[摘要]光声光谱（PAS）技术是痕量气体传感领域内十分重要的探测技术, 科研人员正致力于提升光声光谱气体传感技术的性能, 以满足不同的应用需求, 其中通过增强激发光功率来提升探测灵敏度是当前行业内的研究热点, 并已取得了...

[摘要]光纤1/4波片是光纤电流传感系统中的关键器件，为此提出并实现了一种1/4波片制作方法。该方法将两段长度近似相等的高双折射光纤(HBF)以轴间夹角90°进行熔接，然后拉伸其中一段光纤使得它们的相位差为π/2，从而制...

[摘要]为了满足自适应光学技术更广泛的应用需求，针对传统变形镜体积大、成本高的问题，本文研制了基于微机电系统技术的MEMS变形镜并进行了实验测试。本文研制的变形镜共有140个六边形平行板电容静电驱动器，驱动器为12...

[摘要]为了利用高能激光束将镍、铁、铝金属单质的混合粉末快速熔融, 得到高性能的镍铁铝合金, 并直接用于熔覆, 采用激光3-D打印的金属粉末成型的方法, 用一台中低功率的光纤激光器, 以工程中常用的轧制不锈钢板为基底, 研究...

[摘要]在聚乙烯材料管道生产制造过程中，管道厚度精确测量是影响管道生产质量的一个重要技术问题。本文简述了使用太赫兹时域光谱首先对标准厚度样品的折射率进行测量，再使用其折射率对未知厚度样品进行厚度测量，通过测量...

[摘要]为了避免机器人模型误差对三维形貌柔性测量系统手眼标定的影响,对手眼关系的标定方法进行了研究。提出了一种融合特征点拟合的手眼标定方法。将三维形貌扫描仪安装在工业机器人末端搭建三维形貌柔性测量系统。标定时,...

[摘要]为提高单线阵CCD相机双激光器立靶测量系统的坐标测量精度, 为系统设计提供理论和实验依据, 对系统测量误差进行了理论分析, 在建立系统数学模型的基础上, 推导了系统测量误差公式, 采用Matlab软件对测量误差进行了仿真...

[摘要]基于Mach-Zehnder/Sagnac混合干涉仪原理, 利用分布式光纤对城市燃气管道进行泄漏监测模拟实验研究。对测量光纤长4 km和6 km时的干涉信号利用小波包能量谱提取法和绝对距离法相结合的方法诊断管道泄漏与否, 再结合频谱...

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[摘要]基于激光诱导生物荧光技术, 分别采用紫外355 nm和266 nm激光作为激发光源, 构建生物气溶胶荧光雷达监测系统模型.综合考虑不同激发波段, 臭氧吸收以及太阳背景光等因素对激光雷达荧光探测效果的影响, 对系统性能进行数...

[摘要]为了提高碳纤热塑复合材料(CFRTP)/不锈钢激光直接连接(LDJ)数值模拟的准确性, 在实验的基础上拟合得到接触热导率计算公式, 建立了考虑界面接触热阻的三维有限元传热模型。理论仿真结果与实验结果的对比分析表明, 与传...

[摘要]氩气和氮气被广泛用作增材制造中的保护气体, 但局部高温及材料中的氧逸出等因素会导致熔融区附近的氧含量与保护气体中的氧含量存在差异, 提出采用激光诱导击穿光谱技术检测熔融区附近的痕量氧含量。通过实验测量氧气...

[摘要]为了研究涡旋相位编码的径向矢量高斯光束经过高数值孔径物镜之后的聚焦特性, 采用RICHARDS和WOLF提出的矢量积分理论和数值模拟方法, 对聚焦场的特征进行了理论分析和模拟实验验证, 取得聚焦场分布随涡旋相位物理参量...

[摘要]生物气溶胶在大气中扩散极易传播和发生各种流行疾病, 也是生物武器投放的主要形式, 实现生物气溶胶实时、 远距离的探测显得尤为重要。 构建了一台双波长荧光雷达用于大气中生物气溶胶的预警和识别。 该雷达系统采用N...

[摘要]为充分利用亚皮秒紫外激光器的大能量、超短脉宽的紫外激光输出特性, 配套建立了激光惯性约束聚变(ICF)诊断设备性能指标的标定平台。标定平台具备激光能量测量、光传输延迟、光束分割与等比递减、序列光脉冲产生器等功...

