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用于微弱信号放大的高性能窄线宽纳秒脉冲光纤放大器（英文）

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红外与激光工程 2015年第11期44卷 3234-3237页

作者：戚刚熊水东梁迅林惠祖国防科技大学光电科学与工程学院湖南长沙410073 国防科技大学理学院湖南长沙410073

搭建了一台主振荡功率放大(MOPA)结构的单模线偏振窄线宽纳秒脉冲全光纤放大器,理论仿真和实验结果较为吻合。通过声光调制器(AOM)对连续单频1 064 nm激光进行调制,获得了重复频率50 k Hz、平均功率25μW的脉冲激光,作为放大器的种子源... 详细信息

搭建了一台主振荡功率放大(MOPA)结构的单模线偏振窄线宽纳秒脉冲全光纤放大器,理论仿真和实验结果较为吻合。通过声光调制器(AOM)对连续单频1 064 nm激光进行调制,获得了重复频率50 k Hz、平均功率25μW的脉冲激光,作为放大器的种子源。对预放大过程中非线性效应、放大自发辐射、自激振荡及泵浦饱和问题进行了仿真分析。随后对种子光进行功率放大,通过光纤内参数的有效优化,进一步抑制了自激振荡,提升了弱信号的放大倍率。实验实现了脉冲宽度64 ns、平均功率75 m W的脉冲激光输出。最后,对亚毫瓦弱信号放大器中决定系统性能的关键因素进行了总结。

关键词：光纤激光器主振荡功率放大放大自发辐射

谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔偏振耦合测试系统研究

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谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔偏振耦合测试系统研究

作者：林惠祖国防科学技术大学

学位级别：硕士

谐振式光纤陀螺作为新一代惯性旋转传感器的代表,是近年来光纤陀螺研究的重要方向。光纤谐振腔是谐振式光纤陀螺的核心部分,对光纤谐振腔内偏振耦合的测量与控制是实现谐振式光纤陀螺高品质谐振的重要基础。本文基于谐振式光纤陀螺保... 详细信息

谐振式光纤陀螺作为新一代惯性旋转传感器的代表,是近年来光纤陀螺研究的重要方向。光纤谐振腔是谐振式光纤陀螺的核心部分,对光纤谐振腔内偏振耦合的测量与控制是实现谐振式光纤陀螺高品质谐振的重要基础。本文基于谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔偏振耦合测试的应用背景,采用白光干涉法实现对保偏光纤谐振腔偏振耦合的检测,设计了基于白光干涉法的Michelson光纤干涉仪保偏光纤偏振耦合测试系统,通过实验证明了光纤结构的白光偏振耦合测试系统能够有效地检测出保偏光纤及保偏光纤谐振腔中寄生的偏振耦合点的位置和耦合强度,能够为制造良好谐振特性和偏振特性的保偏光纤谐振腔提供测试手段,提高谐振式光纤陀螺的性能。论文首先介绍了课题的研究意义和应用背景,简要介绍了保偏光纤及其偏振耦合现象;然后对Michelson白光干涉法偏振耦合测试的原理进行分析,得到投影角度对耦合系数测量灵敏度的影响、测试系统的测量范围和空间分辨率。其次对90°对接的双耦合器的保偏光纤谐振腔的偏振耦合进行了理论分析,得到了各偏振模式干涉项的理论公式,建立了理论计算模型;进而对90°对接的双耦合器的保偏光纤谐振腔的谐振理论进行分析,得到保偏光纤谐振腔的谐振响应曲线,为进行光纤谐振腔偏振耦合测试及保偏光纤谐振腔谐振特性和偏振特性测试提供了理论基础。在理论分析的基础上,设计搭建了基于白光干涉法的Michelson光纤干涉仪偏振耦合测试系统,进行了单耦合点、多耦合点、小耦合系数的保偏光纤偏振耦合测试实验和光纤耦合器偏振耦合测试实验,得到投影角度为45°时系统的耦合系数探测灵敏度可达70dB,测量误差小于2.5%的较好结果,验证Michelson白光光纤干涉法偏振耦合测试的可行性和准确性。最后,我们利用该测试系统对谐振式光纤陀螺保偏光纤谐振腔90°对接过程进行检测,制作出90°对接误差0.37°的保偏光纤谐振腔,对其谐振和偏振性能进行测试,得到谐振精细度为24、谐振深度为0.96和相位间隔179.65°的稳定的保偏光纤谐振腔,具有良好的偏振特性,能满足中低精度谐振式光纤陀螺的应用要求。

