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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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    毫赫兹频段低噪声半导体泵浦驱动源设计与测试表征

    高子超李番李健博王嘉伟...
    282-290页
    查看更多>>摘要：针对空间引力波探测中抑制毫赫兹频段激光强度噪声的需求,基于低噪声芯片,结合高稳定性电压基准源,设计相关外围电路,进行星载激光放大器中半导体激光泵浦驱动源的整体设计与研发,从时域及频域两方面对泵浦驱动源的工作性能进行评估.实验结果表明:自研泵浦驱动源输出电流3.5 A时,在4 h内的电流时域抖动≤180 μA;在频域方面,通过取样电阻将电流信号转化为电压信号,得到电压噪声谱密度低于1×10-4 V/Hz1/2@0.1 mHz和1×10-5 V/Hz1/2@1 mHz.所研发的泵浦源输出激光强度噪声在毫赫兹频段的相对电压噪声谱密度小于1×10-3 Hz-1/2@(0.1 mHz～1 Hz),为空间引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件及实验基础.

    半导体泵浦驱动源毫赫兹频段噪声评估激光噪声抑制光电反馈控制

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    低温Fe2+∶ZnSe固体激光器的长脉冲输出特性

    刘昊吴克难金玉奇
    291-295页
    查看更多>>摘要：对基于不同Fe2+∶ZnSe晶体样品的中红外固体激光器的长脉冲输出特性进行了研究.采用一台最大单脉冲能量为600 mJ的Er∶YAG脉冲激光器作为泵浦源,将晶体置于真空仓中用液氮冷却.低温85 K时,在6 mm厚的镀膜样品上实现了最大能量为184.4 mJ、脉宽为1 ms的长脉冲输出,对应斜效率为45.5%.对未镀膜样品,比较了在晶体不同固定角度时的输出特性,结果表明,适当倾斜时输出能量更高.

    激光器中红外激光固体激光器Fe2+∶ZnSe激光器长脉冲输出

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    基于超高斯函数的球形抛光工具去除函数库建立方法

    徐梓榕黄启泰任建锋
    296-302页
    查看更多>>摘要：去除函数库是大量不同形状的去除函数所形成的集合,去除函数库的建立对数控抛光中去除函数的调用具有重要的作用.以柔性球形抛光工具的去除函数为研究对象,建立以超高斯分布为主体的拟合模型并对数十组数据进行了最小二乘拟合,采用多变量插值方法对拟合参数进行处理,建立了进动角、压力、转速此三种抛光参数任意组合所对应去除函数的数据库.在去除函数库中随机选取了4个样本与实验数据对比,相对误差均小于7%,验证了该方法的有效性.

    柔性抛光工具去除函数超高斯分布最小二乘拟合方法多变量插值

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    Fizeau干涉系统虚拟环形光源设计及噪声抑制

    王刚张迪郝怡蕾刘丙才...
    303-307页
    查看更多>>摘要：基于环形光源抑制相干噪声的原理,针对典型Fizeau干涉系统,设计了利用光楔旋转产生的虚拟环形光源,讨论了光楔楔角的选取,仿真了虚拟环形光源Fizeau干涉系统的随机噪声点和相干噪声源,并对比了点光源与环形光源模式干涉条纹图.结果表明,虚拟环形光源能有效地抑制系统噪声,同时能够保持较好的干涉条纹对比度.

    干涉测量相干噪声环形光源旋转光楔

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    小尺寸虹膜识别镜头的设计与性能分析

    韦贵妹张凯夏雄平
    308-314页
    查看更多>>摘要：基于人眼虹膜的天然防伪性,设计了一款微型的虹膜识别镜头并对其性能进行分析,该镜头由4片偶次非球面透镜组成,f数为1.8,全视场角为42°,光学系统总长2.5 mm,工作距离为184～389 mm.在可变工作距离范围内,所设计的镜头在1/2截止频率处各视场的调制传递函数(MTF)值均大于0.4,光学畸变小于0.6%,相对照度大于80%.所设计的镜头透镜材料采用光学塑料,具有体积较小、重量较轻、生产成本低、f数较小,以及成像质量优良等优势.该虹膜识别镜头可应用于手机等小型移动设备来实现高效的生物特征识别.

    光学设计虹膜识别Zemax非球面镜头

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    激光雷达主反射镜支撑结构设计与实现

    周国清高轲吴金煌宋乃回...
    315-324页
    查看更多>>摘要：为避免机载测深激光雷达光机系统中反射镜在不同工况下的面形误差,提出反射镜间柔性支撑结构,通过柔性结构改变反射镜与支撑结构之间的力学关系,来减少反射镜的变形量.首先通过Zemax软件制作出光学系统并导出到Solid works制作光机三维模型,再根据实际使用工况通过Ansys对三种结构进行刚度测试和面形分析.根据分析结果可知:使用环形薄圆筒的支撑结构的一阶频率高达331.06 Hz;热力耦合作用下镜面变形峰谷值为37.25 nm,均方根值为14.52 nm.此外,对支撑结构进行了动力学分析,在1g加速度激励下,反射镜最大加速度响应为4.32g.在随机振动下,反射镜组件最大加速度均方根值达到4.7grms,支撑结构柔性装置的最大应力为21.3 MPa,力学特性良好.最后,设计了最大接收视场验证实验、光学系统远距离回波接收实验和机载水深测量实验,该结构可以很好地完成回波接收.结果表明,本文设计的反射镜支撑结构柔性结构稳定可靠,能用于机载测深激光雷达系统.