[摘要]花生中蛋白质含量与分布能够显著影响花生制品品质。 利用高光谱图像结合化学计量学研究可视化花生中蛋白质含量分布的可行性。 从校正后的花生图像的感兴趣区域（region of interest, ROI）中提取光谱信息, 通过传统化...

[摘要]高气压下的微型电热推进器(MPT)中的放电等离子体存在多负辉区结构, 其负辉区有融合趋势。对矩形微放电等离子体推进器(RMPT)的负辉区融合过程进行了二维模拟分析, 在方法上采用了非平衡态的自洽流体模型, 并考虑了离子...

[摘要]在调研跟踪国外磁化套筒惯性聚变(MagLIF)研究领域最新进展的基础上，以一维磁流体力学方程为基础，结合氘氚燃料能量交换方程，建立一维磁化套筒惯性聚变物理模型，并使用Fortran语言编写完成一维数值模拟程序MagLIF-...

[摘要]目的: 以小鼠为模型, 建立一种基于流式细胞仪为检测手段的快速分离脂肪来源干细胞的方法, 解决间充质干细胞进入实际应用过程中遇到的难题。方法: 取BALB/c小鼠腹股沟内侧的皮下脂肪组织, 采用Ⅰ型胶原酶消化等系列措...

[摘要]针对广角极光成像仪整机Z向冲击试验后探测器损坏的问题，提出在镜头组件与头部框架间设置隔振器的解决方法。首先，确定隔振方案为被动局部隔振; 然后，从材料、刚度和安装方式等方面完成金属橡胶隔振器的设计。接着，...

[摘要]针对慢走丝线切割加工(WEDM-LS)时因温度高、切缝窄等因素造成的加工过程难以监测的问题，利用声发射检测技术对占空比可调脉冲的慢走丝线切割加工过程进行在线监测。首先利用小波包能谱算法将AE信号分解到8个独立的频...

[摘要]针对光电设备中广泛采用的螺栓连接形式, 采用单螺栓连接悬臂梁模型, 对螺栓连接引起的结构振动特性的改变进行实验。利用激振器和振动信号采集设备, 结合快速傅立叶分析方法指出螺栓连接模型在一定条件下有超谐共振响...

[摘要]为实现自动测试系统中仪器的可互换，运用通用模块构建(CBB)思路，通过动态链接库(DLL)技术，设计与实现了可互换仪器程控命令封装库。该封装库具有品质高，通用性、实用性和可扩展性强等特点，不用修改自动测试程序而...

[摘要]提出基于Sagnac/Mach-Zehnder混合干涉原理的水下天然气管道泄漏检测系统,采用基于时域统计特征的信号提取方法,通过光纤干涉信号时域分析,提取信号幅值在均值上下特定范围内波动的概率特征,建立天然气管道泄漏工况下的...

[摘要]设计了一种并联双结(DPJ)单晶硅太阳电池, 该电池在同一个单晶硅太阳电池内形成一个PN结和一个NP结, 分别吸收短波能量与长波能量。两个结共用一个N型区, 通过N型区形成并联结构。DPJ太阳电池的短路电流比传统单晶硅太...

[摘要]研究了线性和二次电光效应共存的双光子光折变介质中沿同一直线传播的两空间光孤子间的相干耦合现象, 从理论上证实了在适当的条件下相干耦合的亮-亮和暗-暗孤子对的存在。结果表明, 这些相干耦合孤子对的形成、性质和...

[摘要]从Gm-APD的泊松统计的雪崩探测模型出发, 在长死时间情况下, 提出了一种提高Gm-APD激光雷达探测性能的方法。利用衰减片控制信号和噪声的强度, 实现了多脉冲探测Gm-APD激光雷达的探测概率、虚警概率和测距误差的提高。...

[摘要]气动热辐射效应导致红外探测制导系统的性能降低甚至失效，而红外窗口是气动热辐射效应评估的关键因素。通过分析红外辐射在红外窗口中的传输特性，提出一种红外窗口气动热辐射效应评估方法，基于等温状态试验，评估了...

