用于微小位移测量的半导体激光干涉仪

近年来,由于信息技术、微电子机械系统等领域的迅速发展,对精密测量的要求越来越高。激光干涉测量具有灵敏度高、非接触性等优点,它的测量精度由于光外差技术的引入大大提高。半导体激光（LD）不仅体积小,价格低,用电省,而且波长调制简便,因而成为大多数外差干涉仪的光源。在半导体激光干涉仪中,通过直接调制LD的注入电流可以实现外差技术,但是改变注入电流来调制LD波长的同时,LD的输出光强也被调制,这将影响测量精度。光强被调制对测量的影响通常用软件的方法来补偿,但这种方法有很大的缺点。一是补偿只能是粗略的,另外软件需要根据外界条件的变化随时修正。为从根本上解决直接调制LD波长对测量的影响,本研究提出了一种间接调制激光波长的方法,采用这种方法能把这种光强度变化造成的影响降低到可以忽略的程度。     

半导体激光器光强光热调制特性的研究

由光热调制半导体激光器物理模型出发,从理论上推导出半导体激光器结温变化与相关物理量的关系式,并从光热调制实验中得出光强调制同调制频率及半导体激光器偏置电流的关系,为选择半导体激光器恰当的光热调制参数,以降低光强调制干扰,从而实现纳米精度干涉测量提供重要依据.     

基于NDFWM的集成DFB/SOA偏振无关波长转换器

提出了光信号双向注入DFB/SOA的NDFWM波长转换技术,分析表明此方法不仅可消除偏振相关性,而且能提高波长转换的效率,在光通信器件集成化方面有一定的应用价值.     

A unidirectional room temperature multi-wavelength fiber ring laser without isolator

A simplified ring cavity for achieving a unidirectional room temperature multi-wavelength erbium-doped fiber ring laser without optical isolator is demonstrated. The fiber ring cavity is built in such a way that the optical fields propagating in two directions suffer different losses caused by one sampled fiber Bragg grating. Furthermore, simultaneous multi-wavelength lasing with 0.8-nm intervals is demonstrated with sinusoidal phase modulation just before the sampled fiber Bragg grating to prevent single-wavelength lasing and unstable wavelength oscillation.     

共轭距可变的光刻投影物镜光学设计

一种用于印刷电路板(PCB)的激光直接成像(LDI)光刻设备,需要加工高密度互连(HDI)基板的厚度变化范围为0.025~3mm,为此设计了一种共轭距可变的光刻投影物镜。采用双远心光路结构,通过压缩物方和像方远心度误差的办法,可以有效地实现共轭距变化范围达3mm。采用正负光焦度合理匹配,可以有效地在共轭距变化范围内很好地校正波像差、畸变等像差,实现良好的成像质量。以光刻投影物镜光学设计的具体实例,证实了通过压缩物方和像方远心度误差的办法,可以有效地获得共轭距变化一定范围的光刻投影物镜,并在该变化范围内保证实际光刻设备所要求投影物镜的成像质量。     

藕断面光学相干层析成像

以光纤迈克尔逊干涉仪为主体,相干长度２５ μｍ 的超辐射管为光源,用光电倍增管和锁相放大器探测,建立了一种相干门层析成像装置,此装置具有三维扫描成像能力,检测灵敏度可达９０ｄＢ。用此装置测量了对生物样品藕横向和纵深方向扫描的后向散射光,得到藕的纵深方向的断层像。     

光栅位移测量系统的误差自修正方法研究

文中介绍的误差自修正方法是通过光栅位移测量系统中单片机对光栅传感器的多个零位信号进行计数,并根据测量值和系统设定值得到的误差函数自动进行误差修正.实验结果表明,该方法对光栅位移测量系统的误差既可自动进行有效的修正,又可提高系统的测量精度.     

自陡峭效应对相位共轭系统脉冲传输的影响

光学相位共轭(OPC)技术能够同时且高效地补偿光纤传输过程中色散及非线性效应所导致的信号失真，且该技术同脉冲调制方式无关。从理论上分析了在自陡峭效应(SS)作用下高斯脉冲信号在中距相位共轭系统中的传输演化特性，数值模拟了在其作用下超短飞秒高斯脉冲的动态传输过程，讨论了自陡峭效应对中距相位共轭系统复原性能的影响。结果表明自陡峭效应将导致高斯脉冲信号发生峰值漂移和脉冲后沿变陡，相位共轭系统不能补偿由此导致的脉冲失真和畸变。引入合适的色散可以减小这种信号失真，并使得相位共轭系统能够同时补偿由于色散、自相位调制和自陡峭效应而引起的信号失真。     

基于自适应滤波器的相位连续化算法及其在移相干涉术中的应用

提出一种非线性自适应数字滤波器对通过移相干涉术得到的原理相位图进行去噪音处理。这种数字滤波器的窗口尺寸可以根据其在相位图中的不同位置而变化。在有噪音 (尤其是靠近 2π相位跳变处的噪音 )存在的情况下 ,相位连续化过程仍可以有效地进行以重建被测物体表面形貌的真实相位图。详细介绍了这一技术的原理及实验结果     

金标免疫试纸条反射式光度计的研制

为使金标免疫分析术能对目标被检物进行高灵敏度快速定量检测,成功研制一种金标免疫试纸条反射式光度计.根据纳米金颗粒对绿光的强烈吸收特性,以绿光激光器为照明光源,以扫描方式测量金标免疫试纸条上经生物反应而结合上去的纳米金颗粒的分布,通过特定算法计算出样品中目标被检物的浓度.该光度计对人绒毛膜促性腺激素标准样品的检测灵敏度达到5 mIU/ml,在5～500 mIU/ml浓度范围内具有良好的线性响应特性,相关系数R2～0.99,使用研制的光度计对同一生物反应稳定的金标试纸条进行20次重复测量,测量结果的变异系数(CV)小于2%.该光度计具有快速、稳定、灵敏的工作性能.