端面抽运固体激光器中Nd∶YAG和Nd∶YVO_4晶体组合应用技术研究

采用Nd∶YAG与Nd∶YVO4晶体组合应用的方案,将具有优良导热和光电性能的Nd∶YAG晶体作为抽运光的前端吸收晶体,其后端放置具有较宽吸收谱的Nd∶YVO4晶体,用来吸收由于谱宽不匹配而没有被Nd∶YAG晶体吸收的抽运光能量成分。两种晶体在波长1064nm处的发射谱相互重叠,其吸收的抽运光能量可以转化成共同波长的振荡激光,提高了抽运光的利用效率。这种组合应用的方式还可以有效抑制振荡光功率随抽运源工作温度变化而产生的波动。实验证明,采用这种激光晶体的组合应用方案,相对于单一Nd∶YAG晶体方案,激光器的光光转换效率可提升22.9%,输出功率对温度的敏感度由7%降到1%以内。

双层错位DOI脑PET探测器晶体厚度组合优化设计

双层错位晶体阵列是正电子发射断层成像(PET)仪获取作用深度(DOI)信息的一种低成本且简便的方案。为获得晶体厚度最优组合方案,本文使用GATE软件进行蒙特卡罗仿真研究。模拟兼容核磁共振成像(MRI)的嵌入式脑PET,环内径345 mm,使用硅酸钇镥(LYSO)晶体,2层晶体总厚度20 mm,内层晶体从0 mm到10 mm共11种厚度(间隔1 mm);进行点源模拟实验,点源位于中心断层x轴上,偏移从x=0 cm到x=10 cm共6种情况(间隔2 cm)。计算中心点灵敏度;采用滤波反投影算法重建图像,评估径向空间分辨率。结果显示,双层晶体的设计相比于单层晶体灵敏度略有下降,但系统径向空间分辨率显著提高且其均匀性得到改善。随着内层晶体厚度的增大,视野平均径向空间分辨率先减小后增大,在内层晶体厚度为8 mm时达到最小。综上所述,所设计的双层错位DOI脑PET探测器晶体厚度最优组合方案为内层晶体厚度8 mm、外层晶体厚度12 mm。

X射线荧光光谱仪压片法不同晶体和探测器组合测定烧结矿全铁含量的研究

采用X射线荧光光谱仪不同晶体和探测器组合,分别绘制用压片法分析烧结矿全铁的标准曲线;通过分析曲线和中短期分析样品试验研究,寻找到最佳的晶体和探测器组合,提高检测烧结矿全铁的精密度,在满足生产部门的需要的前提下,增加备用的晶体和探测器组合。

一种获得二维光子晶体多个宽带隙的新方法

本文系统的研究了由圆柱介质构成的二维正方结构、三角形结构、六角形结构,在折射率分别为n = 1.5(玻璃),1.8 (石墨),2.5 (石墨),圆柱之间相切和不相切的条件下的带隙,得到了完整的带隙分布;通过把两种不同的正方形结构组合,以及三角形结构和六角形结构组合,得到组合后的带隙,发现两种不同的正方形结构组合后,这两种结构的带隙在组合后都得到完全的再现;三角形和六角形结构组合后,三角形结构的带隙得到完全再现,六角形结构的带隙得到部分再现。

双复合光楔偏振调制模块消色差研究

为了提高空间振幅调制光谱偏振测量系统中光谱偏振数据和图像的采样精度,对偏振调制模块-双复合光楔调制器的消色差特性进行了研究.根据双复合光楔的消色差原理及其结构形式,分析了不同双折射晶体材料构成的双复合光楔调制器相位延迟量的一阶导数与晶体材料双折射率、楔角的关系,并利用Matlab软件数值模拟寻找最优组合.基于理论分析,采用KDP-石英组合与石英-石英组合进行对比实验,结果表明:KDP-石英组合一级亮条纹相位延迟量对波长的一阶导数数值小于石英-石英组合,证明了KDP-石英组合消色差特性优于石英-石英组合,其结果与理论分析一致.

