摘要：在氟化钡光学元件上设计并制备多谱段减反射薄膜是提升光电系统探测性能的关键。在氟化钡基底上设计并制备了1 064 nm激光/长波红外双谱段减反射薄膜。基于周期对称结构膜系导纳计算方法,以及拟合膜层周期数与参考波长的优化算法,开展了复合谱段减反射薄膜初始膜系的设计方法研究。使用热蒸发离子束辅助沉积方法制备了多层减反射薄膜。测试结果表明,该薄膜在1 064 nm处透射率为94.0%,在8~12μm长波红外谱段平均透射率为96.3%,在8.2μm处的透射率高达99.4%。该激光/长波红外双谱段减反射薄膜具有良好的光学性能,可以应用于多模复合精确探测光电装备之中,对于提升探测系统的工作性能具有重大意义。

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：针对同时兼顾大范围搜索和精确识别目标的迫切需求,研制了一种大变倍比红外变焦成像系统,设计两片独立运动的变倍镜及一片补偿镜,通过两个变倍镜级联的方式获得大变倍比。结合系统运动镜片多及变焦曲线复杂的特点,采用直线运动机构实现镜片变焦运动,使用集成编码器及螺纹丝杆的直线电机作为驱动。通过有限元仿真开展了系统力学分析,所设计镜片最大位移为3.04×10^(-3)mm。成像系统适用于中波红外制冷式640×512焦平面阵列探测器,变倍比达到55倍。实验室成像及外场实景成像的结果表明,系统在焦距由6 mm至330 mm连续变化的过程中成像清晰、像质良好,验证了系统的连续变焦成像性能,该设计合理可靠。研究成果在搜索、跟踪、侦察、监视等方面有广阔的应用前景。

摘要：本文设计了一款可输出一字线型的星载线型激光器,该激光器可用于合成孔径雷达天线阵列面热变形的在轨测量。通过消热结构设计和抗力学设计,该激光器可满足空间应用的抗力学和热真空环境的要求,其在4.5 m内光线宽度不超过3 mm,连续工作5 min的指向变化小于25μrad,可在0~30℃范围内正常工作。所设计的激光器具有平面度高、覆盖范围大、稳定性高等特点,为今后大尺寸结构变形在轨测量提供了新的技术参考。

摘要：面向海洋激光应用,针对LD端面抽运的紧凑型准三能级Nd∶YLF晶体激光器实现454 nm蓝光激光脉冲输出特性开展了实验研究。设计了两种方案,电光调Q法和增益调制法,获得454 nm蓝光脉冲激光输出。在增益调制方法中,当重复频率为100 Hz时,Nd∶YLF晶体激光器腔内倍频获得了最大功率为3.16 mW的454 nm蓝光脉冲激光输出,脉冲宽度约为418 ns。而在电光调Q方法中,100 Hz的重复频率下,腔内倍频454 nm蓝光脉冲输出平均功率最大为23.62 mW,脉冲宽度约为66 ns,倍频效率约为3.7%。该研究为获得高重复频率、百纳秒脉宽的紧凑型蓝光454 nm波长脉冲激光提供参考。

摘要：针对现有的定制化散斑调制方法难以在特定宽谱波长范围、特定轴向距离范围内获得满足同一统计分布的散斑的不足,提出一种定制宽波段散斑调制的方法,并将其应用到单次曝光多色荧光超分辨显微鬼成像中。通过设计单次曝光多色荧光超分辨显微鬼成像系统的相位调制器在多个波长实现定制超瑞利散斑调制,仿真结果表明,所提方法不仅能显著提高多色荧光显微成像的时间和空间分辨率,还能够实现极低信噪比下的多色信号重构,有望应用到生物学中观察活细胞的动态过程。