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半导体激光器(Laser Diode, LD)部分端面泵浦混合腔板条激光器因输出功率高、光束质量接近衍射极限的输出特性,引起了越来越多课题组的关注,并研究利用此结构实现高功率、高光束质量激光输出。此结构激光器件有五个主要特点：第一,采用新型的半导体阵列(Laser Diode Array, LDA)作为泵浦源,可大大提高泵浦功率；第二,板条晶体的两个大面通过热传导冷却,有效降低了晶体内部的热效应；第三,耦合系统的整形,使泵浦光强度在水平方向上均匀分布,消除了晶体内部水平方向的温度梯度,即减少了一维热效应；第四,部分端面泵浦的形式使泵浦光和腔内振荡激光的模式相匹配,提高光-光转化效率；第五,混合腔的结构使输出激光的光束质量接近衍射极限。本文采用Nd:YVO4作为激光增益介质,重点研究应用此结构输出高功率、高光束质量激光的特性,并应用板条晶体通光面积大的特点,研究了其放大输出特性,论文主要有以下内容：一、概括论述了板条激光器的发展历 

1引言高光束质量高能固体激光器在工业、军事、医疗、科研等领域有广泛的应用前景。传统的固体激光器采用棒状激光介质,该构型的激光器热效应严重。为了克服热效应的影响,研究人员提出了多种激光介质构型,如光纤[1~4]、盘片[5,6]和板条[7~10]等。2009年S.P.Chard等[11]提出了一种新的COFFIN板条激光器(Compact Face-FoldedInternally Amplifier),通过信号光在激光介质内部的多次掠入射[11,12],平抑介质内部温度和增益的非均匀性。采用主振荡功率放大器(MOPA)结构,120 W抽运功率下获得了82.5 W的激光输出,光束质量因子M21.8。然而进一步提高抽运功率,光束质量迅速恶化。刘亮等[13]对该构型的板条激光器进行了详细的分析,发现在高功率条件下此结构会导致严重的热效应。在板条激光器中,实现温度和增益均匀化的另一种途径是使激光在工作介质内部沿“之”字形光路[14~17]...  (本文共6页)

“之”形光路与直通光路板条放大器的比较冯国英吕百达邵怀宗罗时荣蔡邦维（四川大学激光物理与化学研究所，成都，６１００６４）摘要对磷酸盐钕玻璃“之”形光路与直通光路板条放大系统进行了详细的数值计算和实验研究，比较了它们的储能效率、增益、荧光分布、能量放大率和光束质量，证实了“之”形光路板条放大系统的优点。关键词“之”形光路板条放大器储能效率增益和荧光分布光束质量中图分类号ＴＮ７２理论和实验研究均表明［１，２］：光束在均匀面泵浦、面冷却的板条介质内采用“之”形光路行进时，可有效地减小热效应和增益不均匀性的影响，获得高光束质量激光输出。而且，与棒相比，板条激光器有明显的优越性，对同一激光介质的板条和棒，板条与棒的最大输出功率间有如下关系［３］（Ｐｏｕｔ，ｍａｘ／ｌ）ｓｌａｂ／（Ｐｏｕｔ，ｍａｘ／ｌ）ｒｏｄ≈３ｂ／２πａ≈ｂ／２ａ，ａ为板条厚度，ｂ为板条宽度。只要板条的宽厚比大于２，就可获得较棒更高的输出功率。本文对磷酸盐钕玻璃板条激光振... 

二极管泵浦固体激光器工作时 ,输入激光工作物质中的能量只有部分转化为激光输出 ,剩余能量一部分转化为荧光损耗 ,其它能量都转化为热。热使工作物质温度升高 ,引起工作物质发光特性发生变化 ,如荧光谱线加宽 ,荧光寿命缩短 ,导致激光器阈值升高和效率降低。因此在激光器工作时 ,必须对工作物质进行冷却。而激光工作物质一方面由于吸收光泵辐射发热 ,另一方面由于通水冷却 ,二者共同造成工作物质内部温度分布不均匀 ,形成温度梯度。温度梯度的存在会使激光介质内部形成折射率梯度和应力分布 ,引起激光束产生聚焦、双折射和退偏振等热效应 ,从而降低激光器的光束质量和功率水平。为了减小热效应对激光器带来的不利影响 ,196 9年 Martin提出了采用矩形板条来消除应力双折射 [1] ,在此基础上 1975年 Hulme进一步将工作物质的几何结构发展成为之字形光路板条 (如图 1所示 ) [2 ] ,在理想情况下 (即认为板条泵浦均匀、侧面无限大 ,...  (本文共4页)

