基于锥形掺镱光纤实现20 kW高光束质量激光输出

锥形光纤能够有效兼顾非线性效应抑制和模式控制,具备实现高功率、高光束质量光纤激光的潜力。近期国防科技大学研制了锥形掺镱光纤,采用1 018 nm光纤激光后向级联泵浦实现了20.2 kW激光输出,光束质量β因子平均值优于2,拉曼抑制比为33 dB。研究结果展示了锥形光纤在实现万瓦级高光束质量激光方面的优势。

检影验光的原理新解及应用

检影验光是准确的客观验光方法。对于验光师来说,不仅要熟练掌握检影验光的方法,而且还应掌握好检影验光的原理。检影验光的原理是学习检影验光的基础,以往关于检影验光的原理大多是从光束的角度去解释的,这与我们对一般光学现象的解释并不一致。在几何光学中,研究方法一般是从光线的角度分析光学现象,那么能否利用几何光学的基本方法,从光线的角度分析检影,

基于衍射透镜接收的激光雷达特性分析及测试

在激光雷达系统设计中,光学系统的优化与设计是一个重要的研究方向,本文利用衍射光学元件(DOE)的设计自由度高和色散大等优势,将DOE用于激光雷达接收端,同时实现聚焦和滤光作用,降低了光学系统复杂度。本文基于DOE的原理,仿真分析了DOE的光学特性,并且以DOE作为激光雷达的光学接收端,完成了激光雷达测距实验,证明了DOE同时具有聚焦作用和窄带滤光作用,实验结果与仿真基本一致。本文利用DOE在激光雷达中的优势,实现激光雷达的轻量化、集成化和高效化。

高光谱偏振技术的研究进展及展望

高光谱偏振技术是一种融合了高光谱和偏振成像的新兴技术,其在多个科学领域成为研究热点。本文旨在全面综述高光谱偏振技术的研究进展,并展望其未来发展方向。首先介绍了高光谱偏振技术的基本原理,解释了高光谱和偏振成像相结合的优势。然后,根据不同的设计原理介绍了偏振光谱仪器的分类。接下来详细讨论了该技术在遥感、医学、环境监测、地球科学和材料科学等领域的广泛应用。通过对不同领域的案例研究进行梳理,展示了高光谱偏振技术在提供更为丰富、精确信息方面的独特优势。最后对高光谱偏振技术目前面临的挑战进行了分析,包括仪器设备的精密性、数据处理的复杂性以及与其他传感设备的有效融合的问题。针对这些挑战,探讨了未来技术发展方向。未来的研究应着重于提升该技术的高光谱和时间分辨率,提高数据处理和分析准确性,扩展不同应用场景的适用性,以更好地满足不同领域的需求。综合而言,高光谱偏振技术作为一种全面、高效的信息获取手段,在多个领域取得了显著的研究进展。通过优化高光谱偏振技术满足更宽广的应用领域,高光谱偏振技术有望成为未来科学研究和实际应用中的重要工具。

SMILE和WG-FS-LASIK治疗低度无散光近视患者术后早期视觉质量比较

目的比较飞秒激光小切口角膜基质内透镜取出术(SMILE)和波前像差引导的准分子激光原位角膜磨镶术(WG-FS-LASIK)治疗低度无散光近视患者术后的早期视觉质量。方法选择2022年3月至6月在广西壮族自治区人民医院视光中心行SMILE治疗的患者15例(30眼,SMILE组),行WG-FS-LASIK治疗的患者15例(30眼,WG-FS-LASIK组)。所有患者术前无散光且最佳矫正视力所需最低球镜度数均≤-3.00 D。于术前和术后1 d、1周、1个月测量视力、全眼像差(慧差、三叶草像差和球差)、客观散射指数(OSI)、调制传递函数截止频率(MTF_(cut-off))、斯特列尔比(SR)、可预测对比度视力(PVA)(包括PVA 100%、PVA 20%、PVA 9%)。比较两组观察指标测量结果。结果两组术后等效球镜、视力情况均较术前显著改善(P<0.05),但两组各时间点比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术后OSI、SR、PVA 9%均较术前显著改善(P<0.05)。WG-FS-LASIK组在术后1 d、1周、1个月的OSI水平均显著低于SMILE组(P<0.05)。在术后1个月,WG-FS-LASIK组PVA 9%显著高于SMILE组(P<0.05)。SMILE组和WG-FS-LASIK组术后慧差均呈先上升后下降的趋势,但WG-FS-LASIK组变化幅度更小,在术后1 d、1周、1个月,WG-FS-LASIK组慧差小于SMILE组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论SMILE和WG-FS-LASIK均能提高低度无散光近视患者术后早期视觉质量,但WG-FS-LASIK早期视力恢复更好,且夜间视觉质量改善更优。

