基于SOA光纤环形激光器的分布式声传感系统

为了降低传统分布式声学传感器(DAS)系统复杂度并提高信噪比(SNR),提出了一种基于半导体光放大器的光纤环形激光器(SOA-FRL)的DAS系统。该系统用SOA-FRL取代了传统的DAS系统中的窄线宽激光器和脉冲调制器,实现了高稳定的光脉冲输出;采用双脉冲外差探测方法,实现了精确的声信号探测和声源定位。实验结果表明:在频率为1 kHz、幅值为1.14 rad的声信号作用下,所提系统的解调SNR高达38.25 dB,空间分辨率为12 m。

多波环形激光器密封钉焊接工艺优化

随着新能源汽车行业的发展,对动力电池焊接质量提出了更高要求。为解决铝合金电池密封钉采用传统激光焊接时出现的裂纹、气孔等缺陷问题,并提高生产效率,采用自主研发的多波环形光斑光纤激光器对2 mm厚的3003铝合金盖板和0.95 mm厚的密封钉进行焊接,研究了在一定焊接速度下内外环焊接功率、离焦量等主要工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明,在40 mm/s焊接速度下,光纤(内环)功率500 W,半导体(外环)功率1 700 W,离焦量1.5 mm时,焊缝熔深达0.6 mm,熔宽1.2 mm,此时焊接效果最优,焊缝各位置熔深一致性高,焊接飞溅极小且无炸点、气孔、裂纹等缺陷。通过样品焊接试验,验证了该焊接工艺的稳定性和可靠性。

产生环形激光的光学系统设计

为了产生半径可自由调控的聚焦环形激光且确保离焦后光束强度仍均匀,本文提出一种透射-反射式组合的环形光光学系统设计方法。对于透射式系统,基于等能量分割原理,建立入射光与出射光投射高度的映射函数,优化透镜的各项参数,将入射的高斯光先整形成平顶圆形光,实现光束强度均匀化。反射式系统通过调整焦面环形光直径调控范围、工作距离等参数,结合几何光线追迹原理,计算圆锥反射镜、抛物柱面镜及动镜的各项参数,将平顶圆形光再整形成环形光。实验结果表明:当动镜半顶角为16°时,所设计系统能够实现聚焦环形光半径在15~30 mm范围的自由调控,尺寸误差不超过0.05 mm,离焦后强度均匀度达到84%。该设计方法无需更换系统镜片即可兼顾强度均匀性和尺寸自由度,可操作性好,产生的环形光加工精度和效率更高。

利用Gyrator正则变换实现环形激光阵列的Talbot效应

本文对环形激光阵列的Talbot效应进行了研究,利用Gyrator正则变换推导了极坐标下环形激光阵列的Talbot效应和自成像条件,并进一步分析了其在分数Talbot距离处的成像规律.通过FDTD Solutions软件对环形激光阵列在分数Talbot距离处的空间分布、相位分布进行模拟,得到与理论计算相一致的结果.通过与一维激光阵列分数Talbot效应的空间分布、相位分布情况进行对比分析,环形激光阵列可有效消除一维激光阵列的Talbot边缘效应,获得等光强分布的Talbot自再现像,扩展了Talbot效应在环形激光相干阵列锁相的应用.

混沌外光注入半导体环形激光器的混沌特性

提出一种将混沌光注入半导体环形激光器(SRL)的方案,以获得具有低延时特征(TDS)的混沌激光,并提高其带宽.在该方案中,主激光器为具有外腔双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器,将其输出的混沌光同时注入SRL的顺时针和逆时针2个模式中,从而构成混沌外光双模式注入的SRL系统.数值研究外光注入系数和反馈系数等参数对该系统输出混沌光的TDS影响,用自相关函数曲线中延时特征峰的最大值表示延时特征值,将该系统对TDS的抑制效果与混沌外光单模式注入的SRL系统对比,并研究系统输出混沌光的带宽.结果表明,该方案对TDS具有较好的抑制效果,可有效抑制输出混沌光的延时特征,并提高其带宽,最大3 dB带宽可达19 GHz.