关键词：谐振式光纤陀螺光纤谐振腔保偏光纤偏振耦合白光干涉

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激光技术在航天航空推进系统中的应用

激光杂志 2007年第2期28卷 9-10页

作者：林惠祖国防科学技术大学长沙410073

激光技术是第三次科技革命的标志之一,在各个方面得到广泛应用。其中激光在推进系统中的应用日益突出,引起了广泛关注。本文主要介绍激光在推进系统中的主要应用一激光推进技术,激光控制燃烧技术和激光点火技术的基本原理、应用现状及... 详细信息

激光技术是第三次科技革命的标志之一,在各个方面得到广泛应用。其中激光在推进系统中的应用日益突出,引起了广泛关注。本文主要介绍激光在推进系统中的主要应用一激光推进技术,激光控制燃烧技术和激光点火技术的基本原理、应用现状及研究方向。

关键词：激光推进激光点火激光控制燃烧

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运动物体关联成像研究现状及展望

激光与光电子学进展 2021年第10期58卷 3-16页

作者：刘伟涛孙帅胡宏康林惠祖国防科技大学文理学院物理系湖南长沙410073 国防科技大学量子信息学科交叉中心湖南长沙410073

关联成像是一种基于光场高阶关联获取物体信息的新型主动成像机制,具有高灵敏、抗干扰等特点,在生物医学、遥感成像等领域有广阔的应用前景。关联成像需要多次采样来重构物体图像,成像过程需要一定的时间,在此期间物体和成像系统的相对... 详细信息

关联成像是一种基于光场高阶关联获取物体信息的新型主动成像机制,具有高灵敏、抗干扰等特点,在生物医学、遥感成像等领域有广阔的应用前景。关联成像需要多次采样来重构物体图像,成像过程需要一定的时间,在此期间物体和成像系统的相对运动会导致图像质量退化。如何提升对运动物体的成像能力是关联成像走向应用需要解决的关键问题之一。简要回顾了关联成像的基本概念,详细介绍了运动物体关联成像的原理方法、发展历程及研究现状,比较了所述技术所适用的场景并展望了其发展趋势。

关键词：成像系统关联成像运动模糊成像质量追踪成像

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极弱光关联成像研究进展及展望(特邀)

红外与激光工程 2021年第12期50卷 15-32页

作者：孙帅杜隆坤李东李月刚林惠祖刘伟涛国防科技大学文理学院湖南长沙410073 国防科技大学量子信息学科交叉中心湖南长沙410073

光学成像因其分辨率高,信息量丰富,具有其他探测和感知技术不可替代的地位,是人们获取信息最重要的技术手段之一。光子是光学成像系统中的信息载体。光学图像的高质量重构,依赖于对信号光子的高效耦合和对光信息的精准解耦。然而,在遥... 详细信息

光学成像因其分辨率高,信息量丰富,具有其他探测和感知技术不可替代的地位,是人们获取信息最重要的技术手段之一。光子是光学成像系统中的信息载体。光学图像的高质量重构,依赖于对信号光子的高效耦合和对光信息的精准解耦。然而,在遥感或生物成像等重要应用场景中,由于作用距离远或辐照功率低,到达探测面的物体信号光子数少,信噪比低,对光学系统设计、信号探测和图像恢复都带来了极大困难,严重限制了光学成像性能。如何在极弱光条件下获得高质量图像,是光电成像系统研究的基础性难题,也是推动光学成像不断向更大视场、更远作用距离、更高信息通量发展亟待克服的关键技术。近年来,在光场调控和量子探测技术支撑下,并基于光场的高阶经典/量子关联发展起来的关联成像,由于探测灵敏度高、抗干扰能力强,为发展极弱光条件下的光学成像技术带来了新的机遇。文中将简要回顾关联成像的原理机制,在此基础上系统介绍极弱光条件下关联成像方案和方法。并尝试从光子动力学层面解释这些方法的物理本质,讨论这些方法的能力极限,比较这些方法所适用的场景。

关键词：成像系统关联成像弱光成像光子计数单光子成像

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全保偏结构的光纤偏振耦合测试系统

中国激光 2010年第7期37卷 1794-1799页

作者：林惠祖姚琼胡永明国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

在对白光干涉仪及白光干涉法偏振耦合(PC)测试原理进行分析的基础上,设计搭建基于白光干涉法的全保偏光纤结构的迈克耳孙(Michelson)干涉仪偏振耦合测试系统,实现对保偏光纤(PMF)偏振耦合的检测,并进行了单耦合点和多耦合点测试实验,耦... 详细信息

