A novel method of evaluating large mode area fiber design by brightness factor

A novel evaluation term and a more reasonable criterion,which is described by a new parameter of brightness factor for active large mode area fiber design,are presented.The brightness factor evaluation method is based on the transverse mode competition mechanism in fiber lasers and amplifiers.The brightness factor can be seen as a description of fiber general property since it can represent the output laser brightness of the fiber laser system and because of its ability to resist the nonlinear effect.A core-doped active large pitch fiber with a core diameter of 190 μm and a mode-field diameter of180 μm is designed by this method,and the designed fiber allows effective single-mode operation.

基于半导体光放大器的明暗激光脉冲研究

为了解决激光明脉冲在光通信和光纤传感等领域的应用瓶颈,设计了一种基于半导体光放大器(SOA)的锁模光纤环形激光器,该激光器由SOA、偏振控制器、滤波器和起偏器等构成。分析了横电/横磁(TE/TM)模式光场经历SOA时的增益比值和相位差的变化机理,研究了环腔内总色散管理与SOA动态增益的关系,获得了稳定输出的明脉冲和暗脉冲,以及2种类型脉冲的动态演变过程。实验结果表明:当SOA的工作电流为242 mA时,成功获得脉冲重复频率均为14.83 MHz、脉宽为1.1ns的明脉冲和脉宽为0.95ns的暗脉冲,并验证了在相同工作电流时,暗脉冲的强度显著大于明脉冲的强度。

眼部超声可视化生物规范测量指南(2024)

超声检查和测量的准确性对眼部疾病的诊断有着重要意义。常用的眼超声检查主要包括A型超声、B型超声、超声生物显微镜(UBM)和彩色多普勒血流成像等方法。A型超声主要用于测量不同回声强度的组织之间的距离。B型超声可以显示眼的二维结构并对目标点进行定量测量。UBM是一种超高频的二维成像方法,可清晰显示眼前段的结构特点并测量相关参数,对房角形态改变的定量分析,眼内镜植入手术前、后的眼前段形态变化均可提供帮助。彩色多普勒血流成像在二维超声的基础上应用多普勒效应可定量测量移动物质的相关参数,反映眼局部的血流变化情况。为规范不同超声检查方法在眼部检查中的测量操作,特制定本指南。本指南主要针对不同类型眼部超声仪器测量的规范化操作及其在眼部疾病中的临床应用来进行阐述,从而为相关眼部疾病的诊断和治疗提供一定的指导意见。

基于视觉传达的低亮度激光图像细节信息增强方法

针对激光图像亮度较低,导致内部细节信息缺失,图像应用性下降等问题,提出基于视觉传达的低亮度激光图像细节信息增强方法。从视觉传达角度出发将低照度激光图像转换为Lab色彩模式,采用Curvelet变换将激光图像分解为高频分量与低频分量,利用细节增强网络模型增强高频分量,通过基于照度图估计的微光图像增强方法增强低频分量,融合增强后的高、低频分量,实验结果显示,采用该方法对所选图像进行细节信息增强处理后,各图像的信息熵均高于8.35以上,而对比度与相关系数则分别在0.846和0.815以上,增强后的图像更符合人眼视觉特性。

LD泵浦高亮度光纤激光器:设计、仿真与实现(特邀)

LD泵浦掺镱光纤激光器具有低成本、高效率、高光束质量等优点,在工业、科研、国防等领域有着广泛的应用。在大部分实际应用中,由功率和光束质量决定的亮度是影响光纤激光器实际作用性能的核心指标。受到非线性效应(尤其是受激拉曼散射)和模式不稳定效应的限制,当前高亮度掺镱光纤激光器输出功率提升遭遇了明显的技术瓶颈。为了抑制非线性效应和模式不稳定效应,在传统方法的基础上,提出了变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等成体系的方法以提升光纤激光器的输出功率;为了有效提高对光纤激光器的设计研发能力,提出并开发了具有自主知识产权的光纤激光仿真软件SeeFiberLaser。首先,介绍了影响宽谱高功率掺镱光纤激光器亮度提升的主要限制因素,给出了各个限制因素的抑制方法;其次,利用自研光纤激光仿真软件SeeFiberLaser对提升光纤激光器功率的方法进行优化设计,并对工业常用的振荡器和高亮度光纤激光放大器进行仿真优化;然后,介绍课题组采用后向泵浦、变纤芯直径光纤和优化泵浦波长等方法提升激光功率,实现的6~10 kW高亮度功率光纤激光器;最后,对更高亮度光纤激光器的技术方案进行讨论和展望,提出了无源器件集成化、增益传能光纤一体化等思路,提出了基于变纤芯直径增益传能一体化光纤和集成化无源器件的新型高功率近单模光纤激光器技术方案。

