一种基于SOA级联的扫频光源实验研究

针对现有光学相干层析成像(OCT)中所用扫频激光光源能量较低这一技术瓶颈,研究了一种基于SOA级联的傅里叶域锁模(FDML)扫频光源,利用中心波长为1 310nm的半导体光放大器(SOA)搭建了双环形腔扫频光源。对系统中两只SOA的输出特性和基于SOA级联的双环扫频光源的光谱输出特性进行了研究。结果表明,在SOA工作电流为280mA下,该扫频光源光功率达28mW,扫频速度达81.3kHz,扫频范围超过90nm,瞬时线宽小于0.03nm。     

单偏振半导体光放大器扫频光相干成像系统

搭建完成了基于单偏振半导体光放大器扫频光源的光相干成像系统,此系统可以实现高速光相干层析成像与光相干显微成像。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器作为放大单元,该光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点,使得光源仅使用一个放大器即可获得合适的增益谱宽与输出功率,并可采用傅里叶域锁模技术大幅提高其扫频速率。采用傅里叶域锁模技术时,扫频光源输出功率达到32 mW左右,有效扫描频率为45kHz,输出光谱的中心波长为1326nm,光谱宽度为115nm。利用系统进行高速光相干层析成像时,横向分辨率为9μm,纵向分辨率为12.9μm左右,灵敏度为105dB。利用系统进行光相干显微成像时,可以清楚地看到洋葱内表皮细胞的结构。     

单偏振半导体光放大器扫频光相干层析系统

实现了基于单偏振半导体光放大器高速扫频光源的光相干层析系统。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器, 采用傅里叶域锁模结构。偏振相关的半导体光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点, 使得光源仅使用一个放大器即可获得足够的增益谱宽与输出功率。扫频光源输出功率达到32mW左右, 有效扫描频率为45kHz, 输出光谱的中心波长为1326nm, 光谱宽度为115nm。利用系统进行光相干层析成像时, 横向分辨率为9μm, 纵向分辨率为12.9μm左右, 灵敏度为105dB。利用该系统实现了多种生物和非生物样品的光学相干层析成像。     

单偏振半导体光放大器扫频光相干层析系统

实现了基于单偏振半导体光放大器高速扫频光源的光相干层析系统。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器,采用傅里叶域锁模结构。偏振相关的半导体光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点,使得光源仅使用一个放大器即可获得足够的增益谱宽与输出功率。扫频光源输出功率达到32mW左右,有效扫描频率为45kHz,输出光谱的中心波长为1 326nm,光谱宽度为115nm。利用系统进行光相干层析成像时,横向分辨率为9μm,纵向分辨率为12.9μm左右,灵敏度为105dB。利用该系统实现了多种生物和非生物样品的光学相干层析成像。     

基于环腔内光学缓存装置的高速扫频激光光源

傅里叶域锁模(FDML)技术可在保持扫频光源各项指标性能优越的前提下,将扫频速度提高至调谐滤波器的设计极限。为进一步提升FDML扫频激光光源的扫频速度,在激光谐振腔内引入光学缓存装置来实现对扫频光的备份。实验中基于环腔内光学缓存装置的扫频光源中心波长为1310nm,扫频范围为95nm,瞬时线宽为0.1nm,扫频速度翻倍提升至202kHz,平均输出光功率为7.5mW。利用光学缓存装置可将传统FDML高速扫频光源的扫频速度翻倍提升,对提升扫频光学相干层析成像(SS-OCT)系统的综合成像性能具有重要意义。     

基于傅里叶域模式锁定的扫频光源实验研究

扫频光源是光纤传感解调的关键部件,高质量的扫频光源可提高光纤传感系统的信噪比和解调精度。研制了一种基于傅里叶域模式锁定(FDML)的扫频光源。光源采用环形腔结构,由半导体光放大器(SOA)、光纤法布里-珀罗(FP)可调谐滤波器、隔离器、光纤耦合器和光纤延迟线组成。同时设计了基于FP腔的滤波器,对输出光谱进行平坦滤波。得到扫频范围为60 nm(1506~1566 nm),扫频速度为250 Hz,平坦度优于0.3 d B,线宽小于0.16 nm,平均输出光功率为4.53 m W的扫频光源。研制出的扫频光源结构简单、成本低廉、平坦度好,在光纤传感解调系统中作为光源有一定的实用价值。     

宽带快速线性扫频激光光源的研制

报道了一种基于光栅多面镜调谐滤波器的宽带快速线性扫频激光光源。调谐滤波器由光栅和旋转多面镜组成,采用了非望远镜型利特罗布局,以简化滤波光学系统。在激光谐振腔中采用了自发辐射光谱范围互为拓展的双半导体光放大器,并将二者并联使用以确保宽光谱范围。研制的扫频激光光源的中心波长为1312 nm,扫频光谱范围为170 nm,半峰全宽为116 nm,对应于多面镜695 r/s的转速,扫频速度达到50 kHz,相应的激光输出平均功率为2 mW。该宽带快速线性扫频激光光源,尤其适用于高分辨扫频光学相干层析成像系统,轴向分辨率能达到6.5μm。     

