摘要：针对红外焦平面阵列强度响应的非线性失真现象,本文提出了一种基于单波长激光器测定红外焦平面阵列非线性校正曲线的方法,设计出用于测量的实验装置,并通过实验研究获得了实测的非线性校正曲线。结果表明,该方法规避了红外焦平面阵列光谱响应不均匀性的影响,满足了装置器件在工程技术中通用性和实用性的需要,在简单易行的同时保证了较高的测量精度。

摘要：介绍了光纤的损耗机制和γ射线对光纤的辐射效应,设计了针对脉冲γ射线作用于光纤而产生辐射感生损耗的实验测量系统。利用平均光子能量为0.3 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率2.03×107Gy.s^-1,和平均光子能量为1.0 MeV、脉冲宽度25 ns、剂量率5.32×109Gy.s^-1的2种脉冲γ射线分别作用于多模和单模光纤,分别采用波长为405,660,850,1 310和1 550 nm的激光光纤传输系统对辐射感生损耗进行了测量。获得了光纤辐射感生损耗和辐射剂量的关系,并对实验结果进行分析。从实验结果可以看出：在近红外到可见光范围内,脉冲γ射线对光纤作用产生的辐射感生损耗随探测波长减小而增大;在0.1-3.5 Gy剂量范围内,多模光纤辐射感生损耗和辐射剂量呈线性关系。分析辐射对光纤的作用机制和实验结果后得出：光纤基质原子的电子能级对传输光子的共振吸收而造成吸收损耗增加;光纤折射率分布的改变从而导致波导损耗增加。

摘要：以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立了热释电探测器对单脉冲激光辐照响应的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素。根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型。设计了信号检测电路并对其进行计算仿真。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性。

摘要：针对环形光刀取样式高能激光束在线测量系统应用中光电探测器线性饱和功率密度低而被测高能激光功率密度高的特点，采用对取样激光扩束和介质膜衰减片级联衰减的方式，实现了数千倍的线性光强衰减。介绍了环形光刀扫描取样及其扩束衰减原理，并对介质膜衰减片在激光入射角0°～15°和功率密度1～1000W／cm2条件下的透过率特性进行了分析，用实验验证了该光强衰减设计的有效性。

摘要：研究了光纤受γ射线辐照响应机制,计算了光纤对γ射线吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,采用波长分别为405、660、850、1 310、1 550 nm的模拟宽带光纤传输系统,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统。在平均光子能量0.3MeV、剂量率2.03×107Gy/s和平均光子能量1.0 MeV、剂量率5.32×109Gy/s的两种脉冲γ射线辐照条件下,获得了4种光纤瞬态辐射感生损耗与剂量的关系、永久性感生损耗的谱分布和折射率变化结果:(1)脉冲γ射线对光纤的瞬态辐射感生损耗随探测波长在近红外到可见光范围内的减小而增大;(2)在相同辐照条件下,多模光纤的瞬态辐射感生损耗稍大于单模光纤;(3)辐射致光纤折射率降低;(4)在一定剂量范围内,多模光纤瞬态辐射感生损耗和剂量呈近似线性关系。研究表明,γ射线导致光纤基质原子产生新的色心和光纤折射率降低,色心对传输光子的共振吸收导致光纤吸收损耗增加,折射率降低导致光纤波导损耗增加,感生损耗是两种机制共同作用的结果。

摘要：设计了一种用于高重复频率脉冲激光能量测量的峰值保持电路。电路由电荷积分器、2阶低通滤波器、时间延迟触发器和峰值保持器组成,通过将光电流脉冲转换成电压脉冲,电压脉冲的峰值与对应电流脉冲所包含的能量成正比。实验测量结果表明:该电路可以测量脉宽<10 ns,重复频率≥2 kHz的重频窄脉冲激光的脉冲能量,且工作稳定,其线性动态范围≥140倍。该电路可应用于光电阵列探测系统中,能实现较高的空间分辨力。

摘要：以热释电探测器的工作原理为基础,研究了热释电探测器对重频脉冲激光的瞬态响应特性,建立热释电探测器单脉冲激光辐照的工作模型,分析了影响探测器频率特性的主要因素,根据材料和结构参数模拟计算了实际应用中的响应模型,重点研究了电时间常数和热时间常数对测量的影响。设计了能够提高探测器响应速度的信号检测电路并对其进行计算仿真。完成了探测器的频率响应、脉宽响应等实验测量,验证了热释电探测器用于高重频、窄脉冲激光能量测量的可行性,并给出了目前探测单元的测量范围、线性动态范围及不确定度等指标。

摘要：为解决光纤布拉格光栅（FBG）传感器温度和应力交叉敏感问题，研究了一种FBG双参数传感器。基于FBG测温、应力测量的基本原理，分析了FBG双参数传感器的工作原理。对设计的FBG双参数传感器进行了实验研究，得到了双参数传感器的温度及应力测量线性度及响应灵敏度，并给出了温度及应力两个参数共同作用下去除交叉敏感测量结果。测温光栅动态范围0℃～100℃，响应灵敏度为12．2pm／℃；封装后应力响应灵敏度为1．79pm／N。研究结果表明，在FBG应力测量过程中，该方法不仅可以有效去除温度交叉敏感问题，同时还可以实现温度及应力两种参数的准确测量。

摘要：受激布里渊散射(SBS)是光纤中一种非常重要的非线性效应,并且其阈值较低,在光纤中极易产生,造成光纤系统中作为信号载体的入射光的能量损耗,并且其后向散射光有可能对光源造成损害,从而限制进入光纤功率及系统的传输距离。从受激布里渊散射的基本原理出发,分析讨论了受激布里渊散射阈值与光源调制频率、光源线宽、光纤长度及损耗系数的关系。设计并搭建了实验系统,实际测量得到了19.5 km的G.653光纤受激布里渊散射阈值,实验结果与理论计算吻合。

摘要：设计一种峰值保持电路,可用于高重频、窄脉冲DPL激光的脉冲能量测量。该电路主要由电荷积分电路、低通滤波电路、峰值保持电路及时间延迟电路组成。给出典型的实验波形和测试结果。实验结果表明,电路的线性动态范围约140倍。使用该检测电路可有效降低后端A/D转换器的采样频率,减小数据量,增强电路的稳定性,降低系统成本。