LD泵浦光纤激光放大器实现13 kW高光束质量输出

光纤耦合半导体激光器(LD)泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激光放大器难以同时实现高功率及高亮度激光输出。为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对放大器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制。报道了基于单位自研大模场增益光纤成功实现13 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用单后向981 nm泵浦自研大模场增益光纤,在总泵浦功率为15 kW时,输出功率达到12.94 kW,光束质量M2因子约为2.85。通过进一步优化器件性能及光纤模式控制,有望实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出。

优化连续变量量子隐形传态的保真度

利用双模压缩真空态作为纠缠通道传送相干态的保真度已有结论,研究了明亮双模压缩态作为纠缠通道时连续变量的量子隐形传态,适当选取有关参数,可较大地提高量子隐形传态的保真度,并在特殊情况下实现相干态的保真度为1的不失真量子隐形传态。

灰阶血流显像技术在诊断周围血管疾病中的临床价值

目的应用灰阶血流显像(B-flow)技术检查周围静脉瓣膜病和周围血管血栓性疾病,判断其临床应用价值。方法对72例患者,共144条血管使用B-flow、彩色多普勒血流图(CDFI)方法检查,观察其血流状态、管壁及管腔情况、瓣膜形态、运动情况及其功能,并将两种检查方法所得的图像进行对比分析。结果直径小于0.2cm的斑块的检出情况如下:B-flow为35例,CDFI为14例,经χ2检验P<0.01。在瓣膜功能不全组中,B-flow图像可直观看到5种不同情况,在CDFI中则不易清晰直观地看到。在复杂血流组中,B-flow图像可以清晰地看到血流的方向、性质,而CDFI不能准确显示血流的运动状态。结论 B-flow在观察血管内膜早期的病变、观察静脉内瓣膜的运动、观察复杂的血流状态如涡流、射流等临床应用中,较CDFI有一定的优势。

宫腔镜与B超诊断功能失调性子宫出血(DUB)和黏膜下子宫肌瘤(SMU)的结果与技术要点

目的:探讨宫腔镜与B超诊断功能失调性子宫出血(DUB)和黏膜下子宫肌瘤(SMU)的结果与技术要点。方法:将2003年8月～2008年8月我科收治的2864例子宫疾病患者,以B超和宫腔镜联合检查,逐一登记并进行统计学处理。结果:患者中确诊为DUB者828例,占28.9%;确诊为SMU者742例,占25.9%;两者共占受检患者的54.8%。结论:应用宫腔镜配合B超检查是目前诊断DUB和SMU的最佳选择,其确诊率高,漏诊、误诊率低。

双行双稳态LED显示单元的设计与研究

为弥补传统扫描驱动方式所引起的主观视觉亮度下降的缺陷,几乎所有高端室外LED显示屏均采用了静态锁存的驱动方法,但这又使驱动电路的规模大大增加。为了解决此问题,文章从"塔尔博特-普拉窦定律"着手,将光学双稳态特性引入LED显示单元,通过提高一个扫描周期内LED显示单元的占空比提高LED显示屏的亮度,研制出了一种双行双稳态LED显示屏。通过实际测试,证明该显示屏在扫描驱动方式下具有等同于静态锁存驱动的LED屏的亮度表现,并大大提高了LED的使用寿命,而且其结构简单,外围电路与传统器件完全兼容,易于使用和推广。

大学生左心室假腱索29例分析

目的:探讨大学生左心室假腱索检出率及临床意义,为早期防治心脏疾病提供科学依据。方法:心脏听诊受检者29158名,检出心脏≥Ⅲ级收缩期杂音73例,并以73例杂音做为基本入选条件,应用心脏B超及彩色多普勒显像对73例心脏杂音进行检查。结果:检出左心室假腱索29例。左心室假腱索人群检出率为0.99‰,心脏杂音假腱索检出率为39.73%,男女检出率无统计学意义(P>0.25)。结论:心脏杂音左心室假腱索检出率较高;左心室假腱索与心脏生理性杂音有关,应与器质性心脏疾病鉴别;与其他心脏疾病的关系有待于进一步探讨。

半导体激光器侧向模式控制技术的研究进展

高功率半导体激光器在固体或光纤激光器泵浦、材料加工、激光雷达、空间通讯及国防等领域具有重大需求,但传统器件面临发散角大、光束质量差、亮度低的难题,限制了其直接应用。宽区半导体激光器具有输出功率和转换效率高的优点,但其侧向模式受多种物理效应的影响,高电流下激射模式数很大,导致远场宽度随电流增大迅速展宽,光束质量非常差,成为制约半导体激光亮度提高的关键瓶颈难题。因此,需要对半导体激光器的侧向模式进行控制。本文首先从半导体激光器的侧向模式影响机制出发,分析了其侧向模式特性及光场分布与器件结构的关联关系;接着,介绍了目前主要的侧向模式控制技术,通过抑制高阶模式及侧向远场展宽,实现光束质量的改善及激光亮度的提升。采用先进的侧向模式控制技术,可从芯片层次发展新型的高亮度半导体激光器,有利于拓展半导体激光器应用领域及降低应用成本,具有重要的研究意义。

