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自适应双光梳光谱原理分析与实现

光学学报 2018年第5期38卷 148-154页

作者：杨力沈旭玲杨康文郝强曾和平上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800

采用自适应双光梳光谱检测方法对乙炔(C_2H_2)气体在ν_1+ν_3吸收带部分的P支谱线进行测量,并通过与HITRAN相应数据库的对比,验证了该方法的准确性。从采样定理出发,分析了自适应主动补偿技术的工作机理,并讨论了其高阶信号和带宽的特... 详细信息

采用自适应双光梳光谱检测方法对乙炔(C_2H_2)气体在ν_1+ν_3吸收带部分的P支谱线进行测量,并通过与HITRAN相应数据库的对比,验证了该方法的准确性。从采样定理出发,分析了自适应主动补偿技术的工作机理,并讨论了其高阶信号和带宽的特性。使用非线性光纤对光梳进行200nm范围的超连续谱展宽,拓展了其宽谱特性。时域信号单次采样时长为600μs,光谱分辨率达1.09GHz,光谱更新频率为180Hz。自适应补偿技术有效解决了自然室温条件下梳齿快漂引起的光谱抖动问题。同时,光梳振荡源重复频率锁定后均方差抖动控制为7.01 MHz,锁定光梳振荡源的重复频率和反馈调节控制连续激光的中心频率,可有效抑制光梳梳齿的慢漂现象,使双光梳光谱测量系统的稳定运行时间由几分钟提升至半小时量级,增强了自适应双光梳系统的长期稳定性和实用性。

关键词：激光光学光谱分析自适应双光梳光谱载波包络相位重复频率

光梳光谱技术在六氟化硫分解产物检测中的应用

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光谱学与光谱分析 2023年第3期43卷 927-932页

作者：刘婷婷沈旭玲任心仪温兆阳闫明曾和平华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 华东师范大学重庆研究院精密光学重庆市重点实验室重庆401121

随着电力系统向高压、大容量、信息技术应用等方向发展,电力设备的高效运维对于保障电力系统安全运行和经济平稳增长具有重大意义。对六氟化硫气体分解产物的检测是电气绝缘设备检漏及判断故障类型的有效手段。基于光学频率梳的双光梳... 详细信息

随着电力系统向高压、大容量、信息技术应用等方向发展,电力设备的高效运维对于保障电力系统安全运行和经济平稳增长具有重大意义。对六氟化硫气体分解产物的检测是电气绝缘设备检漏及判断故障类型的有效手段。基于光学频率梳的双光梳光谱检测技术具有高分辨、高精度、宽光谱、高速动态等优势,有望在电力设备漏气故障检修中,为判断特征气体种类及定量分析提供可靠手段。搭建了基于两台集成掺铒光纤光梳的双光梳光谱检测装置。通过精密频率控制及精细温控,光梳重复频率抖动从18.37 Hz降低至607.72μHz,光梳梳齿稳定度控制在10^(-12)。装置具有长时间稳定和小型化集成的特点,对外界环境干扰免疫性强,在室外环境运行两小时,光梳的重复频率及载波包络相位信号仍能保持相位锁定,两台光梳相干性无明显劣化。在光谱检测方面,结合使用超灵敏多通气室,对CO与CO_(2)混气进行了测量,在ms量级时间内实现了1540~1590 nm波段内CO和CO_(2)吸收峰的同时成谱检测,光谱分辨率达1 pm。分别以CO和CO_(2)在1585.47、1581.946 nm和1580.5、1579.575 nm的特征吸收峰为例,通过洛伦兹数据拟合反演出相应分子数密度。CO和CO_(2)的气体分子数密度的多峰测量不确定度分别为0.32%与0.24%,较单峰测量结果(2%)降低了近1个量级。该研究推进了双光梳光谱技术及系统在电力设备漏气故障特征气体非接触实时检测中的应用。传统接触式检测存在检测气体种类单一、积分时间长、难以做到长期在线实时监测的缺点,而双光梳光谱检测能够在ms量级对多组分气体的多峰非接触式同时成谱检测,在缩短检测时间的同时提高了检测精度,为电力设备漏气故障的及时排查及故障类型的诊断提供了有效途径。

关键词：光学频率梳双光梳光谱特征气体检测

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基于非线性环形镜锁模的全保偏光纤光梳系统

中国激光 2021年第21期48卷 12-20页

作者：陆诗雨郝强刘婷婷陈飞任心仪沈旭玲闫明曾和平上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 济南量子技术研究院红外光子学实验室山东济南250101