全光通信网络中光开关技术比较

光开关是实现全光通信网络光交换的关键器件,对于光开关技术的研究已成为全光通信网络研究的焦点。首先对光开关的定义及应用进行描述,接着提出应用非常广泛机械光开关、MEMS光开关、磁光开关等3种光开关。分析了它们的结构形式和性能特点,并进行了对比,指出不同类型光开关的优点和不足之处。

无限远微光瞄具目标模拟发生装置研究

根据射手夜间瞄准射击时实际夜天光环境下景物反射的光照度值,计算出进入微光瞄准镜入瞳处的光照度值,以此照度值设计了双积分球照明模式的无限远微光瞄具目标模拟发生装置.根据积分球原理在双积分球之间设置有可变光阑,根据检测系统要求为微光夜视仪提供了四档可切换的微光照度环境.为保证在实验检测过程中待测瞄具能接收到光源出射的最大光照度,分析了待测瞄具距离平行光管的实际安装位置,得出影响待测瞄具入瞳处光照度值的三个关键因素为大小积分球之间可变光阑的口径、平行光管的视场及被测瞄具距离平行光管物镜的安装位置.最后,对积分球出射窗口处光照度,以及经过无限远目标模拟发生装置后出射的光照度值进行分析计算与实验测量,结果表明光照度不均匀度<2%,满足应用要求.

基于投影光瞳分布的星地激光通信波前探测

为了解决星地自由空间光学通信系统中的提前角问题,采用了一种基于光强传输的新型波前探测技术——投影光瞳面分布(Projected Pupil Plane Pattern,PPPP),并通过实验室实验验证了该技术的可行性。PPPP基于TIE光强传输公式,根据不同传输距离下光强分布的变化反解出大气湍流引起的波前畸变。由于PPPP采用的是上行通信激光本身的后向瑞利散射,其测量的大气湍流方向与通信卫星方向一致,因此可以有效解决星地激光通信中的提前角问题。实验模拟了1 m口径的地基望远镜作为上行激光发射装置和后向散射光斑成像设备,通过等效高度分别为10 km和17 km的上行激光后向散射光斑图像来实现对10 km以下大气湍流的波前探测。实验采用的波前畸变模拟装置包括空间光调制器和透明塑料片,实验结果表明,对不同的波前畸变PPPP和通用的夏克-哈特曼波前探测器可以实现相似的波前重构,两者重构相位的残差约为初始相位的30%。

2023年我国光伏产业对外贸易形势分析及对策建议

一、2023年我国光伏行业整体外贸运行简况据我国海关统计,2023年我国多晶硅进口额为17.1亿美元,同比下降35.6%。出口方面,2023年我国光伏产品出口额为475.9亿美元,同比下降4.9%。其中组件出口额为388.3亿美元、同比下降5.8%,出口量约211GW、同比增长36.6%;电池片出口额为39.4亿美元、同比增长5.2%,出口量约39GW、同比增长69.4%;硅片出口额达到48.2亿美元、同比下降4.6%,出口量约78亿片、同比增长45.6%。

光伏:能源可持续到材料可持续

可持续发展理念已经成为人类社会发展的核心.在能源可持续方面,人们努力增加可再生能源的用量;然而,太阳能光伏产业经过20余年的蓬勃发展,初期建设的光伏电站组件即将迎来“退役潮”.巨量退役光伏组件给环境带来巨大压力,光伏资源可持续2.0概念可能是解题之钥.论述退役光伏组件结构以及含有的有价元素;指出运输成本高,乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)剥离难及含F背板回收污染严重等棘手问题;对退役光伏组件回收的阻碍作用.对光伏资源可持续2.0概念框架下的集装箱式源头拆解理念、超临界发泡组件背板技术、光伏硅废料提纯技术及其合金化工艺进行系统的评述.最后,基于材料2.0概念,对退役光伏组件资源化利用的发展趋势进行展望,可为研发更加绿色高效的退役光伏组件再利用技术,提供一定的参考.