Nd…YAG/Nd…YVO_4组合晶体激光器温度稳定性研究

在大功率端面抽运固体激光器中,传统Nd…YAG晶体吸收谱线较窄,极易受到抽运源因温度发生波长漂移的影响,导致激光器输出功率出现起伏变化。为了降低激光器对抽运源温度波长漂移的敏感程度,将具有优良热物性参数的Nd…YAG晶体和具有宽吸收谱特性的Nd…YVO_4晶体相结合,通过前后组合放置的方式,由前端Nd…YAG晶体吸收大部分抽运光能量,用后端Nd…YVO_4晶体对未被吸收的抽运光能量进行补充吸收。当抽运源出现波长漂移时,两种晶体通过互补吸收的方式,使激光器吸收效率和输出功率保持稳定,从而降低抽运源温度波长漂移对激光器产生的影响。实验表明,在抽运功率97.5 W时,这种双晶体组合方案可在抽运源工作温度为22~32℃内,实现对抽运光大于90%的吸收效率,同时激光器输出功率不稳定度小于8%,有效改善了激光器对抽运源温度波长漂移的敏感程度。

新型组合晶体光纤陀螺的构想

提出了一种新型结构的光纤陀螺 ,它将起偏器和两只定向耦合器集成在一块由两只光轴方向相互成 45°角胶合而成的冰洲石晶体上。同传统集成型光纤陀螺 (IFOG)相比 ,它具有结构简单、性能稳定、损耗小、体积小、成本低的特点。详细分析了它的工作原理 。

Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器的功率均衡实验研究

实验研究了Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器在不同抽运功率条件下,通过调节热沉温度达到功率均衡时的输出特性.实验结果表明:对于Nd∶YVO4/Nd∶GdVO4双波长激光器,当提高抽运功率,需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出,降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W.与此同时,随着抽运功率和热沉温度的变化,双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移,左峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.056 nm/W,右峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.054 nm/W.实验还发现功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加,拟合斜效率为8.7%,当抽运功率为5.58 W时,输出最大总功率达到115.7 mW.

Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4组合晶体双频激光器实验研究

实验研究了在一定抽运条件下,Nd:YVO_4/Nd:Gd VO_4组合晶体双频激光器随温度变化的输出特性。在实验过程中,设置抽运电流为14. 5 A,以5℃为间隔增加组合晶体的热沉温度,当温度由5℃升至40℃时,激光器实现了大于310 GHz的超大频差双频激光信号输出。实验结果发现:输出双频激光信号的功率均与热沉温度呈负相关关系,拟合出的左、右峰功率随热沉温度的变化率分别为-0. 0190℃^(-1)和-0. 0082℃^(-1);尤其当热沉温度为32. 36℃时,双频激光器达到功率均衡状态。此外,实验结果还发现输出双频激光信号的波长会随着热沉温度的上升发生线性红移,其中左峰漂移速度为9. 70 pm·℃^(-1),右峰漂移速度为6. 12 pm·℃^(-1)。

基于Nd:YVO4/Nd:YLF组合晶体的双波长激光器研究

设计了基于Nd:YVO4/Nd:YLF组合晶体的双波长(1 047 nm和1 064 nm)激光器。理论分析了组合晶体双波长激光器的速率方程,实验研究了在固定抽运条件下双波长激光器的温度输出特性。在实验研究过程中设置抽运功率为600 mW,调节组合晶体热沉温度以1.0℃为间隔逐步增加,当热沉温度从7.0℃增加至22.0℃时,激光器获得了频差范围为4.58 THz^4.63 THz、功率均衡度可调的双波长信号输出。在实验温度上升的范围内,频差最大值出现在8.0℃时,为4.63 THz;频差最小值出现在21.0℃,为4.58 THz。实验结果表明,频差随温度的变化稳定在4.60 THz附近。尤其的当热沉温度处于17.8℃时,获得了功率均衡的、频差为4.58 THz的双波长信号输出,此时功率为18.48 mW。这种超大频差的双波长激光器在提升功率之后可用于外差拍频获取太赫兹波信号。

MCT与Clustered IGBT在大功率应用中的比较研究

针对两种应用于大功率领域的半导体器件——栅控晶闸管(MCT)和组合式绝缘栅晶体管(CIGBT),采用数值仿真软件进行了比较研究。静态仿真结果表明MCT具有更低的正向压降,只有CIGBT的50%左右,而CIGBT得益于其电流饱和特性,具有更大的短路安全工作区。开关仿真结果表明CIGBT具有比MCT更短的关断时间和更小的关断能量,更适合应用于高频领域。同时研究了MCT和CIGBT在脉冲放电应用中的特性,结果表明MCT具有更大的脉冲峰值电流和更快的电流上升率,并首次论证了脉冲放电过程中器件物理机制的区别。