Analytical Expression of the Threshold Pump Power of Erbium－doped Fiber Lasers Pumped at 980nm and 1480nm Wavelengths

The rate equations,which is suitable to erbium-doped fiber lasers pumped at 980 nm and 1 480nm wavelengths respectively,are investigated,and analytical expressions of the threshold pump powers under two pump wavelengths are derived.As a result,some important parameters can be quantitatively specified.

一种用于微能量收集的升压电荷泵设计

开关电容直流-直流(Direct Current-Direct Current,DC-DC)变换器是电源管理系统中极其重要的一部分,升压电荷泵是其中的一个分支。在微能量收集的应用场景中,升压电荷泵的研究热点是实现低的泄漏电流和低的阈值电压损耗。多数升压电荷泵设计为了减少阈值电压损耗和电荷共享等非理想效应,使泄漏电流增大,或结构变得复杂,导致面积增大,不适用于微能量收集场景。Dickson电荷泵是早期的电荷泵结构,其结构简单实用,但较大的阈值电压损耗是其最大的缺点。为此,本文基于Dickson电荷泵进行分析,采用TSMC 250 nm工艺,使用中等阈值电压(Medium Threshold Voltage,MVT)型金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOS)代替二极管,降低阈值电压损耗,再利用体源二极管偏置技术,进一步降低阈值电压损耗。本文利用Positive MOS(PMOS)管与Negative MOS(NMOS)管级联的形式,减少泄漏电流,且NMOS管采用深N阱工艺,避免加入辅助电路。仿真结果表明,本文的升压电荷泵结构设计具有较好的性能表现,达到了设计要求。

双波长LD泵浦Nd^(3+)∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的1.06μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4 mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40~60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃~60℃范围内,阈值脉宽都在200μs以下,阈值脉宽最低点达到了29.4μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35~60℃时,阈值脉宽变化范围为40~180μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积83.5 mm×44 mm×29.5 mm,重量约为230 g。在23.8%初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42 mJ,脉冲宽度5.2 ns。

基于多特征阈值判据的航空液压柱塞泵故障诊断方法研究

液压柱塞泵是航空装备液压系统的关键部件,对其进行准确的故障诊断是保障航空装备正常运行的重大前提。针对力、热耦合作用条件下某型机高压柱塞泵开展故障检测和诊断研究,提出了一种基于多特征阈值判据融合的故障诊断方法,首先构建了基于信息统计的阈值判据计算模型,在此基础上设计了多特征故障判定策略,最后构建了液压柱塞泵测试系统并开展了实验验证。实验结果表明,所提出的方法能够有效判别液压柱塞泵故障,为航空柱塞泵故障检测与诊断提供依据。

基于经验模态分解和改进小波软阈值降噪法的电站信号降噪研究

在对电站各类信号进行故障诊断时,由于其所处的复杂工作环境,采集设备得到的信号中经常包含背景中强噪声干扰,导致在后续信号关键特征的识别和处理时会出现较大困难。为降低噪声的影响,本文将经验模态分解与改进小波软阈值降噪法相结合进行电站信号的处理并进行了方法有效性验证。该方法的主要流程如下:首先,将信号进行经验模态分解,分离出若干个本征模态分量和残差。其次,对其与原始信号进行互相关分析,识别有用信号主导的分量和噪声主导的分量,并将噪声信号主导的分量进行改进小波软阈值降噪法处理后,将其与有用信号分量和残差进行重构。最后,将经验模态分解和改进小波软阈值降噪法降噪处理后的信号与传统只采用小波阈值降噪法处理后的信号进行评价,结果表明本文方法的信噪比更高、均方根误差更小、相关系数更高、平滑度更好,可有效消除背景噪声的影响。

消防水泵房质量通病分析及处理

消防给水系统是保护建筑消防安全的重要设施,作为消防给水系统的心脏,消防水泵房一旦存在质量问题,将会影响消防供水的可靠性,直接降低消防给水系统的安全。但是在项目的设计审查和验收过程中,经常发现一些通病类质量问题,通过将这些问题进行整理,按照设计、施工的不同阶段进行分类,并对这些问题进行分析,剖析问题的出现原因,寻找问题的解决办法,以杜绝此类质量问题在其他工程中继续出现,保障消防水泵房供水的可靠性,确保建筑物的消防安全。