微结构光纤光栅的制作及应用(英文)

研究实芯光子晶体光纤和空气芯光子带隙光纤光栅的制作方法及应用.在实芯光子晶体光纤中写入长周期光纤光栅,并用其研制高灵敏度应变传感器.通过聚焦CO2激光在光子晶体光纤表面刻槽的方法研制光纤型起偏器.利用CO2激光周期性塌陷空气孔的方法,在空气芯光子带隙光纤中写入新颖的长周期光纤光栅.利用准分子激光或飞秒激光通过双光束干涉原理在细芯掺锗光子晶体光纤或细芯纯硅光子晶体光纤中写入光纤布拉格光栅.

光学技术在牙齿颜色检测及龋齿诊断中的应用

分析了用于人体牙齿色度测量的分光光度计及用于龋齿诊断的激光荧光龋齿检测仪(DIAGNOdent)和定量激光/光感应荧光检测仪(QLF)的光学系统和工作原理。介绍了光学技术在牙科医疗领域的重要应用及应用现状。

从反射到干涉:光的传播特性及其在现代科技中的应用

光作为自然界中最基本的物理现象之一,其传播特性一直备受关注。从简单的反射到复杂的干涉现象,光的传播特性展现了其独特的魅力和广泛的应用潜力。通过总结光的基本传播特性,包括反射和干涉等基本现象,探讨光在现代科技中的广泛应用,如光栅、光学干涉仪、激光器、显微镜、望远镜和光纤通信等。展望光学与其他科技领域的交叉融合,如光电子学、生物医学光子学等前沿科技领域的发展前景。随着科技的进步,光的传播特性将在更多领域发挥重要作用,推动人类社会的不断发展和进步。

手持式交叉圆柱镜在高度散光验光中的应用

由于屈光系统中的两条子午线上的屈光力不同而不能在视网膜上形成聚焦点,导致视力降低,一般屈光度大于4.00D的患者被称为高度散光~([1])。高度散光对视力的影响显著,不仅看近、看远不清晰,还容易引起视疲劳,出现眼干、眼涩、眼部疼痛等症状。针对高度散光患者,原则上应尽量矫正,同时也要视具体情况而定,应考虑戴镜者年龄、适应能力等因素。在验光过程中,精准测量散光轴位和度数是从业者经常遇到的难点,建议使用交叉圆柱镜~([2])以进一步达到最佳矫正视力。在此,笔者分享一例具有代表性的病例,以期为行业同仁提供参考。

盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动设计研究

针对光伏电站中运维使用的清扫机器人轻量化设计问题,提出一种盘刷式光伏清扫机器人结构并设计驱动系统。首先,在现有轮式机器人基础上,将盘刷与机器人驱动轮集成为一体,设计紧凑型机器人结构,在机器人运动过程中同步实现组件表面清扫,并对电机支架进行优化设计。其次,采用四轮驱动方式,设计盘刷式光伏清扫机器人驱动系统软硬件。在屋顶光伏组件表面开展实验,实验结果表明所设计的盘刷式光伏清扫机器人结构与驱动系统满足清扫需求,在夏季晴天天气清扫一块面积为2.44 m^(2)的光伏组件,对比清扫前后光伏组件标准化的电气特性,清扫后修正至标准测试条件(STC)下的最大功率提升约16.1%。

光导微波源阵列合成时控技术初步研究

基于宽禁带光导半导体的固态光导微波源是高功率微波产生的一种新途径,该方案具有功率密度高、频带范围宽等特点,且其低时间抖动特性使其在功率合成方面具有巨大潜力,利用光波束形成网络构建光导微波有源相控阵是光导微波器件迈向实用的重要途径。分析了光导微波相控阵系统原理,设计了光导微波真延时网络架构,并构建了差分真延时相控阵和考虑相位随机误差的真延时相控阵的理论模型,对影响功率合成和波束扫描的关键因素开展定量分析和仿真验证。结果表明,对于发射1 GHz信号的n×10阵列,延时均方差在10 ps以下时,指向偏差小于0.13°,峰值增益损耗小于2%;延时步进精度在10 ps以下时,指向偏差小于0.2°,峰值增益损耗小于0.03%。由此提出延时精度指标,为未来更高功率、更大规模的光导微波合成技术发展提供参考。

