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毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究

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物理学报 2016年第9期65卷 195-200页

作者：赵永蓬李连波崔怀愈姜杉刘涛张文红李伟哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150080

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性.实验中所用毛细管长度为35 cm,放电主脉冲电流幅值为11.5 kA,放电初始气压为14—16 Pa.测得的光斑强度分布由两部分构成,在中心有一个占光强绝大部分的主峰,其发散角约为0.4 mrad,边... 详细信息

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性.实验中所用毛细管长度为35 cm,放电主脉冲电流幅值为11.5 kA,放电初始气压为14—16 Pa.测得的光斑强度分布由两部分构成,在中心有一个占光强绝大部分的主峰,其发散角约为0.4 mrad,边缘还有两个小的离轴峰,峰-峰发散角约为1.5 mrad.理论上采用几何光学近似的方法对其光强分布进行计算,光斑如此小的发散角主峰的出现,可能主要是由于毛细管放电过程中电子密度在轴心处具有轻微凹陷造成的.

关键词：毛细管放电 69.8nm 光强分布电子密度

基于相位调制器与Fabry-Perot干涉仪的激光多普勒频移测量方法

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物理学报 2013年第18期62卷 205-212页

作者：杜军赵卫疆曲彦臣陈振雷耿利杰哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150080

提出了一种激光多普勒频移测量方法,此方法利用正弦相位调制使信号光在原频率成分基础上产生正负一阶边带,再由Fabry-Perot干涉仪对调制光振幅和相位进行调整,使其产生固定频率的拍频信号,利用此拍频信号的振幅随频率变化而变化的性质... 详细信息

提出了一种激光多普勒频移测量方法,此方法利用正弦相位调制使信号光在原频率成分基础上产生正负一阶边带,再由Fabry-Perot干涉仪对调制光振幅和相位进行调整,使其产生固定频率的拍频信号,利用此拍频信号的振幅随频率变化而变化的性质来进行多普勒频移测量.通过理论分析证明该方法具有很高的测量精度,加工装调难度不大,兼顾了普通相干与非相干探测方法的优势.另外通过实验证明该方法的正确性与可行性,并通过与普通非相干方式比较发现该方法在测量精度上可以提高约1个数量级.

关键词：多普勒频移相位调制 Fabry—Perot干涉仪拍频

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量子点红外探测器在空间光电系统中的应用

物理学报 2014年第14期63卷 1-20页

作者：周彦平黎发军车驰谭立英冉启文于思源马晶哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

为了更好地开发和利用空间资源,各国竞相通过向空间发射卫星、空间站、航天飞机等航天器来建立探测站点和通信网络以占据具有最大优势的位置,其中空间光电系统在探索新资源方面起到关键的作用.点对点的距离远、空间辐射强、温差较大等... 详细信息

为了更好地开发和利用空间资源,各国竞相通过向空间发射卫星、空间站、航天飞机等航天器来建立探测站点和通信网络以占据具有最大优势的位置,其中空间光电系统在探索新资源方面起到关键的作用.点对点的距离远、空间辐射强、温差较大等空间环境因素严重影响着光电系统性能的发挥,也向空间光电系统的稳定性和可靠性提出了挑战.本文提出将具有较高的探测灵敏度、工作温度、抗辐射能力和响应带宽的新型量子点红外探测器应用于空间光电系统,阐述了量子点红外探测器的基本工作原理和优点,并讨论了量子点红外探测器在空间应用的技术要求,分析了其在空间的激光雷达、卫星光通信和成像或者非成像系统中的应用.

关键词：量子点红外探测器卫星激光通信系统激光雷达系统成像系统

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布里渊动态光栅原理及其在光纤传感中的应用

物理学报 2017年第7期66卷 212-224页

作者：董永康周登望滕雷姜桃飞陈曦哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

自从2007年布里渊动态光栅被首次提出用于实现光存储以来,该技术得到了国际上的广泛关注和研究.布里渊动态光栅本质上是由相干声波场激发的折射率光栅,一般情况下两束抽运光(频率差等于光纤的布里渊频移)以相同的偏振态从光纤两端注入... 详细信息

自从2007年布里渊动态光栅被首次提出用于实现光存储以来,该技术得到了国际上的广泛关注和研究.布里渊动态光栅本质上是由相干声波场激发的折射率光栅,一般情况下两束抽运光(频率差等于光纤的布里渊频移)以相同的偏振态从光纤两端注入到光纤中,通过受激布里渊散射效应激发出相干声波场,即形成布里渊动态光栅.光纤布里渊动态光栅因具有全光产生、参数灵活可控的优点,已被广泛研究应用于光纤传感、光纤特性表征、光存储、全光信号处理、微波光子学和高精度光谱分析等.本文分析布里渊动态光栅产生和探测原理,重点探讨在高性能分布式光纤传感上的应用,这些应用包括高灵敏度温度和应变分布式传感、温度和应变同时解调、分布式横向压力传感、分布式静压力(气压或液压)传感、高空间分辨率分布式传感和高精度光谱分析.

