摘要：报道了通过三级功率放大系统(LD抽运双程放大系统、LD双端抽运放大系统和LD单端抽运放大系统),获得平均功率50W以上的1064nm皮秒激光输出。当皮秒振荡器种子注入功率为6.67 W时,经过功率放大系统,最高功率达到53.7W,光-光转换效率为30.07%,皮秒脉冲宽度为10.45ps。采用非线性晶体LBO作为倍频(SHG)晶体,实现平均功率最高达27.16W,重复频率80MHz,脉冲宽度小于10ps的532nm绿光输出,SHG效率达50.58%。整体设计在实现高的SHG效率的前提下,保证不损伤SHG晶体,使系统连续稳定工作8h以上。

摘要：针对自闭症患者的社交距离认知障碍问题,设计并实现了可穿戴辅助系统,帮助自闭症患者对社交距离进行感知、理解以及作出恰当反应.具体来说,该可穿戴辅助系统包括可穿戴硬件设备以及智能应用程序.实现了自然场景下,通过自闭症患者佩戴该系统实时准确地获得与社交对象之间的距离以及方向.通过实验验证了该系统的可行性和有效性,该系统不仅能够为自闭症患者在面对面社交中提供社交距离的认知辅助,还能够为其他自闭症社交相关的研究提供基础.

摘要：提出一种用于单电子自旋探测微悬臂梁的制作方法。采用顶层Si厚度为1μm的SOI硅片,在器件层刻蚀出悬臂梁图形后,利用热氧化将Si梁减薄至0.5μm,同时生成SiO2保护层。在KOH溶液进行体硅刻蚀过程中,以黑蜡和SiO2保护层作为正面保护,之后用溶液置换方法完成埋氧层去除及悬臂梁清洗过程。悬臂梁尺寸为465μm×10μm×0.5μm,室温真空中Q值为23000,在低温环境中可以满足单电子自旋探测要求。分析比较了球体、圆锥体、圆柱体三种磁针尖磁场梯度分布,为磁针尖结构设计提供了依据。

摘要：像素偏振片阵列在实时测量光的斯托克斯参量方面具有重要的应用.本文设计和制作了基于金属铝纳米光栅的像素偏振片阵列,制作工艺基于电子束曝光技术.偏振片阵列单元尺寸为7.4μm,每相邻2×2单元的透偏振方向分别为0,7π/4,π/2和3π/4.光栅周期为140 nm,占空比为0.5,深度100 nm,光栅面型为矩形.像素偏振片阵列的扫描电子显微镜照片显示,制备的偏振片阵列的金属纳米光栅栅线无断线、无交叉、无杂物污染,光栅栅线结构平直,厚度均匀,满足理想矩形面型.采用偏振光作为照明光的光学显微镜拍摄图片显示,像素偏振片阵列整体形状规则,具有很好的偏振特性,最大偏振透射率可达到79.3%,消光比可达到454.将像素偏振片阵列与CCD(charge coupled device)集成在一起,采集单帧图像即可计算图像的斯托克斯参量,从而得到拍摄物体线偏振度图像和线偏振角图像,实现了偏振增强,可应用于目标反隐和识别.

摘要：根据煤矿安全生产监控系统对测量甲烷浓度全量程高准确度的需要,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,设计了一种全量程一体化激光甲烷传感器.采用1 653.72nm分布式反馈半导体激光器作为系统光源,单板电路实现激光器驱动、温度控制、信号调制与解调、浓度反演.为兼顾高测量准确度和大动态测量范围,系统在低浓度时利用波长调制技术进行甲烷浓度在线检测;当气体浓度大于阈值时,自动切换到直接吸收检测技术.实验结果表明,该传感器在浓度范围为0~5%内误差小于±0.06%,在浓度范围为5~100%内误差小于真值的±6%,响应时间约为15s,满足矿井实际测量需要.

摘要：为了满足不同材料的精细加工需求,采用三波长皮秒激光器作为光源,配合自行设计的光学系统和控制系统,研制了三波长同轴输出皮秒激光精细加工系统。该系统可使用任意一种、两种或三种激光波长进行同工作距加工,通过轴向色差补偿设计,实现轴向焦点补偿最大距离0.4mm,最小焦斑直径为3μm。初步探讨了该系统在微电子行业的应用,进行了铜电极板、手机屏的切割实验以及位置敏感阳极探测器图形的制作,实验证明该系统可满足多种材料的精细加工要求。

摘要：该文设计了基于微电极阵列的16通道神经电生理信号检测系统。检测系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分可分为以下3个模块:微电极阵列接口模块,用于实现微电极阵列和检测系统的可靠连接;多通道信号放大模块,用于对微弱电生理信号进行提取并放大至合适的幅度;数据采集模块,对放大后的电生理信号进行高速数据采集并通过USB2.0接口和计算机相连。软件部分采用多线程、多缓存等技术保证对信号的实时观测和分析。对检测系统的主要参数进行了测试,并结合实验室自制神经微电极阵列对SD大鼠海马区脑切片进行神经电生理信号的检测。系统的输入噪声Vrms<2μV,放大倍数为1000倍,频率带宽范围为10～3000 Hz,并且能够检测到放电幅度为20μV左右的神经电生理信号。该文针对微电极阵列神经电生理信号检测中的技术难点,从硬件和软件设计上保证微弱信号的提取,检测系统的分辨率可达0.6μV,各项参数能够满足神经电生理信号的检测需要。

摘要：基于非线性光学技术的THz源具有其独特的性能和优点,将基于非线性光学差频原理和光学参量效应,从理论上研究并分析THz波与抽运光、闲频光及相位匹配角之间的关系,得到THz波输出的条件和范围,并设计出宽波段连续可调的THz源。以调QNd∶YAG激光器和光学参量振荡器(OPO)作为抽运源,以GaSe和MgO∶LiNbO3晶体作为差频非线性晶体,根据相位匹配理论及光学参量效应,搭建两套THz波产生系统。其中,基于光学参量效应的THz辐射源有效地产生出THz信号。

摘要：为实现高光谱成像系统小型化、轻量化和高成像质量的要求,并使全工作波段具有更高的光学效率,提出以Féry棱镜组合作为分光元件的Dyson高光谱成像仪系统,系统中引入消色差棱镜组合以减小光谱的非线性色散,使棱镜系统色散的线性度达到较高。结果表明,可见-近红外(VNIR)光谱通道的光学调制传递函数(MTF)达到0.9以上,光谱分辨率为4.2～6.8nm。短波红外(SWIR)光谱通道的MTF达到0.73～0.87,光谱分辨率为6.4～12.5nm。通过消色差Féry棱镜组合的设计,该光学成像系统两个光谱通道内的相对谱线弯曲均小于0.05%,色畸变小于0.13%。

摘要：为解决传统Dyson成像光谱系统结构过于紧凑而难于实际应用的缺点,通过减薄半球透镜厚度和偏置狭缝位置的办法,将狭缝、像面与半球透镜之间拉开了足够的轴上距离和垂轴距离;结合光程进行分析,获得了改进后Dyson系统的消像散条件;在半球透镜和凹面光栅之间增加两个球面透镜,对轴上距离带来的额外球差和色差进行校正.结合改进的Dyson成像光谱仪和Schwarzschild双反射镜系统,设计了宽波段、小F数高光谱成像仪光学系统.对一工作波段为320~1 000nm的实例设计结果进行分析可知,F数为1.8的全系统像差得到充分校正,全视场全波段调制传递函数值在0.5以上,光谱分辨率达到3.6nm.该系统可用于沿海环境的高光谱观测.