半导体环形激光器输出混沌光的时延特征和带宽的研究

提出一种将混沌光注入到半导体环形激光器的方案,在该方案中,以具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器作为主激光器,将具有自反馈的半导体环形激光器(Semiconductor Ring Lasers,SRL)作为从激光器,并将主激光器输出的混沌光同时注入到从激光器的顺时针和逆时针两个模式中,从而构成混沌外光双模式注入的自反馈SRL系统。数值研究了外光注入系数、反馈系数等参数对该系统输出混沌光的时延特征的影响。在时延特征被有效抑制的参数条件下,研究了系统输出混沌光的带宽随反馈系数、注入系数和抽运因子的变化规律,并分析了物理原因,最大带宽可达20 GHz。结果表明,所提出的方案能够有效地抑制输出混沌光的时延特征,同时也提高了其带宽。

环形激光陀螺频率稳定性的研究

对直腔式和环形谐振腔的稳频原理进行了理论上的探讨，并给出了环形激光陀螺的稳频精度分析。根据环形激光器研制过程中的需要，提出了一种基于单片机系统的实用稳频方案，并对该系统的电路时序工作过程进行了分析，作者还将该方案与 Ｈ． Ｊ． Ｍｕｒｐｈｙ 提出的数字式稳频系统在性能上进行了比较。

环形激光陀螺的最新发展

环形激光陀螺是当前高精度捷联惯导系统中最重要的设备之一,它在军用领域和商用领域获得了广泛的应用。近几年,和环形激光陀螺相关的进展主要可以概况为三个方面:激光陀螺研制技术的进步;对激光陀螺系统研究方法的深入和激光陀螺应用领域的扩展。激光陀螺发展的最新动态,对国内激光陀螺工业有重要的参考价值,将有助于提高我国环形激光陀螺技术水平。

环形激光诱导冲击波的传播及其对层裂的影响

为了探索环形激光诱导冲击波的传播规律及其对层裂的影响,采用ABAQUS软件对环形激光光束冲击成形的过程进行了理论分析和模拟仿真。通过定义节点路径的方法,得到了环形激光光束诱导冲击波在板料中厚度方向的传播规律,指出了在一定条件下厚度方向应力波拉应力最大值的出现时间和位置,从应力波的角度探索了环形激光光束冲击成形下薄板层裂的规律。结果表明,其层裂易发生位置位于激光冲击区域内,而非像实心激光一样在板料中心。这一结果为激光冲击成形的研究提供了一条新的思路。

环形激光陀螺放电管电学特性研究（英文）

激光陀螺通常采用高压直流来提供泵浦。放电管的负阻特性会引起稳流回路的不稳定或震荡。为了优化放电环路,研究了放电管的阻抗特性。测量了不同放电电流下的管压降,通过多项式拟合得到了放电管的伏安特性曲线。由于微变阻抗直接决定了环路的稳定性,重点分析了微变阻抗随着电流的变化规律。研究可以为镇流电阻的选择和放电环路的优化设计提供参考,可以降低功耗并提高电路的可靠性。多样本测试表明文中的结论具有普遍适用性。

基于环形激光的深孔内膛形貌检测系统研究

提出了一种基于环形激光的深孔内膛检测系统,该系统主要由环形激光发生器、反射锥镜、CCD相机以及驱动装置等组成。通过对环形激光器投射在被测身管内膛上的环形光斑进行成像和分析计算,可对身管内膛的一个截面形廓进行检测,并在驱动装置的驱动下,实现对深孔内膛形貌的三维检测。

环形激光陀螺人工神经网络温度漂移建模

研究了系统在常温条件下开机后,壳体密闭条件下环形激光陀螺(RLG)漂移的温度特性建模问题。一系列不同环境温度条件下的RLG自升温实验表明,由于系统壳体的保温和隔温功能,系统内部温度场变化缓慢、均匀,此时漂移的变化主要与内部温度场的温度值变化相关。利用一组25℃-55℃范围内静态漂移测试数据作为学习样本,建立起基于BP和RBF神经网络的温度漂移补偿模型,并利用四组不同测试条件下测得的静态数据对文中模型进行检验。结果表明,若采用均方根误差(RMS)指标进行评价,则得到的温度漂移模型可以有效补偿RLG的漂移输出趋势项,使陀螺的稳定性指标提高20%-40%,且BP网络建模补偿精度优于常规最小二乘中的一阶线性分段拟合,RBF网络建模优于二阶抛物线分段拟合。