体外光学质量测试系统对IOL光学质量评估应用的研究进展

手术是目前白内障唯一有效的治疗方法。随着生活水平的提高,人们对术后视觉质量的要求也越来越高,各种功能性人工晶状体(IOL)不断推出。体外光学质量测试系统用于新型IOL的设计和优化、IOL临床应用的前期研究,评估IOL的材料、设计、偏心量、倾斜度、旋转度、入射光波长,瞳孔直径等因素对IOL光学质量的影响,有助于医生对IOL的充分了解和正确选择。体外光学质量测试系统主要包括光学测试平台和光学设计软件,前者可对IOL进行实验测量,而后者可对IOL进行光学数值模拟。目前体外光学质量测试系统在国内应用较少,但逐渐受到关注,本文围绕常用的IOL体外光学质量测试系统及其临床应用进行综述,包括体外光学质量的测量评估指标、光学测试平台(OptiSpheric■ IOL PRO、Badal Optometer、PMTF和NIMO)的构造和光学设计软件(ZEMAX、OSLO和VirtualLab)的测量原理,二者在IOL光学质量评估方面的应用,以及体外光学测试的局限性等。

基于PSIM机载大视场宽谱段偏振光谱成像系统光学设计

为满足偏振光谱成像探测中对于大视场、宽谱段技术要求,设计了一种基于偏振强度调制技术(PSIM)的宽谱段大视场偏振光谱成像仪。针对前置望远镜组,文中对现有国内玻璃材料消色差分析,优选了可见至短波红外的复消色差玻璃,通过控制镜组中PSIM模块光线角度,实现大视场内在PSIM模块上的入射角度需求。结合分析结果,采用光学设计软件优化设计。设计结果表明,前置望远系统能够实现波段为400~1 700 nm,视场角为72°,焦距为20 mm, F数为4的高质量成像,全谱段内探测器截止频率处传递函数优于0.4, PSIM模块上最大入射角度为±4.99°,有效保证了各视场内偏振调制的一致性。后置光谱分光系统采用基于Offner结构的凸面光栅,优化结果显示各波段点列图均小于一个像元,在探测器奈奎斯特频率处中心波长的MTF达到0.6,各项指标均满足设计要求。本文对于基于PSIM宽谱段偏振光谱成像仪器的工程化具有很重要的现实意义,对宽谱段光学系统消色差设计也具有一定指导意义。

特种光纤及器件研究

特种光纤及器件在光纤通信、光纤传感、光纤激光等领域有非常广泛的应用.近年来,上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室将纳米技术与特种光纤及器件相结合,开展了特种纳米半导体掺杂光纤、抗辐射光纤、包层模谐振光纤以及量子点光纤放大器等方面的研究,并探索了它们在宽光谱光放大、特种光纤传感器等方面的应用.

电泵浦有机发光二极管衬底侧向辐射研究

有机发光二极管衬底侧向辐射光谱与正向辐射光谱相比,存在明显的窄化现象。研究影响器件侧向辐射光谱窄化的因素,进一步减小辐射光谱的线宽,可为电泵浦有机发光二极管激光辐射研究打下基础。本文研究了随有机发光二极管空穴传输层NPB厚度的变化,器件衬底侧向辐射光谱的半高宽、峰位以及偏振特性的变化情况。比较了有机发光二极管衬底边缘两侧蒸镀银膜与未蒸镀银膜时的衬底侧向辐射光谱。研究发现蒸镀银膜时有机发光二极管的衬底侧向辐射光谱半高宽变窄,并且当空穴传输层NPB的厚度为130 nm时,器件衬底侧向辐射光谱半高宽低至14 nm。说明器件衬底两侧存在银膜作为反射镜的情况下,衬底中侧向传播的光将受到光学谐振腔的作用。本文的研究结果为有机发光二极管辐射光谱的窄化和辐射光放大提供了一种新思路。