30kHz窄瞬时线宽扫频激光光源的研制

搭建了一个中心波长为1340 nm、扫频速度为30 k Hz的光纤型窄瞬时线宽扫频激光光源,光源相位和光强稳定性高,扫频范围为10 nm,半峰全宽为6 nm,瞬时线宽小于0.018 nm,输出平均光功率为9.1 m W。实验扫频激光光源在傅里叶域锁模技术的基础上,使用精密度为5578、窄透射窗口的法布里-珀罗滤波器(FFP-TF)作为调谐滤波器,以腔内增益介质的自发辐射为背景光,经过单模长光纤后,到达FFP-TF并对腔内的激光进行调谐滤波,最后稳定地输出窄瞬时线宽的扫频激光。讨论了影响光源瞬时线宽的因素。搭建的窄瞬时线宽扫频激光光源具有极高的精密度和稳定性,可直接应用于对分辨率要求比较高的高速分子光谱学、分子吸收光谱学等领域。     

基于时域色散展宽技术的扫频激光光源

基于时域色散展宽技术的扫频激光光源的难点在于 腔内色散量的匹配问题,本文提出解决腔内正负色散不匹配的方法,分析了它们的工作原理 ,实现了扫频激光光源的稳定运转,并测试了其光谱特性和时域脉冲特性,进一步设计实验 验证了环形激光器耦合输出端为扫频输出。该扫频激光光源的中心波长为1555 nm,光谱扫描带宽为16 nm,扫频速 率为6.17 MHz,可以将其用于扫频光学相干层析成像系统和光纤传感 系统中。     

一种基于光纤AOTF的扫频光源

扫频光源是扫频光学相干层析（SSOCT）的关键器件。高质量的扫频光源可以提高系统的成像速度、分辨率和信噪比。该文采用光纤声光可调滤光器（FAOTF）、保偏半导体光放大器（PMBOA）、光纤隔离器和光纤耦合器搭建了环形腔结构的扫频光源,实验得到一种全光纤扫频光源,其扫频速率为100 kHz,扫频范围为119 nm(1 550.146 2~1 619.470 0 nm),单光谱3 dB带宽可达0.096 6 nm,平均输出功率12 mW。该扫频光源具有扫频范围广、速度快、相干性好等优点,在SSOCT系统中具有一定的实用价值。     

一种新的激光方位探测系统设计

通过对平行激光在光学劈尖上产生等厚干涉条纹的分析,提出了一种新的激光方位探测方案。介绍了本方案的数学建模原理,给出了其实现系统,它由6个光学劈尖构成的激光方位探测光学窗口和探测电路组成,通过测量光学劈尖上干涉条纹的间距精确地探测出入射激光方位和波长。测试结果表明,该方案具有探测精度高、反应速度快等优点。     

无线激光通信技术

无线激光通信（WLC），又称自由空间通信或者大气激光通信。是一种以激光为载体的点对点通信．本文介绍了无线激光通信系统的工作原理，通过计算得出了系统的通信能力和通信质量将主要取决于激光光束的传播情况的结论，讨论了系统通信波长的选取，其发射系统，光学天线以及接收系统的设计关键。以及无线激光通信和当前主流通信方式的比较。展望了无线激光通信系统广阔的发展前景。     

我所激光科研三十周年

本文回顾了电子部十一所激光科研３０周年的历程，着重介绍了在激光应用研究、激光器研究、基础配套技术研究和学术活动方面所做的工作与进展。     

光学加工在激光技术中的作用

通过对我所激光技术的发展，阐述了光学加工在激光技术研究和新产品开发的作用；展示了我所光学加工的技术和所获得的主要成就以及开发的能力。     

掺铒光纤激光器

简述了掺铒光纤激光器(EDFL)的原理、结构和发展,着重介绍了自启动、被动锁模的掺铒光纤孤子激光器的结构和特性。     

激光烧蚀成形光路与激光三角测量光路的集成

针对激光烧蚀不能严格控制沿光轴方向尺寸精度的问题，本文研究将激光三角测量光路集成于激光烧蚀光路，测量数据反馈控制脉冲激光，讨论了光路集成中的若干问题。     

光限幅材料的研究现状及其在激光防护中的应用

随着激光武器的发展,对相应的对抗措施不断提出更高的要求。光限幅材料体在对抗激光干扰与致盲武器中具有重要的研究价值。作者简要介绍了近年来光限幅材料的研究情况及其在这一对抗领域中的应用研究。     

TDM-PON上行信号光功率均衡器的锁模特性

为了减小时分复用无源光网络（TDM-PON）上行信号光波长的飘移,基于TDM-PON上行信号光功率均衡器架构,采用单模激光注入锁定光网络单元（ONU）法布里-珀罗（F-P）激光器（LD）方法,研究了F-P LD输出光波长的锁模特性,包括锁模的范围、驱动电流对锁模特性的影响、锁模前后温度变化引起F-P LD光波长变化情况等。结果表明,当驱动电流为9mA时,F-P LD可被锁模的波长范围为0.38nm,大于ONU上行光波长因环境温度变化5℃而产生的波长位移量0.25nm,F-P LD被锁模可使ONU上行信号的光波长相同且稳定,降低光功率均衡后的噪声。     

光学材料的激光微加工研究进展与应用前景

综述了国内外在光学材料激光微加工方面的研究成果和应用状况，并展望了其发展前景。     

光学薄膜—激光技术的一个重要基础

本文回顾了华北光电所三十年来激光薄膜技术所进行的主要研究工作，介绍了主要成果和进展。