学奖授予阿戈斯蒂尼、克劳斯和吕利耶,以表彰他们“在产生用于研究物质中电子动力学的阿秒光脉冲的实验方法”上做出的开创性贡献。人类对于物质本源的探索与追求是永不停歇的。物理学,从对物质构成和物质运动的哲学追问开始,逐渐演变成对微观世界和运动过程的实验探究。时间一直是物理学中最基本的参量,尤其在微观世界的探索中,微观粒子的运动在更短的时间尺度上进行。

光脉冲联合眼睑边缘热敷对睑板腺功能障碍所致干眼症患者OSDI评分、泪液中IL-13、IL-10水平的影响

目的 探究光脉冲联合眼睑边缘热敷对睑板腺功能障碍(MGD)所致干眼症患者眼表疾病指数(OSDI)评分、泪液中白介素(IL)-13、IL-10水平的影响。方法 按随机数表法将2020年8月至2022年8月在延安市人民医院就诊的168例MGD所致干眼症患者分为研究组和对照组各84例,所有患者均接受人工泪液处理,对照组于此基础上给予眼睑边缘热敷,研究组于对照组基础上联合光脉冲治疗。比较两组患者治疗前、治疗2周、4周、8周时的OSDI评分、泪膜破裂时间(BUT)、泪河高度与睑板腺分泌物性状评分(PMS),治疗前、治疗8周时取两组患者泪液,采用酶联免疫吸附法测定并比较泪液中IL-13、IL-10水平。结果 OSDI评分、BUT、泪河高度和PMS评分在组间、时间与交互方面比较差异均有统计学意义(P<0.05),而研究组患者治疗后的OSDI评分、PMS评分明显低于对照组,BUT、泪河高度明显大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗8周后,两组患者泪液中的IL-13水平较治疗前均明显下降,IL-10水平明显上升,且治疗8周研究组患者泪液中IL-13水平为(10.03±2.45) pg/mL,明显低于对照组的(14.16±3.27) pg/mL,IL-10水平为(3.51±0.86) pg/mL,明显高于对照组的(2.94±0.83) pg/mL,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 光脉冲联合眼睑边缘热敷能明显改善MGD所致干眼症患者临床症状,提高泪膜稳定性,其机制可能与调节泪液炎症有关。

光脉冲光纤周期复制技术研究

针对常用的多路高速光脉冲复制系统可能的实现形式进行了研究,根据各种应用中所需的插入损耗、输出脉冲周期性与功率稳定性等性能要求,对多种光纤光脉冲复制结构的特点进行了分析比较。通过对各种结构的输出脉冲功率、周期性及其影响因素的理论分析,论述了使各种结构的输出脉冲优化的可能性与方法。指出了有源循环式光纤延迟脉冲复制器适合于产生重复周期准确、输出功率大的光脉冲序列。

飞秒紫外激光脉冲振荡的实验研究

本文讨论了采用空间光脉冲光谱的啁啾特性和选择聚焦透镜焦距相结合的技术大大提高二次谐波转换效率和产生紫外飞秒光脉冲的实验研究 .采用一类相位匹配的 BBO晶体 ,当飞秒钛宝石光脉冲平均功率为 560 m W时 ,二次谐波输出功率为 352 m W,二次谐波转换效率高达 63% ;采用一类相位匹配的 LBO晶体时 ,获得高光束质量的倍频蓝光输出 ,输出平均功率为 1 70 m W,转换效率大于 30 % .运用 LBO倍频产生的蓝光脉冲和剩余的基频光脉冲进行了三次谐波的振荡研究 .三倍频晶体采用 BBO,通过优化设计倍频光与基频光之间的空间模匹配及精确时间延迟 ,得到飞秒紫外光输出 ,输出功率为 2 m W,中心波长约为 2 80 nm,重复率为 1 0 0

亚皮秒光脉冲在密集色散管理光纤中的传输特性

文章从包含高阶效应的非线性薛定谔方程出发 ,基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿 (零路径平均色散 )的光纤级联系统模型 ,用数值法对亚皮秒 (几百飞秒 )高斯光脉冲在密集色散管理光纤 (放大周期远远大于色散补偿周期 ,La >>Lc)中的传输特性做了研究。结果表明 :啁啾化亚皮秒光脉冲在短周期色散补偿光纤中可以实现稳定传输。色散管理的密集化程度越高 ,即色散补偿周期越短 ,光脉冲在光纤中传输时的呼吸度越小 ,前后脉冲间的相互作用也越弱 ,有利于提高光纤传输系统的性能。此外 ,由于色散管理孤子的系统功率较小 ,因此高阶非线性项的影响不大。

初始啁啾对光脉冲传输的影响

从理论上分析了正常色散区域中群速度色散(GVD)和自相位调制度效应(SPM)对光纤中光脉冲传输的影响,结果表明负初始啁啾脉冲在传输过程中能够得到压缩,正初始啁啾导致啁啾脉冲频谱展宽,自相位调制也能使光脉冲压缩但效果较差.