探究了一种基于非线性放大环形镜锁模的全保偏掺铒光纤光梳系统,重复频率(f_(r))为75.27 MHz,f_(r)与载波包络偏移频率(f_(0))的标准偏差为分别为358μHz和248 mHz。该系统通过温度反馈控制锁模振荡器局部环境、电压反馈控制压电陶瓷伸... 详细信息

探究了一种基于非线性放大环形镜锁模的全保偏掺铒光纤光梳系统,重复频率(f_(r))为75.27 MHz,f_(r)与载波包络偏移频率(f_(0))的标准偏差为分别为358μHz和248 mHz。该系统通过温度反馈控制锁模振荡器局部环境、电压反馈控制压电陶瓷伸缩量、电流反馈控制泵浦源功率实现了对f_(r)和f_(0)的精确锁定,在10℃温度波动的外部环境中实现约100 h的稳定工作。最后,将该光梳应用于混合气体光谱检测实验,获得的乙炔吸收谱线与HITRAN数据库模拟结果一致,表明该光梳系统可初步用于光谱分析等室外应用。

关键词：激光器光学频率梳载波包络偏移频率频率锁定

Nonlinear polarization rotation-induced pulse shaping in a stretched-pulse ytterbium-doped fiber laser

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Chinese Physics B 2014年第10期23卷 155-161页

作者：白东碧李文雪杨康文沈旭玲陈修亮曾和平 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy East China Normal University

We report on controllable pulse shaping in a Yb-doped stretched-pulse fiber laser followed by a high-power chirped pulse amplifier. We demonstrate that the pulses after an extra-cavity grating pair change their intensity profile from Lorentz to Gaussian and then to sech2 shapes by adjusting the intra-cavity polarization through a quarter-wave plate inside the fiber laser cavity. The laser pulses with different pulse shapes exhibit pulse-to-pulse amplitude fluctuation of -- 1.02%, while the sech2-shaped pulse train is provided with a more stable free-running repetition rate as a result of the stronger self-phase modulation in the fiber laser cavity than Lorentz- and Gaussian-shaped pulse trains.

关键词： fiber lasers nonlinear optics mode locking pulse generators

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光纤光梳温度反馈控制方法研究

光学仪器 2021年第1期43卷 76-81页

作者：程朝亮沈旭玲郝强上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062

为了解决光学频率梳长时锁定困难的问题,对光学频率梳重复频率(f_(r))与载波相位偏移频率(f_(0))的控制方法进行了改进。采用上、下两块半导体制冷片(TEC)对振荡器局部环境进行温度控制,并微调TEC温度将f_(r)与f_(0)漂移量分别稳定在10... 详细信息

为了解决光学频率梳长时锁定困难的问题,对光学频率梳重复频率(f_(r))与载波相位偏移频率(f_(0))的控制方法进行了改进。采用上、下两块半导体制冷片(TEC)对振荡器局部环境进行温度控制,并微调TEC温度将f_(r)与f_(0)漂移量分别稳定在10 Hz和600 Hz以内。利用锁相电路反馈控制有效腔长和泵浦光功率对f_(r)与f_(0)进行了精密锁定。光学频率梳在170 h时间内连续锁定,f_(r)与f_(0)抖动标准偏差分别为0.83 MHz和280 MHz。结果表明,该方法可以实现光学频率梳的长时锁定,增强其环境适应能力。

关键词：非线性偏振旋转光纤激光器载波包络偏移频率光学频率梳温度控制

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光学频率梳恒温控制及泵浦驱动电路设计

电子测量技术 2020年第15期43卷 144-148页

作者：贡航郝强沈旭玲上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

针对光学频率梳中载波包络偏移频率(f0)的噪声抑制设计了高精度泵浦驱动电路和温控电路。采用功率MOS管作为调整管,通过结合集成运放的深度负反馈设计恒流电路;利用温控芯片LTC1923,以脉冲宽度调制方式驱动半导体制冷器实现温控电路。... 详细信息

针对光学频率梳中载波包络偏移频率(f0)的噪声抑制设计了高精度泵浦驱动电路和温控电路。采用功率MOS管作为调整管,通过结合集成运放的深度负反馈设计恒流电路;利用温控芯片LTC1923,以脉冲宽度调制方式驱动半导体制冷器实现温控电路。实现了泵浦源输出光功率稳定度达0.05%,对光梳核心光路温度控制误差达±0.01℃,在此基础上,f0的自由线宽窄至5 kHz,频率偏移速率降低至4.8 MHz/h。结果表明,该电路设计对于抑制f0噪声,提高f0短期稳定性有显著效果。