LD泵浦的新型全固态Yb:YAB激光器光学特性的计算

对一种新型自倍频激光晶体Yb:YAB的能级结构和光谱特性作了分析,利用准三能级的耦合速率方程,得出了LD端面泵浦条件下激光输出的解析表达式。讨论了晶体温度,晶体的有效光学长度,以及输出镜的反射率等因素对激光输出强度和发光阈值的影响。从理论上对LD端面泵浦的新型全固态Yb:YAB激光器的光学特性进行了系统的计算和分析。

双包层掺Yb^(3+)光纤激光器的关键技术

大功率光纤激光器作为第三代激光器的代表,在激光加工和激光武器方面有着重要应用。介绍了掺Yb3+光纤激光器的发展历程,理论上分析了光纤激光器的泵浦阈值和输出功率,讨论了实验过程中涉及到的大功率LD泵浦、光纤耦合和双包层光纤等关键技术,为同类激光器的改进设计和深入研究提供参考。

半导体泵浦铷蒸气激光器阈值特性

以速率方程为基础建立理论模型,采用迭代计算方法,对单程端面泵浦铷蒸气激光器的阈值特性进行了详细研究。研究表明,铷室温度和长度对阈值泵浦功率密度的影响具有等价性,存在使阈值功率密度达到最小的最佳铷室长度与温度组合。泵浦光线宽对阈值功率密度的影响基本呈线性;泵浦光线宽越宽,泵浦光中心波长与铷原子吸收波长的偏移量对阈值功率密度的影响越小;存在最佳的铷原子吸收线宽,使阈值功率密度达到最小;为减小阈值功率密度,铷室窗口片应尽量考虑镀膜,谐振腔输出耦合率不宜大于80%。

LiIO_3晶体的受激拉曼散射

采用腔外单次通过方式,测量了LiIO3晶体在532 nm皮秒脉冲下的受激拉曼散射。实验中观察到3级斯托克斯线(556.07,582.30,611.76 nm)和1级反斯托克斯线(509.57 nm),由此可计算出其频率间隔为820 cm-1。测量了LiIO3晶体各级拉曼散射谱线的阈值和增益系数,受激拉曼散射的整体转换效率达到56%。基于LiIO3晶体实现了皮秒外腔式拉曼激光器的运转,双波长输出总转换效率为27%,最大输出能量1.4 mJ。

光泵浦低阈值聚合物激光器

高阈值是实现直接电驱动聚合物激光器的主要障碍。本文采用性能优异的蓝光材料-聚芴(PFO)作为激光增益介质,根据腔量子电动力学原理,设计出结构合理的平面光学微腔,通过减薄聚合物层厚度的方法进一步降低有源层材料自吸收;采用两种不同材料体系的分布布拉格反射镜(DBR)构筑光学微腔,减小顶部DBR制备过程中引入的额外光损耗,获得了低损耗、高Q值的光学谐振腔;有效调控PFO的自发发射和受激发射特性,最终实现了峰值波长位于443 nm、阈值仅为30 mW/cm^2的光泵浦低阈值聚合物激光器。

史密斯注射泵高低阻塞报警的调整

目的:通过改变微量注射泵的阻塞报警阈值,确保临床微量注射用药的安全。方法:通过分析微量注射泵的设计得到产生阻塞报警的原理,对于不同类型的微量注射泵应用不同的调试方法,改变影响报警阈值的因素,达到改变报警阈值的目的;结果:经设备剂量检测调试后的微量注射泵95%能达到规定的安全值,极少数微量注射泵需进行不同的处理,以满足临床应用安全。结论:改变注射泵的报警影响因素可以达到改变报警阈值的目的。

高效率低阈值Nd：S－FAP晶体激光特性

测量了新型晶体Ｎｄ：Ｓ－ＦＡＰ［Ｎｄ：Ｓｒ＿５（ＰＯ＿４）＿３Ｆ］的吸收光谱特性，它具有宽的有效吸收带，在５７５．０ｎｍ和８０５．４ｎｍ处有二个强的吸收峰．用可调谐染料激光器测量了５７５．０ｎｍ处的吸收系数为１９．７ｃｍ￣（－１），用波长为５７５．０ｎｍ的的染料激光作泵浦源，实现了１．０５９μｍ的全偏振光输出，最低闽值为２．５ｍＪ，斜效率为４９％。用ＫＴＰ倍频获得的绿光的波长为０．５２９５μｍ，峰值半宽度为１．０ｎｍ。