陕西省地板条生产现状的思考?雷天泉（西北林学院木材工业系，陕西杨陵７１２１００；作者：男，５７岁，副教授）摘要介绍了陕西省目前地板条生产现状和存在问题，并提出了提高木材利用率和产品质量的若干对策。关键词地板条；利用率；质量；效益；陕西分类号ＴＳ６５３陕西省南有大巴山和秦岭，北有黄龙山和桥山，森林资源较为丰富，在这丰富的森林资源中，适于生产地板条的硬杂木占６０％以上，其中，多数为倍受中外用户青睐的栎类木材，这是开展地板条生产的物质基础。近年来，随着国民经济的高速增长，人民生活水平的提高，以及住房改革方案的贯彻实施，我国开始出现了室内装修的热潮。在众多的地板材料中，木质地板以其经久耐用，冬暖夏凉，富于弹性，天然无毒，反朴归真等特点，而越来越被人们所接受。于是对木地板的需求量与日剧增，销价亦随之上扬。目前国内一般地板条每立方米的售价已达到４０００～５０００元，最好的长条地板的售价已过万元。薄型小地板条的售价亦在３０００元左右。西北地区... 

抹板条佣头谊灰浆时.经常g生灰桨顺板条坠落现象,操作人员稍不注意,灰桨便掉到身上、头上.有时甚至掉到眼卜。某一部位抹灰一旦发生坠落,补抹时仍掉不止可按以下方法操作,即可避免坠落的发生 1.改变抹灰方向 当吊橱小木楞间距较远,或木拐小方较细时,栩面刚度自然不足在抹灰过程中,栩面受到手及泥抹子的压力后.不断起伏波动,抹好的灰浆也顺板缝坠落。在这种情况下可调整抹灰的方向.即由垂直于栩条抹灰改为顺板条抹灰,而后用抹子轻轻顺平 2.改变操作方法 当板条厚度较小或木质较软时.很易发生边抹边坠落现象。遇到这种现象时,应一点点的慢慢抹,抹完一定数量后,再顺序持平。 3.枯托法控制 由于个别板条缝晾过大,致使抹好的灰浆在缝除处自由下坠。这时可检一段板条顺缝晾方向枯托在将要下坠的灰缝处,依靠板条上的灰桨枯住板条.托住将一「坠的灰桨.常沮下3小时可揭去板条。下坠的面积如较大时,可用一块灰粉纸乎枯到拥上...  (本文共2页)

随着半导体、OLED、太阳能电池等产业推动的高端激光加工设备的发展，越来越多的设备厂商都要求把激光束聚焦为强度、能量平均分布的平顶激光光斑(Top hat)。平顶光斑的特点是顶部能量均匀，边界非常锐利，即“过渡区”短、光斑上激光能量90%到10%的陡峭曲线能产生明显的激光边界，清晰的区分了激光处理区域和未经处理的区域。

因此平顶光十分适合用于各类激光加工应用，达到高效且高精度的要求。但若在光束整形器获得平顶光的过程中，操作不当或设计参数未考虑周全，会导致平顶光加工效果大大降低。因此，请用户需了解注意事项，阅读的手册。

Holoor光束整形器有4个主要影响平顶光效果的因素

1.波长，其平顶光的优化效果，通常只针对单一波长或一定范围内的波长

2.输入光束尺寸误差-Din，（太大两边会拉高，光束直径太小两边会降低）

3.输入光束是否完全准直（不准直会产生强度从高到低“倾斜”效应）

4.工作距离-WD，工作距离是否偏离聚焦平面（平顶光斑的一致性在这两种情况下都会下降）

光束整形器的主要应用:

激光烧蚀 ，激光焊接，激光钻孔，激光打孔，激光划片

激光医学、美学激光(景观)和娱乐激光

平顶光束整形器的工作原理:

激光光束整形器的大致的构架分为折射/衍射元件（折衍混合元件）、入射激光以及待处理表面三个不分离。光束整形器是一个相位型的DOE（衍射光学元件），它的作用是将入射的高斯光在一定的工作距离下转换成具有陡峭边缘的平顶光束。

光束整形后的效果跟入射光的光束质量（M2）有很大的关系，通常选择单模激光输出(TEM00)，它的M2<1.3，可以获得很好的平顶光效果。如果M2太大，可以在使用DOE元件前，插入空间滤波器(spatial