    仪器测量与计量激光雷达光机系统支撑结构有限元分析

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    渐进多焦点眼用镜片像散的区域性优化设计

    沈悦晨唐运海吴泉英陈晓翌...
    325-332页
    查看更多>>摘要：提出了一种区域性优化设计方法,旨在减小渐进多焦点眼用镜片(PAL)的像散,并且利用该方法对PAL的视近区和像散区进行优化设计.首先,采用最小二乘法寻找与叠加区域最契合的球面片.然后,将渐进表面与球面按比例叠加以减小PAL的像散.最后,使用Zernike多项式区域性拟合方法平滑叠加区域边界处的镜片表面,从而减小因表面突变产生的不必要像散.初始设计镜片样品与优化后镜片样品的测试结果显示,优化后PAL最大像散减少了14.3%,最大像散区域面积缩小了30.5%,视近区像散小于0.06 D的范围增加了30.4%.该优化设计方法在保持光焦度分布基本不变的情况下显著降低了像散,并扩大了视近区的有效视觉范围,有助于配镜者获得更好的视觉体验.

    光学设计渐进多焦点眼用镜片区域性优化光焦度像散

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    新型扭转梁结构的电磁驱动式MEMS微镜

    徐凡彭长四曾中明吴东岷...
    333-340页
    查看更多>>摘要：为了提高MEMS(Micro-electro-mechanical system)微镜工作时的可靠性,设计了一款镜面尺寸为5 mm×6 mm,搭载新型扭转梁结构的电磁驱动式MEMS微镜.利用有限元分析算法对MEMS微镜进行仿真,提高其运动模态的设计合理性,并对所设计的结构完成工艺制备和封装.所制备的二维MEMS微镜具有工艺简单、制造成本低、转角稳定性强等优点.测试结果表明,搭载新型扭转梁结构的MEMS微镜可以实现双轴转动,其快轴谐振频率为1082.2 Hz,光学角度为 53.9°,慢轴工作频率为 60.0 Hz,光学角度为 20.8°.在稳定性测试中,机械半角误差为 0.21°,整体角度浮动小于2.6%.该二维MEMS微镜在有着大扫描角度的同时,稳定性也较强,能够满足MEMS激光雷达的使用需求.

    光学器件电磁驱动有限元扭转梁微镜

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    基于线性电路的伪波形选择性超表面吸收器

    邢瑞程用志罗辉陈浮...
    341-347页
    查看更多>>摘要：超表面吸收器(MA)能吸收电磁波的能量,减少信号的反射或透射,在保护敏感电子器件免受电磁(EM)干扰方面具有重要作用.本文提出了一种基于方环形谐振器结构加载集总电阻的伪波形选择性超表面吸收器(PWSMA),其能够模拟非线性电路MA的波形选择特性,在同一工作频率实现连续波或长脉冲信号的强吸收、超短脉冲的低吸收.所设计的PWSMA基本单元由表层金属方环形谐振器结构加载集总电阻、中间介质隔离层和底部接地层组成.结果表明,该PWSMA对连续波在3.3 GHz的吸收率可达98.6%,而对应同频率下脉冲宽度为0.5 ns的超短脉冲吸收率只有43.9%,具有显著的连续波选择性吸收性能.这种基于线性MA的波形选择响应特性主要源于谐振器结构的色散行为,而不是非线性电路结构的全波整流和频率转换特性.PWSMA吸收率随着脉冲宽度的增大显著增强,当脉冲宽度增大到100 ns以上时,脉冲波吸收率达到98.3%,在整个频率范围内与连续波相近.另外,PWSMA对脉冲波和连续波吸收范围都不可能超过Rozanov极限.进一步结果表明,通过改变电阻值可以显著调节PWSMA对连续波和脉冲信号的吸收特性.

    超表面波形选择性集总电阻方环形谐振器连续波

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    不同形状椭球粒子对Mueller矩阵偏振的影响研究

    张肃陆社添李英超战俊彤...
    348-356页
    查看更多>>摘要：针对偏振光通过烟尘环境时椭球灰尘粒子的Mueller矩阵偏振特性变化问题,利用T矩阵与蒙特卡罗模拟结合的方法实现多粒子散射仿真,结合Mueller矩阵极化分解方法分析椭球形粒子形貌参数变化对椭球粒子的Mueller矩阵、二向色性,以及其所导致的相位延迟性、退偏等参数的影响.仿真结果表明:对于椭球粒子的单次散射,横纵轴比相乘等于1的一对椭球粒子的退偏值、偏振度几乎相等;对于多次散射,可以通过Mueller矩阵元M24、M34、M42和M43区别球体和椭球体,通过Mueller矩阵元M12、M13、M21、M31区分椭球粒子的取向方向;椭球粒子的二向色性随着横纵轴比值的增加而衰减,且弱于球形粒子,相位延迟值随着横纵轴比值的增加没有明显变化,但强于球形粒子.本研究可为椭球粒子Mueller矩阵的研究奠定理论基础,为大气颗粒物检测提供新的方法.

    大气光学椭球粒子Mueller矩阵T矩阵方法偏振蒙特卡罗法极化分解

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