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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
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    微环外腔可调谐窄线宽半导体激光器特性分析

    刘绍殿肖永川李朋飞冯琛...
    306-311页
    查看更多>>摘要：对基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器进行了性能表征和研究.通过对增益芯片的驱动电流、两个微环热电极电压、相位节热电极电压和半导体制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)温度控制等参数的调节,实现了C波段可调谐输出,所提激光器的边模抑制比≥52 dB,输出功率>10 dBm.通过对激光器高频白噪声进行表征,计算得到激光器的线宽为0.84 kHz,相位噪声在0.01、0.1和1 kHz处分别为581.04、60.47和6.70 µrad/Hz1/2.通过对激光器的相对强度噪声(RIN)进行测试,在1～20 GHz范围内,激光器RIN≤-156 dB/Hz.基于上述优异的性能,基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器有望在光纤传感、微波光子、相干通信和多普勒激光雷达等领域发挥潜在应用价值.

    微环谐振腔氮化硅宽带可调谐波长窄线宽半导体激光器

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    基于BBO晶体的电光取样探测技术在近红外少周期激光脉冲探测中的应用

    王婧仪李强爽孙长明杜海伟...
    312-318页
    查看更多>>摘要：基于数值计算研究了β相偏硼酸钡(即β-BaB2O4,BBO)晶体在近红外波段的电光取样探测技术的频率响应,分析了基于不同厚度的BBO晶体电光取样探测技术探测近红外少周期激光脉冲过程中引起的脉冲畸变,包括中心频率的频移和带宽的变化,并给出0.9～2.1 μm范围内激光脉冲带宽改变量和中心波长改变量与晶体厚度的具体关系.结果表明,当晶体厚度为10 μm时经电光取样探测的少周期激光脉冲的带宽和中心波长改变量均在0.1%以内;增大晶体厚度,则二者改变量增大;当晶体厚度为200 μm时,探测的带宽变窄20%,中心波长改变量在6%以内.本文结果可以为扩展电光取样探测技术到近红外波段提供理论参考,也为强场物理中少周期激光脉冲的探测和定标提供一定的帮助.

    电光取样β-BaB2O4晶体近红外少周期激光脉冲

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    基于分段腐蚀的高功率包层光剥离器实验研究

    于珊唐吉龙万志强魏志鹏...
    319-323页
    查看更多>>摘要：为提高高功率光纤激光器的光束质量,降低制作成本,避免剥除包层光时出现异常高温,基于20/400 μm的国产传能光纤,以低成本的玻璃蒙砂膏(TBS-307)为腐蚀剂,通过分段腐蚀法制备了长度为5 cm的5段分段式中心对称结构的包层光剥离器.在将包层光剥离器分别正向和反向接入测试系统的情况下,输入488 W泵浦光功率时,输出功率均只有15.3 W左右,功率衰减系数达 15 dB.在没有水冷散热的条件下,剥离器的激光输入端的三段最高工作温度稳定在120℃左右,且整体温度分布比较均匀,没有发现明显的异常热点.上述内容表明所制作的包层光剥离器可以满足高功率光纤激光器的应用要求,达到降低成本,提高光束质量和稳定性的目的.

    包层光剥离器光纤激光器分段腐蚀传能光纤

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    基于密度泛函理论的B、P掺杂MoS2/Gr异质结光电性能增强的调制机理

    李佳斌刘明杨杨楠范增辉...
    324-334页
    查看更多>>摘要：为了扩展能够提升光调制器性能的新型复合材料的相关理论,基于密度泛函理论,研究了B、P掺杂MoS2/Gr异质结的光电性能的调制机理.结果表明:形成异质结后,异质结层间存在着由石墨烯层向MoS2层表面的电子转移;掺杂原子后,异质结的石墨烯层和二硫化钼层之间转移的电子进行了重分配,主要发生了B原子向C原子与P原子向S原子,以及B原子与P原子间的电子转移,导致掺杂P原子附近电子向层间聚集的现象.费米能级附近,掺杂原子和石墨烯与二硫化钼之间发生轨道杂化,产生杂化能级,使得载流子跃迁的能隙变窄,导致材料与光在近红外甚至以下的低能区作用增强,且部分光学吸收峰向低能区方向移动.此外,通过改变掺杂原子浓度和配比可以一定程度上实现对异质结低能区光学性能的调控.

    材料MoS2/Gr异质结第一性原理掺杂光电特性

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    超薄单晶硅光伏电池倒金字塔绒面设计及优化

    祁旭斌向阳杨阳
    335-342页
    查看更多>>摘要：该研究构建具有倒金字塔绒面的前表面结构、双层减反膜、3 μm厚的单晶硅吸收层、指交叉背接触电极、氧化物钝化层的超薄光伏电池模型,利用时域有限差分法(FDTD)求解电磁波在半导体中传播的麦克斯韦方程组,进而得到场分布,优化倒金字塔绒面的倾斜度,实现了最佳44.65 mA⋅cm-2 理想短路电流密度.利用小信号交流扫描求解描述载流子运动规律的漂移扩散方程和描述静电势的泊松方程,使用粒子群优化算法优化指交叉背接触电极位置以及掺杂浓度,获得该模型的伏安特性曲线,计算得到该模型光电转化效率为23.03%.