关键词：光学频率梳载波包络偏移频率泵浦驱动温度控制

Pump-induced carrier envelope offset frequency dynamics and stabilization of an Yb-doped fiber frequency comb

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Chinese Physics B 2014年第12期23卷 204-208页

作者：赵健李文雪杨康文沈旭玲白东碧陈修亮曾和平 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy East China Normal University

In this paper, we demonstrate a carrier envelope phase-stabilized Yb-doped fiber frequency comb seeding by a nonlinear-polarization-evolution（NPE） mode-locked laser at a repetition rate of 60 MHz with a pulse duration of 191 *** pump-induced carrier envelope offset frequency（ f0） nonlinear tuning is discussed and further explained by the spectrum shift of the laser pulse. Through the environmental noise suppression, the drift of the free-running f0 is reduced down to less than 3 MHz within an hour. By feedback control on the pump power with a self-made phase-lock loop（PLL）electronics the carrier envelope offset frequency is well phase-locked with a frequency jitter of 85 m Hz within an hour.

关键词： optical frequency comb phase-locked loop mode locking fiber laser

利用Sentinel-1卫星数据和地形数据分析法国Le Teil地震与采石活动关系

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1190-1200页

作者：马升龙周宇沈旭章中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519000

2019年11月11日的Mw 4.9 Le Teil地震是法国东南部罗纳河谷地区历史上破坏性最大的地震。基于哨兵1号卫星数据,利用GAMMA软件提取了该地震同震形变场。根据同震形变场,采用贝叶斯算法和最速下降法分别反演了断层几何参数和断层滑动分布... 详细信息

2019年11月11日的Mw 4.9 Le Teil地震是法国东南部罗纳河谷地区历史上破坏性最大的地震。基于哨兵1号卫星数据,利用GAMMA软件提取了该地震同震形变场。根据同震形变场,采用贝叶斯算法和最速下降法分别反演了断层几何参数和断层滑动分布。利用2000年和2006—2011年的两期数字高程模型数据估算了断层附近采石场开采量,并根据三维均匀弹性半空间的Boussinesq解求得由采石活动所造成的断层面上的库仑应力变化。结果表明,升降轨卫星视线向最大垂直位移分别为14.9 cm和8.6 cm。Le Teil地震是倾角72°、走向54°、平均滑动角约108°的高角度逆冲型地震;地震破裂到地表,破裂面积约3 413 m×1 358 m,最大破裂深度约为1.472 km;断层最大滑动量0.2 m,主滑动量(> 0.15 m)集中于0~0.75 km深度范围内;反演得到的矩震级为Mw 4.79。断层面上的库仑应力变化显示库仑应力在2000年以后的6~11年内增加了0.024 MPa。Le Teil采石场在1833—2019年被持续开采,且2007年以来,采石速率迅速增大。若考虑整个采石周期,则库仑应力变化可达0.1 MPa,远大于该地区的构造加载速率,表明2019年Le Teil地震与采石活动密切相关。

关键词： Le Teil地震哨兵1号滑动分布反演采石活动库仑应力变化地震触发

空间与权利:轮椅设计源流考略及其对现代轮椅设计的启示

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艺术设计研究 2024年第4期 55-64页

作者：侯冠华沈旭媛东南大学艺术学院宁波大学

设计师长期关注轮椅的“技术物”属性,而忽视其“社会物”属性。轮椅的使用空间是用户展开社会生活与实践的场所,其空间性如何在设计流变中由社会形塑,对当代设计有何启示?本研究采用历史性研究方法对轮椅设计源流进行梳理,发现早期轮... 详细信息

设计师长期关注轮椅的“技术物”属性,而忽视其“社会物”属性。轮椅的使用空间是用户展开社会生活与实践的场所,其空间性如何在设计流变中由社会形塑,对当代设计有何启示?本研究采用历史性研究方法对轮椅设计源流进行梳理,发现早期轮椅是社会身份隐喻与贵族社交媒介,空间形态表现出自我展示的戏剧性;18至20世纪,经由绅士文化、休闲文化与消费主义等社会文化驱动,轮椅的使用空间转变为更具真实性的实用“场景”,形成家庭空间与休闲空间两条脉络;进入20世纪,空间成为权利与治理技艺的意识形态,轮椅进入公共空间的合法性遭遇质疑,轮椅设计成为空间权利重构的重要力量。轮椅空间趋向于社会生活的场所化空间,轮椅设计应服务用户私人空间的日常性、增强公共空间的归属感,并助力社会群体参与出行资源与空间的使用、共享与决策。

关键词：轮椅设计空间与权利设计转向文化动因设计启示

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