高压甲烷近红外吸收光谱展宽特性及参数精确测量

通过搭建的测量实验平台,获取了甲烷6046.96 cm^-1处高压气体吸收光谱.通过经验模态分解算法减弱了高压引起窗片形变而产生的探测噪声,吸光度信号的均方根误差(RMSE)降低了3.87倍,通过洛伦兹线型拟合算法获得的吸光度拟合残差优于±1%.研究表明,谱线线宽随着压力增大而增大,计算的高压环境的氮气-甲烷分子的互展宽系数为0.0631 cm^-1 atm^-1.此外,随着压力的增大,吸收线出现“红移”现象,计算得到氮气诱导压力频移系数为-0.00848 cm^-1 atm^-1.由此提出一种利用检测波长、压力和压力频移系数的线性关系反演高压环境下气体浓度的算法.总之,高压环境下光谱展宽特性研究为工业环境下的光谱检测打下基础.

四波混频对掺镱光纤激光光谱展宽特性的影响

为了探究四波混频非线性过程对高功率掺镱光纤激光光谱展宽特性的影响,采用纤芯和内包层直径分别为20μm和400μm的掺镱光纤作为增益介质,基于四波混频非线性过程建立掺镱光纤激光光谱分析模型,分析了抽运功率、抽运波长、中心波长和注入模式数参数变化对掺镱光纤激光光谱展宽特性的影响,得到了1080 nm激光的输出光功率谱以及输出激光线宽随各参数变化的曲线。结果表明,四波混频非线性过程中,抽运功率的增大会导致掺镱光纤激光输出光谱线宽展宽;不同抽运波长抽运的输出光谱线宽展宽速率不同;不同中心波长的输出激光光谱展宽程度相近;掺镱光纤激光光谱线宽随着注入模式数增加逐渐展宽。该分析结果为掺镱光纤激光光谱展宽特性研究提供了理论支持,对高功率光纤激光的工程应用有一定的参考意义。

激光脉冲水中传输时域展宽特性的分析计算

推导出不同距离、水质和探测参量情况下激光脉冲在水中传输的时域展宽表达式 ,并提出光波门选通法来代替传统的脉宽检测方法 ,计算结果与实际相符 。

湍流介质中传播的脉冲时间展宽特性

脉冲信号通过诸如电离层等湍流介质传播时,受来自介质背景和分布其中的不规则体的色散和散射的影响,将导致波形形变。均方脉冲宽度将发生改变,导致时域内的展宽效应。利用最近由迭代方法而得到的双频互相干函数的解析解,从理论分析和数值模拟两方面研究了脉冲的时间展宽特性。作为例子,详细研究了穿透电离层传播的情况。结果表明在大多数情况下展宽的贡献主要来自于背景电离层的色散和电子浓度不规则体的散射效应。

多模光纤对无规序列脉冲激光的传播特性的实验研究

本文实验观测了多模光纤对无规序列脉冲激光的展宽现象,文中还讨论了影响多模光纤对无规序列脉冲激光的展宽特性的若干因素.

海洋湍流外尺度对高斯光束传输特性的影响

针对功率谱反演法模拟的海洋湍流相位屏中缺乏外尺度对光学特性影响的模型,基于Nikishov海洋湍流功率谱模型,提出一种指数型外尺度的Nikishov谱的修正模型,并通过功率谱的收敛性质及标准化光谱对该模型进行验证。相比于已有的包含外尺度参量的功率谱模型,该修正谱形式较为简单,便于分离变量,可在后续的研究中基于波动光学理论借助超几何函数对光学参量理论公式进行推导。基于该功率谱修正模型建立复合海水信道湍流相位屏仿真模型,针对功率谱反演法生成的相位屏存在低频信息不足的缺陷采用低频次谐波进行补偿,通过光线追踪的蒙特卡洛统计方法分析了湍流外尺度对高斯光束光学特性以及信号时域扩展特性的影响。波动理论数值计算与基于相位屏的仿真结果一致表明:在弱湍流条件下,海洋湍流外尺度对准直高斯光束光束扩展、质心漂移特性的影响较大,对光强闪烁的影响较小;海洋湍流外尺度对时域展宽影响较小,湍流影响下的信号时域扩展与传输距离近似呈现二次函数关系。

谐波探测在Cs原子饱和吸收光谱中的应用

使用低频波长调制和高次谐波探测来测量Cs原子D2 线 6S1/2 (F =4 )→ 6P3/2 (F′ =3、4、5 )跃迁的方法 ,对谐波信号的展宽特性和灵敏度进行了分析 结果显示 ,减小调制电压可以压窄线宽 ,提高分辨率 ;在一定范围内增大调制电压可以提高谐波信号强度 ,提高测量灵敏度 ;提高分辨率要以损失灵敏度为代价 提高谐波次数可以提高分辨率