环形激光陀螺信号分析与处理

我们对环形激光陀螺输出信号进行了时频分析 ,采用Allan方差法对陀螺信号进行了分析与计算 ,应用混合滤波技术对陀螺信号进行了处理 ,并对滤波前后的陀螺测试数据进行了对比分析。Allan方差法分析结果表明 ,该滤波技术能有效提高激光陀螺的精度。

环形激光陀螺零偏热效应补偿模型的研究

热效应对激光陀螺零偏的影响非常明显且难以精确建模。根据对环形激光陀螺的大量温度试验的数据,分析了温度变化、温度梯度与温变速率对陀螺零偏漂移影响的规律,进而提出了一种适用于工程应用的环形激光陀螺的零偏热效应补偿方法。经试验验证,此模型能在一定程度上改善热效应对环形激光陀螺零偏稳定性的影响,为建立最后的误差补偿模型,进一步提高环形激光陀螺的精度打下基础。

1470 nm环形激光在下肢静脉曲张治疗中的临床体会

目的探讨环形激光(1470nm)在下肢静脉曲张治疗中的临床效果。方法回顾分析本院2016年3月至2017年4月203例行大隐静脉高位结扎、腔内激光闭合的下肢静脉曲张患者(208条患肢)的临床资料与随访信息。结果患者手术均顺利进行,手术时间35~45分钟。208条患肢中有76条发生各种不同程度的并发症,发生率为36.5%,其中出现皮下瘀斑、青紫、肿胀发生率为22.1%,下肢皮肤感觉麻木发生率为6.7%,皮肤烧伤发生率为6.7%,下肢血栓性静脉炎1.9%,下肢深静脉血栓0.9%,均给予对症治疗后痊愈。患者术后随访3~12个月,2例复发,其余患者曲张静脉消失,无水肿,下肢酸胀明显减轻,溃疡创面愈合,色素沉着减轻。结论 1470 nm环形激光在下肢静脉曲张治疗中疗效满意,是一种安全、有效的微创治疗。

全反射棱镜式环形激光器的温度效应

根据矩阵光学理论,研究了全反射棱镜式环形激光器(TRPRL)光路的温度效应.从理论上给出了描述光路中光学元件在介质折射率变化时的3×3变换矩阵,建立了折射率变化时谐振腔内光路的偏转模型,由此讨论了温度变化导致TRPRL光路的偏转规律,并研究了降低TRPRL温度效应对其性能影响的方法.所得结论对TRPRL的设计和运用有重要指导意义.

环形激光在测角方面的应用

环形激光是指在环形腔体内传播的激光。环形激光基于Sagnac效应而具有特殊的应用价值。介绍了环形激光的工作原理、发展状况、应用情况。重点介绍了环形激光在惯性导航领域的应用和角度计量领域的应用,包括激光陀螺的介绍及环形激光动态测角仪在动态测角方面的应用,指出了环形激光应用的研究方向。

布里渊光纤环形激光器的发展与应用

随着光纤通讯和光纤传感技术的发展,布里渊光纤环形激光器迅速发展并得到了广泛应用。本文从光纤和几个主要光学器件的发展对布里渊光纤环形激光器的影响出发,综述了布里渊光纤环形激光器的发展历史,介绍了各种布里渊环形腔的特点,并探讨了它们的优点和存在的技术问题。布里渊光纤陀螺作为布里渊光纤环形激光器的主要应用,一经提出就受到了世界各国研究机构的普遍重视。与干涉型光纤陀螺相比,布里渊光纤陀螺采用的光纤长度要短得多,信号处理系统大大简化,在实现光纤陀螺高精度和小型化方面优势明显。文中还对布里渊光纤陀螺的原理和技术特点进行了分析,最后探讨了其发展过程中存在的技术问题及其发展前景。

布里渊光纤环形激光器及其应用

综述了布里渊光纤环形激光器的研究进展 ,指出布里渊光纤环形激光器具有线宽窄、频率稳定、增益方向敏感等优点。介绍了布里渊光纤环形激光器在布里渊光纤陀螺中的应用及其发展前景。

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点 ,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统。将一环形激光陀螺垂直安装在水平的恒速转台上 ,使输入轴与台面平行 ,通过测量地球自转角速度的北向分量 ,实现寻北过程。通过与其对称放置的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差 ,从而对激光陀螺的数据输出量进行补偿。同时采用单周期多位置采样技术和多周期重复测量的方法 ,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声 ,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响 ,提高了系统的寻北精度 ,适合多种领域的需要。