关键词：受激布里渊散射布里渊动态光栅光纤传感

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石英增强光声光谱技术研究进展

发光学报 2017年第7期38卷 839-848页

作者：马欲飞佟瑶何应张立功于欣可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨工业大学

石英增强光声光谱(QEPAS)技术是一种新颖的气体探测技术,具有体积小、灵敏度高等优点,是痕量气体检测技术的研究热点。本文对QEPAS技术的基本原理、发展历史及发展现状进行了综述,并对多种不同结构的QEPAS系统发展情况进行了介绍,最后... 详细信息

石英增强光声光谱(QEPAS)技术是一种新颖的气体探测技术,具有体积小、灵敏度高等优点,是痕量气体检测技术的研究热点。本文对QEPAS技术的基本原理、发展历史及发展现状进行了综述,并对多种不同结构的QEPAS系统发展情况进行了介绍,最后对该技术的发展前景进行了展望。

关键词：石英增强光声光谱痕量气体检测激光器石英音叉

基于石英增强光声光谱的气体传感技术研究进展

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物理学报 2021年第16期70卷 23-34页

作者：马欲飞哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

基于石英增强光声光谱(quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy, QEPAS)的气体传感技术具有系统体积小、成本低、环境适应性强等优点,是目前一种重要的光谱式痕量气体检测方法.探测灵敏度是传感器系统的重要指标,关系到能否满足实... 详细信息

基于石英增强光声光谱(quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy, QEPAS)的气体传感技术具有系统体积小、成本低、环境适应性强等优点,是目前一种重要的光谱式痕量气体检测方法.探测灵敏度是传感器系统的重要指标,关系到能否满足实际应用,因此,本文从提高QEPAS传感系统灵敏度的角度出发,总结了常见的技术手段,包括采用高功率激发光源增大激发强度、采用与分子基频/强吸收带相匹配的激光源来增大吸收强度、采用声波共振腔增大音叉处的声波强度、采用低共振频率石英音叉提高能量积累时间、采用多光程来增大光与气体的相互作用长度等方法,并对其优缺点分别进行了阐述.针对工程应用问题,本文主要讨论了全光纤化和传感系统小型化,并以载人航天领域的应用为例进行了例证.最后,对进一步提高QEPAS传感技术灵敏度的方法进行了展望.

关键词：痕量气体检测石英音叉灵敏度石英增强光声光谱

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光纤倏逝波型石英增强光声光谱技术

物理学报 2018年第2期67卷 69-75页

作者：何应马欲飞佟瑶彭振芳于欣哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

采用块状光学准直聚焦透镜组的传统石英增强光声光谱(QEPAS)技术存在体积难以缩减,结构稳定性不佳,无法适应空间狭小、振动复杂的特殊环境等缺点.基于此,将光纤倏逝波技术与QEPAS技术相结合,提出了一种新型微纳结构光纤QEPAS痕量气体检... 详细信息

采用块状光学准直聚焦透镜组的传统石英增强光声光谱(QEPAS)技术存在体积难以缩减,结构稳定性不佳,无法适应空间狭小、振动复杂的特殊环境等缺点.基于此,将光纤倏逝波技术与QEPAS技术相结合,提出了一种新型微纳结构光纤QEPAS痕量气体检测技术.实验中,为了提高QEPAS系统信号幅值,优化了石英音叉与激光束的空间位置、激光波长调制深度,同时对比了两种不同共振频率的石英音叉,最终采用共振频率较低的30.720 kHz石英音叉作为声波探测元件,获得的检测极限为6.25×10^(-4)(体积分数),归一化噪声等效吸收系数为4.18×10^(-7)cm^(-1).W·Hz^(-1/2).

关键词：痕量气体检测石英增强光声光谱光纤倏逝波

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多纵模受激布里渊散射阈值

物理学报 2005年第9期54卷 4151-4156页

作者：林殿阳高洪岩王双义蒋萧村吕志伟哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

针对自由运转激光,通过在多纵模受激布里渊散射理论中引进不同纵模的随机初始相位,推导出抽运光模间隔不受任何限制的宽带多纵模SBS耦合波方程,讨论了宽带SBS阈值与抽运光线宽、模数、模间隔、布里渊线宽及有效相互作用长度之间的关系.... 详细信息

针对自由运转激光,通过在多纵模受激布里渊散射理论中引进不同纵模的随机初始相位,推导出抽运光模间隔不受任何限制的宽带多纵模SBS耦合波方程,讨论了宽带SBS阈值与抽运光线宽、模数、模间隔、布里渊线宽及有效相互作用长度之间的关系.理论与已有实验结果符合得很好.

关键词：受激布里渊散射多纵模阈值有效相互作用耦合波方程自由运转初始相位散射理论 SBS

一种利用混合介质测量SBS介质布里渊线宽的方法

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物理学报 2008年第3期57卷 1709-1713页

作者：哈斯乌力吉刘述杰吕志伟尹国和滕云鹏何伟明赵晓彦哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室哈尔滨150001

提出了一种利用双池受激布里渊散射(SBS)系统选用混合介质,进而测量SBS介质布里渊线宽的方法.在紧凑双池SBS系统的放大池中放入待测介质,在振荡池中放入布里渊频移可调的混合介质,测出放大池待测介质增益系数随布里渊频移偏离的洛伦兹曲... 详细信息

提出了一种利用双池受激布里渊散射(SBS)系统选用混合介质,进而测量SBS介质布里渊线宽的方法.在紧凑双池SBS系统的放大池中放入待测介质,在振荡池中放入布里渊频移可调的混合介质,测出放大池待测介质增益系数随布里渊频移偏离的洛伦兹曲线,该曲线半高处的线宽即为待测介质的布里渊线宽.实验上在Nd:YAG调Q激光系统中,选用CCl4/C6H6混合介质,测量了四氯乙烯(C2Cl4)、六氯丁二烯(C4Cl6)、丙酮(C3H6O)和正己烷(C6H14)等介质的布里渊线宽,其值与理论计算值或其他文献值很接近.

关键词：受激布里渊散射混合介质布里渊线宽 SBS介质