飞秒非线性光学的最新进展——几个周期超短超强激光脉冲的非线性光学

介绍了飞秒非线性光脉冲研究的最新进展。超快技术的发展已经能够产生仅含几个振荡周期的超强脉冲 ,其强度梯度使电子可以存在于比库仑束缚场高许多倍的外场产生的原子束缚态 ,并产生了同光频相差不大的电离率 。

验证双光子吸收用于光脉冲宽度测量

介绍一种基于自相关函数概念，用双光子吸收法测量纳秒光脉冲宽度的方法，实验结果与传统方法符合较好．正致力于把此方法推广到皮秒量级的脉宽测量中．

多台铜蒸气激光器激光脉冲之间的抖动分析

铜蒸气激光器(CVL)一般采用闸流管放电,其导通时间是一个连续型的随机变量,因此当多台CVL组成振放系统时,任意两台CVL输出光脉冲之间必然具有一定的相对抖动量,分析这一抖动量的变化规律对泵浦染料激光器尤其是激光分离铀同位素有重要的意义。本文在分析了CVL振荡器与放大器输出光脉冲产生抖动的物理机制的基础上,运用概率论方法,首次推导出在各种结构组成的CVL振放系统中任意两台CVL输出光脉冲之间的相对抖动量。

局部放电光脉冲测量法及与电测法的比较

利用所建立的局部放电光学测量装置 ,研究了几种典型放电源的光脉冲信号在不同媒质中的传播衰减特性 ;比较了不同放电类型光脉冲信号与电信号之间的关系。实验结果表明 ,放电产生的光信号与视在放电电荷量及放电能量有关。光脉冲测量法已被用于防爆电机局部放电的测量。

利用半导体光放大器进行光脉冲消基座的理论研究

提出了一种利用半导体光放大器 (SOA)联合可调谐光滤波器进行高阶孤子压缩消基座的新方法 .进行了详尽的理论分析和优化 .数值计算表明 ,在一定条件下 ,这种方法能够在不展宽脉冲的前提下 ,对基座进行有效地抑制 .

基于光纤延迟的光脉冲有源复制器

根据高速光脉冲测量系统应用的需求 ,提出了使用循环式光纤光脉冲有源复制器实现模拟短脉冲信号的低噪音、低失真复制的一种方法 .针对有源复制器中半导体光放大器 (SOA)带来的放大自发辐射 (ASE)光噪声与非线性失真 ,建立了SOA的计算模型 ,并对光脉冲在复制器中的循环传输性能进行了仿真和分析 .仿真结果证明了使用外加直流光注入方法抑制波形失真的有源复制器方案是可行的 ,同时为合理选择注入直流光功率及环内损耗等参数 ,实现复制器的优化设计提供了依据 .

超高斯光脉冲在单模光纤中的传输特性

从光脉冲在光纤中传输演变所满足的基本方程出发 ,研究了超高斯光脉冲在普通单模光纤中的传输特性。数值模拟的结果表明 ,超高斯光脉冲入射后脉冲波形、瞬时啁啾以及峰值强度的演变规律与高斯脉冲入射时不同 ,脉冲波形不再总保持单峰结构 ,通常将经历一个从近平顶、多峰、最后到单峰的演变过程 ;从脉冲的前沿到后沿 ,瞬时啁啾也不再为线性 ,而是具有多个极值 ;峰值强度随传输距离的变化趋势也不再为单调递减 ,而是先增加后减小。这些变化规律还与入射超高斯脉冲的边沿陡峭程度和初始频率啁啾有关。

用SHG-FROG方法测量超短光脉冲的振幅和相位

介绍了二次谐波振荡 频率分辨光学快门 (SHG FROG)测量超短脉冲的实验系统和二维相位恢复算法 ,这种方法可以实现对超短脉冲振幅和相位的完全测量 利用矩阵方法数值模拟了几种常见超短脉冲的SHG FROG迹线 ,并用主元素广义投影算法 (PCGPA)从这些无噪音的SHG FROG迹线中恢复了脉冲的振幅和相位 ,误差接近收敛的标准 研究结果表明 ,这种测量方法结构简单 ,算法可靠 。

基于光电振荡器的光脉冲和电微波信号发生器

设计了一种基于相位调制器的用于产生光脉冲和电微波信号的光电振荡器。该方案采用直调激光器配合相位调制器产生大啁啾并由DCF压窄输出光脉冲。利用偏振分束器和合束器在不增加有源器件的基础上形成双环路结构抑制微波信号的边模。该系统可以产生9.8 GHz的重复频率,脉宽小于12ps的光脉冲同时输出该频率的电微波信号。测得相位噪声为-105dBc/Hz@10kHz,Q值大于1010。

基于啁啾FBG的三角形光脉冲发生器的优化设计

提出了利用啁啾光纤布拉格光栅(FBG)和马赫增德尔调制器产生三角形光脉冲的优化方案。方案采用FBG模拟单模光纤的色散特性,结合光载波抑制调制产生了三角形光脉冲,并通过仿真分析,选择FBG的长度、调制深度、适当的折射率切趾函数对三角形光脉冲的线性特征进行了优化。仿真结果表明,在同一啁啾系数下,产生的三角形光脉冲的失真程度随啁啾光纤光栅的调制深度增大而增大,光栅长度、折射率切趾函数对三角形光脉冲的影响也比较明显。与现有系统相比,由于将FBG引入系统,省去长距离的光纤,优化方案系统结构更为简单,三角形光脉冲线性特征更好。

增益开关半导体激光器产生高重复率的ps光脉冲

本文报道用增益开关1.3μm InGaAsP半导体激光器产生 ps光脉冲,光脉冲宽度(FW·HM)随频率在 16—23 ps之间变化,重复频率在 1—5 GHz范围连续可调.

高速光脉冲的测量方法

综述了目前国际上公认的测量高速光脉冲的几种方法,主要包括电光条纹相机(SC)、快速脉冲取样、二次谐波产生(SHG)、频率分辨光学门(FROG)以及光谱相位干涉直接电场重建(SPIDER)等。详细地阐述和分析了这些方法的原理、特点、适用范围以及它们的研究现状。

1.3微米波长InGaAsP激光器产生的亚微微秒光脉冲的干涉自相关测量

建立了用步进电机扫描的干涉自相关仪。测量了用1.3微米波长InGaAsP激光器产生的0.45ps的光脉冲。根据干涉自相关函数判定该脉冲是没有调制偏移的双曲正割型光脉冲。