连续激光泵浦重水气体分子产生THz激光辐射的阈值分析

利用连续运转二氧化碳激光器的9R(22)输出谱线泵浦重水气体(D_2O)分子可以产生波长为385μm,频率为0.78 THz的连续激光辐射输出,采用半经典理论分析方法并结合三能级系统模型可以对此激光过程进行有效的分析,通过合理近似简化了求解过程,得到了光场中太赫兹激光信号增益系数G_s和泵浦光信号吸收系数G_p的解析表达式,通过对求解结果的分析,计算出产生THz激光振荡的泵浦阈值条件为6.24×10^(-3) W/mm^2。一般情况下,在泵浦激光输出光斑面积为0.25 mm^2时,要求泵浦激光谱线的输出功率达到1.6 mW以上才能形成THz激光辐射。

基于模糊理论的水泵监测及故障诊断系统开发

为了避免水泵运行过程中的各种突发事故,及时、准确地诊断水泵运行过程中的各种故障,基于CAN总线和模糊理论建立了水泵在线状态监测及故障诊断系统.该系统利用组态与Visual Basic(VB)应用程序的动态数据交换技术增加了相对阈值预警功能,同时根据水泵运行过程中故障与其征兆之间存在的模糊关系,基于COM组件的VB与MATLAB混合编程技术构建了故障诊断专家系统.系统运行结果表明:当水泵运行状态出现异常时系统可实时预警,而且系统性能稳定可靠,显著提高了水泵的安全管理水平.

半导体激光泵浦Nd:YAG固体激光器

研制了波长为800—810nm线列阵二极管激光器,脉冲输出功率50mW。泵浦单块Nd:YAG固体振荡器,得到1.06μm激光输出。脉冲能量为0.1μJ、起伏小于0.5％,斜率效率为24％。泵浦阈值功率为3.9mW,与计算结果一致。

带泵浦的光双稳系统的激光阈值条件

本文将光学双稳性的强迫振动模型加以推广,研究了带泵浦的光学双稳系统(OBP)在粒子数反转条件下的稳态运转,包括自持振荡和带入射信号系统的光放大过程。首先给出了无入射驱动系统的一般激光条件。进而揭示并讨论了带入射信号系统光放大输出的增益阈值及其变化规律,同时发现了系统失谐与光放大条件和频率牵引效应的关系。

LD横向泵浦铷蒸气激光器阈值特性理论研究

基于三能级速率方程建立了横向泵浦铷蒸气激光器阈值计算模型,首次详细研究了横向泵浦铷蒸气激光器的泵浦阈值特性。论文结合实际参数,数值模拟了单Bar条半导体激光器横向泵浦铷蒸气的非线性吸收和泵浦光在蒸气室内的传播以及阈值工作状态下小信号增益的分布,仿真分析了蒸气室长度、温度、缓冲气体气压及组份配比、聚焦透镜焦距以及谐振腔诸参数对横向泵浦铷蒸气激光器出光阈值的影响。分析结果表明:对缓冲气体组份配比进行优化可以有效的降低泵浦阈值功率;蒸气室长度与温度共同影响阈值功率;较大的窗口片透过率和不大于70%的输出耦合率可以使泵浦阈值功率保持在较低的水平。文中对铷蒸气激光器等碱金属蒸气激光器的关键部件设计和系统优化可起到借鉴参考的作用。

基于离心泵真空阈值的矿井排水系统控制策略研究

分析了现有技术方案所存在的问题,基于案例剖析,提出了一种优化真空度检测位置,以静态水位及真空值曲线相结合设定启泵准则的算法为核心的控制策略和方法。实践表明,该方法能够有效缩短启泵时间,提高系统可靠性、安全性与运行经济性。

腔型结构对LD端面泵浦Nd:YAG激光器输出特性的影响

在腔长为 2 47mm的LD端面泵浦Nd :YAG激光器的谐振腔中加入一片凸透镜 ,改变腔型结构 ,发现输出功率由 0 .3 5W增至 1.19W ,M2 因子由 1.0 9增至 2 .6,阈值功率由 2 .78W降至 0 .68W ,与腔长为 2 0mm的谐振腔阈值功率相同。分析表明 ,由于透镜的变换作用 ,使得泵浦端面上振荡光斑与泵浦光斑的比例发生变化 ,在晶体后端面处泵浦光斑确定的情况下 ,激光器的输出功率和阈值功率主要取决于该处的振荡光斑大小 。