摘要：1.8—2.0μm波段包含大量水的吸收谱线,且吸收强度高于传统的1.3—1.5μm波段,在水的吸收光谱测量中具有很大的应用潜力.超光谱吸收测量技术可以利用宽带范围内的大量吸收谱线来实现物理参数的反演,与传统的单/双谱线的可调谐二极管吸收光谱技术相比具有更好的稳定性、准确性和更宽的使用范围.宽带调谐的窄线宽激光光源是实现超光谱吸收测量的关键器件.利用可调谐法布里-珀罗(FP)腔和光纤可饱和吸收体,搭建了宽带调谐的窄线宽2μm光纤激光器.利用掺铥光纤的再吸收特性,通过合理设计增益光纤长度,得到了在1910—1970 nm约60 nm的光谱范围内连续可调的激光输出,且激光器静态线宽小于0.1 nm,能够满足水的超光谱吸收测量实验的要求.利用该激光器分别对空气和酒精火焰中水在2μm波段的宽带吸收光谱进行了测量.在常温空气中,该光源可以在1910—1965 nm的光谱范围内有效分辨40余条水的吸收谱线;在酒精火焰中,该光源可以在1950—1970 nm的光谱范围内有效分辨近50条水的吸收谱线.通过与HITRAN2016数据库的比对反演得到激光器在动态扫描过程中的线宽约为0.06 nm,与静态测试结果相近;反演得到的空气温度约为298 K,空气中水的摩尔分数约为2%,与温湿度计测量结果一致;反演得到的酒精火焰温度约为1220 K,与热电偶测量结果较为接近.

摘要：针对环形光刀取样式高能激光光强分布测量系统的要求,研制了以圆弧反射面环形光刀架构的光取样器,实现了对激光束的在线取样测量。光取样器的取样光刀外形设计为环形光刀,可对取样光束进行周向扩展,满足半数以上探测器接收取样空间光信号的要求;取样光刀反射面设计为圆弧形,可对取样光束进行切向扩展,使其在增大衰减倍率的同时降低系统对光的难度。通过光取样器具体设计参数的计算,获得了满足探测单元与反射光束耦合孔径角要求的参数设计范围。实验表明,研制的光取样器可有效用于大面积高能激光束的在线测量。

摘要：研究了重复频率HF脉冲激光器的气体介质对激光输出能量稳定性的影响规律。计算结果表明,激光器放电区内SF_6的解离率约为1.5%(略高于实验测量值),工作气体介质的消耗速率为2.2×10^(15)(cm^(-3)·s^(-1)),但消耗量比气体的初始量小3～4个量级。通过合理控制激光器内HF的分子浓度,并适时补充激光器气体介质,可以提高激光器输出能量的稳定性。激光器输出能量变化分为过渡阶段和维持阶段,其中过渡阶段决定了重复频率工作模式下HF激光器的总体出光能力。计算结果可为重复频率非链式HF脉冲激光器设计提供技术支持。

摘要：设计了一套利用成像法结合长脉冲能量计测量高重频激光强度时空分布的测量系统,给出了测量原理,简要叙述了系统的总体结构,重点介绍了系统模型设计、高精度靶面定位技术、电控机械/光学快门、大口径分束与缩束光学组件、长脉冲kJ能量计的设计与实现、多类信号采集与同步控制技术研究等,给出了激光强度时空分布测量实验结果。结果表明:测量系统兼具成像法测量分辨力高和量热法功率测量准确的优点,可应用于高重频激光强度时空分布的测量。

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：数值模拟975nm和1975nm双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器。计算给出激光功率和粒子数密度随时间和位置的二维分布,计算结果与实验报道吻合较好。模拟双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器实现稳定连续激光振荡的整个过程,计算分析泵浦功率、1975nm泵浦光重叠因子、输出镜反射率、离子间相互作用等参数对3.5μm激光功率的影响,分析ESA2产生显著影响的条件。数值模拟对深入理解双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器的动力学过程和优化激光器设计有一定指导意义。

摘要：提出一种基于光纤阵列的激光光斑时空分布测量方法,采用在多层石英平板上制作V型槽并层叠石英光纤阵列的方法,获得了具有较高抗激光损伤能力和空间分辨力的光纤阵列取样器,实现了激光光斑的空间分布取样。给出了光纤阵列的取样原理、取样器结构和大倍数光强衰减的设计。实验结果表明:光纤阵列抗激光损伤能力优于10kW/cm2(50s),系统空间分辨力优于3mm,测量误差小于3%。

摘要：设计了一种基于多个串联FBG传感元直接成缆的大面积、长距离智能周界警戒技术。建立了8路时分、13路波分复用实验系统,在此基础上实现了探测距离大于1 km、定位精度为10 m、波长解调精度为0.01 nm的智能警戒。同时,该系统具有成本低、FBG传感元数量多、告警定位精确、告警灵敏度高、布放灵活及易于复用拓展等特点。现场实验证明,该系统能够完成不同入侵模式的判断,可以用于周界警戒。

摘要：在辐射环境中工作的光纤激光器受到的辐射损伤会导致激光器功率退化,进而引起辐射致产热,从而影响到激光器的正常应用和系统安全。基于此,建立一种辐射环境表征参量与光纤激光器增益光纤内功率、热效应和温度分布的关系模型,开展稳态γ射线作用下掺镱双包层光纤激光器的功率特性及热效应的数值模拟仿真。研究了辐致损耗、辐射剂量、光纤长度以及泵浦方式对输出功率的影响,并对不同泵浦方式下增益光纤内的热效应进行了分析。相关结果能够为光纤激光器的辐射效应研究工作及在辐射环境下的工程应用设计提供参考。

摘要：为研制中红外波段掺钬光纤激光器的高功率泵浦光源,设计并搭建了一台中心波长为1150.41 nm的光纤激光振荡器。该光纤激光振荡器的最大平均输出功率为4.55 W,光-光转换效率为43.5%。在最大输出功率时,没有出现放大自发辐射光谱、泵浦光残余和寄生激光振荡,激光光谱的3 dB线宽为O.5 nm,边模抑制比达到38 dB。基于光纤激光振荡技术,有望获得3μm波段掺钬光纤激光器的高功率泵浦光源。