在对白光干涉仪及白光干涉法偏振耦合(PC)测试原理进行分析的基础上,设计搭建基于白光干涉法的全保偏光纤结构的迈克耳孙(Michelson)干涉仪偏振耦合测试系统,实现对保偏光纤(PMF)偏振耦合的检测,并进行了单耦合点和多耦合点测试实验,耦合系数探测灵敏度可达70 dB,得到较好的实验结果,验证了白光光纤Michelson干涉法偏振耦合测试的可行性。最后,使用超辐射发光二极管(SLD)光源、放大自发辐射(ASE)光源和掺铒光纤放大器(EDFA)光源对小耦合系数的保偏光纤偏振的耦合系数进行测量,分别得到0.36%,1.8%和2.5%的测量误差,验证了系统的精确性。

关键词：光纤光学保偏光纤偏振耦合光纤白光干涉仪

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雷达对抗——等离子体隐身技术

现代物理知识 2006年第5期18卷 26-29页

作者：林惠祖湖南省长沙市国防科学技术大学 410073

雷达是现代军事探测的主要设备,它能迅速、准确地确定远距离目标并指引火力攻击,在军事领域起着极其重要的作用,所以研究雷达对抗、发展隐身技术是十分重要的.隐身技术是提高武器系统生存、突防和纵深打击能力的有效手段.在海湾战争中,F... 详细信息

雷达是现代军事探测的主要设备,它能迅速、准确地确定远距离目标并指引火力攻击,在军事领域起着极其重要的作用,所以研究雷达对抗、发展隐身技术是十分重要的.隐身技术是提高武器系统生存、突防和纵深打击能力的有效手段.在海湾战争中,F-117A隐身战斗机执行空袭任务约1270架次,摧毁巴格达95%的目标,而自身却无一伤亡,展示了隐身技术的巨大优越性.等离子体隐身技术作为新的隐身技术,以其独特的优势备受世界各国青睐,许多国家投入大量人力、物力和财力研究等离子体隐身技术和等离子体隐身武器系统,等离子体隐身技术已成为集陆、海、空、天多维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防技战术手段.据称,武器设备采用等离子体隐身技术后被发现的概率不到原来的1%,可实现'全隐身',因而等离子体隐身技术已成为隐身技术领域的研究热点.

关键词：等离子体隐身技术厚度波频率离子等离子体层磁层雷达对抗雷达电子战 Langmuir频率雷达波自由电子密度

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舰船隐身技术及舰船等离子体隐身技术浅谈

船艇 2006年第8期 22-25页

作者：林惠祖国防科学技术大学

舰船隐身性是世界各国普遍关注的大问题。本文在各种舰船隐身技术和等离子体隐身技术的基础上提出了舰船等离子体隐身的新设想,并对它们的优缺点和改进方法作简要介绍。等离子体隐身技术是一种新概念、新原理的隐身技术,是一种反雷达探... 详细信息

舰船隐身性是世界各国普遍关注的大问题。本文在各种舰船隐身技术和等离子体隐身技术的基础上提出了舰船等离子体隐身的新设想,并对它们的优缺点和改进方法作简要介绍。等离子体隐身技术是一种新概念、新原理的隐身技术,是一种反雷达探测的新技术,其核心是电磁波与等离子体的相互作用,在军事和空间技术领域上具有很高的学术价值和应用价值。本文还对等离子体隐身技术作简要介绍来说明等离子舰船隐身的可行性。

关键词：等离子体隐身技术舰船学术价值反雷达探测相互作用空间技术隐身性电磁波

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等离子体隐身技术及其应用

物理通报 2006年第11期27卷 51-53页

作者：林惠祖国防科学技术大学光电系湖南长沙410073

隐身技术是提高作战系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁等多维一体的立体化现代战争中最重要最有效的突防战术技术手段．等离子体隐身技术是一种新概念、新原理的隐身技术，是一种反雷达... 详细信息

隐身技术是提高作战系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁等多维一体的立体化现代战争中最重要最有效的突防战术技术手段．等离子体隐身技术是一种新概念、新原理的隐身技术，是一种反雷达探测的新技术，其核心是电磁波与等离子体的相互作用．近几年来等离子体隐身技术以其独有的优势而倍受世界各国青睐，成为隐身领域的研究热点，并在航空航天方面取得重大突破．据称，采用等离子体隐身技术后目标被雷达发现的概率可减小99％以上，即可实现“全隐身”．

关键词：等离子体隐身技术反雷达探测应用作战系统打击能力战术技术现代战争相互作用