如上图所示，空间滤波器(spatial filter)的结构主要由准直透镜、聚焦透镜和焦平面的小孔组成。需要注意的是平面的的孔径要小但不能过小（其孔径必须大于2倍光束直径 (1/e^2)，最好达到2.5倍），因为过小的孔径会在输出面上产生波纹或寄生干涉图样。通过调整这两个镜头的焦距,空间滤波器还可以用作光束扩展器。

设计平顶光束整形器还要熟悉衍射极限，衍射极限的公式：

如果用户希望获得更小的平顶光斑，需要首先对激光进行扩束准直，因为大光斑对应更小的衍射极限，激光整形元件能够获得的最小光斑是衍射极限的1.5倍。因而大的入射光束直径可以获得更小的光斑，同时对平顶光斑的纠错能力也有提升。

光束整形器需要准直的入射光束，为了得到稳定的平顶效果，一般是将元件放置在激光的束腰处，即便其有一定的发散角（小于1°），其平顶效果依然明显。在使用过程中，如果DOE放置在距离束腰有一定的距离，则必须考虑入射光束的光斑大小和发散角，以得到入射到元件上的光斑大小，这样的结果虽然也能达到平顶效果，但是其平顶光斑位置会发生改变。总之，精准的入射光控制更有利于达到预定的设计效果。

平顶光斑大小与衍射极限的关系

衍射极限一定大于平顶光斑的大小

平顶光斑大小和衍射极限的比例决定光束整形的质量和衍射效率。比例越大边缘越锐利，效果越好。

光束整形器的透射区域不能<0.5倍衍射极限，一般为约1倍衍射极限

同样的光斑尺寸，不同的于衍射极限的比例:

典型的应用会选择传输区域(13.5%-90%)尽可能小,平顶光斑会选择较大的均匀区域。

激光系统的每个光学参数都直接影响光束整形器的效果，当设计光学部件时,应该照顾好包括衍DOE射光学元件在内的每个参数,以确保这些系统参数的控制和稳定。

大的入射光束直径可以获得更小的光斑，同时对平顶光斑的纠错能力也有提升。因此,可以通过扩大输入光束直径来增加尺寸上的容错率。例如,对于10mm的输入光束直径，容错率为5%即0.5mm,而对2mm的光束直径, 容错率5%，对应的就只有0.1mm。

模拟实验——参数误差对光束整形器轮廓的影响

要想获得与设计性能完全一致的效果，激光系统所有对应的光学参数需全部对准符合。即光束整形器位于设定的位置，入射光为准直光束，x轴和y轴完全对准。为了说明不同误差参数对光束整形器的影响性,下图给出了一些变化规律(WD:120mm，λ:120

图4:输入光束x轴或y轴是否对准对DOE中心光束整形效果的影响

入射光束不是完全准直时会发生“倾斜”效应，即强度从高到低的斜坡。

图5:工作距离偏离焦平面时的光束整形效果

* *注意上面光束整形曲线的不同行为，当位于太近时为红色曲线，太远时为绿色曲线。平顶光斑的一致性在这两种情况下都会下降。

图6:输入光束尺寸误差对平顶光斑的影响

Holoor提供平顶光斑(Top Hat)和稳态平顶光斑(Stable Top Hat) 两种不同算法。普通平顶光斑的尺寸大小是衍射极限的5倍。而稳态平顶光斑可获得的最小激光光斑尺寸为衍射极限的1.5倍，且拥有比普通平顶光斑更好的均匀性。

下图为两种算法的等效叠加——即与光斑大小相同，可以看出Holoor独家专利的稳态平顶光束整形技术具有更陡峭的边缘。

对比光束整形器和多波长光束整形器

标准的光束整形器是只针对某一个指定的波长进行优化，当优化其他波长时，平顶光效果会大打折扣。针对一些需要应用多个波长的客户,我们提供新的解决方案——多波长光束整形器。其能够把一定波长范围内的光斑都优化成平顶光，用低成本获得多个光束整形器才能实现的功能，但多波长光束整形器对于光斑大小和形状控制精确性稍差。

光束整形器的MATLAB设计工具

Holoor提供免费的光束整形器的MATLAB设计工具。用户可以自由选择波长, 光斑大小，工作距离和输入直径等参数，软件还提供一个快速设计模拟报价单的链接。