简易对称三孔缝Babinet超表面中的Fano共振（英文）

研究一种结构简单对称三孔缝Babinet超表面在太赫兹频段的Fano共振现象.发现当沿垂直狭缝方向极化的线极化波垂直入射于超表面时,会引起入射波激发的同相明模式与反相暗模式进行干涉,从而产生Fano共振.通过调节超表面的结构参数,可以实现同相明模式的单独调谐及反相暗模式的线性变化,也实现了品质因数的调谐,揭示了一种实现Fano共振明暗模式调谐的方法.研究显示,调谐Fano共振的机理在传感器、滤波器、光开关、光电探测器及能量收集器等领域,因其先进的性能而极具应用前景.

一种特殊的气藏反射模式──平亮点

本文提出了一种除亮点和暗点之外的特殊的浅层气藏反射模式──—平亮点，并详细讨论了其形成机制和特征，指出该模式普遍存在于埋藏浅的老地层气藏中，是值得注意的重要勘探目标。

花沟地区天然气藏分布规律及地震反射模式

花沟地区天然气藏类型多,有甲烷气藏、二氧化碳气藏,以及甲烷、二氧化碳和氮气的混合气藏,含气层系多且分布复杂。天然气藏受气源条件和构造控制,形成独特的天然气分布规律及强振幅亮点型、平点型、下凹型地震反射模式。分析了该区天然气藏的分布规律和不同气藏的地震反射模式,建立气藏地震识别标志,并在实际应用中取得良好效果。

灰阶血流显像技术在动脉硬化病变中的诊断价值

目的探讨灰阶血流成像(B-Flow)技术在诊断动脉病变中的准确性和使用价值。方法对98例患者,共156条血管分别采用二维超声(2D)、彩色多普勒血流显像(CDFI)以及B-Flow进行常规动脉检查,观察血管壁、管腔及血流动力学改变;对动脉硬化及斑块形成患者再分别采用CDFI、B-Flow及二者联合模式下检查,留取相关图像,并对三种模式留取的图像进行对比分析。结果 B-Flow技术在对斑块部位、大小及对血管内径、血管壁厚度测量的准确性方面优于2D及CDFI;对98例患者129根动脉硬化患者中,采用CDFI、B-Flow及二者联合模式下检出动脉硬化病变分别为113根、125根及129根,3组间差异无统计学意义(P>0.05);2组超声对比检查对早期动脉硬化内膜增厚的检出差异有统计学意义(P<0.05)。结论 B-Flow扩展了二维影像显示血流的能力,提高图像质量及病变检出率,具有独特的临床应用价值;B-Flow与CDFI联合模式下,对动脉硬化患者,尤其早期病变并斑块形成患者检出率高,为临床提供更多、更准确的诊断信息。

高速公路收费站智能照明系统设计

高速公路收费站智能照明系统应更好的满足收费站照明要求,且达到节能、环保的效果,可以实现系统控制任意照明回路开关或者进行连续性调光,系统可预先设置不同的情景,并且可以进行不同情景间的淡入、淡出,可以通过连接各种传感器自动控制灯光等。利用PLC技术控制LED灯的亮度从而更加有利于收费站的运行。

医学物理实验开设B超实验的研究与实践

医用物理学实验中开设B超实验,有利于学生理解B超的基本原理和声像图的形成过程。

一种基于电耦合的电磁诱导透明超材料

利用两种谐振结构之间的电耦合,设计了一种可以实现电磁诱导透明现象的新颖电磁超材料。该超材料通过将工作于同一谐振点(5.21 GHz)、不同品质因数(Q值)的金属谐振结构组合在一起,利用两者之间的近距离、高耦合实现了"亮模型"对"暗模型"的激励,从而实现了位于5.31 GHz处的诱导透明窗口,透射峰值达到0.85。并且从透射参数、表面电流、电磁场分布等方面分析了其工作机制。这种超材料在实现高性能微波天线罩等方面有着潜在的应用价值。

THz超材料的明暗模式耦合效应

随着人工超材料对电磁诱导透明(EIT)现象的成功模拟,超材料明暗模间的耦合机制引起了广泛关注。回顾了近年来在太赫兹(THz)波段基于人工超材料的明暗模耦合效应的相关研究进展,包括平面结构EIT效应,立体结构EIT效应,明暗模垂直耦合电磁诱导吸收(EIA)效应,以及表面波非对称激发。组成超材料的单元结构内部的模式耦合机制对超材料的远场近场响应具有决定性的作用,其不同的耦合机制在光开关、慢光器件、光传感器、片上系统等的设计方面有重大的潜在应用价值。