    光伏电池效率表面结构时域有限差分法超薄薄膜

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    近红外组织血氧检测的波长优化及实验验证

    施祥黄尧倪敬书董美丽...
    343-349页
    查看更多>>摘要：基于近红外光谱技术的组织血氧参数检测具有快速、实时、无创等优点,已经广泛应用于临床,具有重要的应用价值.近红外光谱组织血氧检测技术需要不同波长的近红外光进行组合来计算氧合血红蛋白和还原血红蛋白的浓度,但是目前用来检测血氧信息的波长组合并不统一.光源波长选择直接关系到组织血氧参数提取的准确性.为提高测量精度,本研究建立了一种基于条件数的波长选择方法并通过组织仿体实验和在体实验进行实验验证.实验结果表明:当改变组织仿体的吸收和散射系数时,最小条件数组反演的总血红蛋白浓度误差最小,最大条件数组反演的误差最大;在体实验中,对收集的光谱信号去噪处理后,条件数最小组反演的血氧饱和度误差小,最大条件数组反演的氧饱和度误差最大,符合条件数的基础理论.因此,使用条件数的方法进行波长优化选择是可行的,提高了光学参数反演成生理参数过程中对误差的容忍程度,为组织血氧检测的波长合理选择提供了方法基础.

    医用光学近红外光谱条件数波长优化

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    基于衍射透镜的激光雷达接收光学系统设计

    侯孟霞范斌殷家家刘博...
    350-357页
    查看更多>>摘要：衍射透镜具有质量轻、面形公差宽松等优势,是轻量化激光雷达光学接收系统的有力选择.为了解决当接收系统F数很小时单片衍射透镜透过率较低的问题,提出一种由衍射透镜、准直组和会聚组等3部分构成的折、衍混合结构,并且基于该结构设计了一套口径为 50 mm、视场全角为 0.9 mrad、F数为 1.78、波段为(1064±0.1)nm的接收光学系统.结果表明,该系统的弥散斑均方根半径远小于艾里斑半径,成像质量接近衍射极限.考虑衍射透镜的衍射效率、玻璃材料的吸收与反射因素,该系统透过率达78.2%,可满足激光雷达对光学接收系统的实际应用需求.因此,该系统可为后续衍射式激光雷达接收光学系统的设计提供参考.

    激光雷达轻量化衍射透镜光学设计

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    大面积高均匀照明的LED阵列设计

    李谱林吴玲玲陈靖占春连...
    358-367页
    查看更多>>摘要：为了实现飞机座舱人机工效实验验证平台中的环境光模拟系统在大面积目标面上高均匀的照度分布,采用模拟退火算法结合照度叠加理论模型,主要从光源发光角度和排布方式两个方面阐述大面积高均匀照明的LED阵列设计方法,并且通过实验验证了其准确性.结果表明,采用 363个LED光源按照模块化排布的光源阵列在距离 1.5 m处的4 m×4 m目标面范围内,光照度均可达到5×104 lx,且光照度均匀性达98.17%.该结果满足高空环境光模拟系统大面积高强度高均匀性的设计要求,可以为在大面积目标面实现照度高均匀性分布的照明系统设计提供参考.

    光学设计与制造照明设计环境光模拟系统模拟退火算法大面积LED阵列

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    红外双视场镜头的力学及运动学分析

    易乐吴晓君
    368-376页
    查看更多>>摘要：红外双视场镜头在投入使用之前需进行冲击、振动以及高低温试验,试验中有时会出现各种问题,如镜头被破坏、镜头成像不稳定、镜头运动卡顿等.基于上述问题,对一款焦距为25～75 mm、F数为1.0～1.2的红外双视场镜头进行冲击、振动分析.在前人工作的基础上,建立相应的冲击振动模型,基于建立的冲击振动模型对该红外双视场镜头进行相应的仿真分析.对镜头的传动件进行受力分析,提出一种设计凸轮曲线的方法,以减小运动受力,减小凸轮筒在低温下卡死的概率.结合以上工作对该镜头进行相应的冲击振动以及高低温试验,试验结果令人比较满意.研究结果可为红外双视场镜头的仿真分析以及结构设计提供参考,避免因设计阶段中的缺陷造成经济以及时间上的损失.

    红外双视场镜头运动受力分析冲击振动凸轮曲线

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    宽光谱高分辨率的分光光度计光学系统设计

    何丹吴玲玲陈靖李谱林...
    377-384页
    查看更多>>摘要：为了使分光光度计在宽光谱范围内能够实现高分辨率,采用旋转光栅方式设计了基于非对称式切尔尼-特纳(Czerny-Turner)型结构的光学系统.根据分光光度计的工作原理和几何像差理论,并考虑中心和边缘波长的影响,计算了分光系统各光学元件的特征参数和结构参数.以光谱分辨率为主要目标,通过Zemax软件对光学系统进行仿真与优化设计,确定最佳光路结构,并采用多重结构模拟光栅旋转以实现对宽波段的扫描.仿真结果显示,系统在 300～1000 nm光谱范围内分辨率均远优于0.1 nm.通过搭建实验系统验证了分光光度计的光谱分辨率能够达到0.1 nm的技术指标.因此,所设计的分光光度计光学系统对宽光谱高分辨率的光谱仪器设计具有一定的参考价值.

    光学设计分光光度计切尔尼-特纳结构光谱分辨率

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