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2025
05-30

高相干掃頻激光器是一種重要的光源
高相干掃頻激光器是一種重要的光源，廣泛應(yīng)用于光學(xué)測(cè)量、通信、成像等領(lǐng)域。盡管該技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中取得了顯著的進(jìn)展，但仍存在一些常見的誤區(qū)。本文將通過解答這些誤區(qū)，幫助讀者更好地理解高相干掃頻激光器的工作原理及其應(yīng)用。1.高相干掃頻激光器的基本原理高相干掃頻激光器是一種可以在特定頻率范圍內(nèi)快速調(diào)諧輸出光的激光器。其工作原理基于激光的相干性，即激光光波的相位和頻率在時(shí)間上保持一致。掃頻激光器通過調(diào)節(jié)激光的腔長(zhǎng)或使用電光調(diào)制技術(shù)，能夠在一定頻率范圍內(nèi)連續(xù)改變輸出光的波長(zhǎng)。相干性是激光器的一個(gè)重
2025
05-28

冷原子成像譜儀中靶表征及光電離研究
冷原子具有量子效應(yīng)顯著且可精準(zhǔn)控制的特點(diǎn)，是研究多體量子理論和光與物質(zhì)相互作用的理想體系。強(qiáng)激光場(chǎng)是探索特殊環(huán)境中奇異量子現(xiàn)象以及對(duì)量子規(guī)律調(diào)控的重要手段。反應(yīng)顯微譜儀是原子分子領(lǐng)域先進(jìn)的全空間多粒子符合探測(cè)技術(shù)，具有對(duì)粒子動(dòng)量分布精密成像的能力。融合冷、快、強(qiáng)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，利用動(dòng)量成像技術(shù)，可開展銣冷原子的強(qiáng)場(chǎng)物理過程研究。近年來，采用類似的技術(shù)路線，國際上已經(jīng)在離子碰撞、多光子相干激發(fā)電離、冷分子形成演化、里德堡原子間相互作用、多體相互作用、冷化學(xué)反應(yīng)，Beta衰變等領(lǐng)域開展一系列研究。中
2025
05-27

空間相干性：光場(chǎng)調(diào)控的神奇之手
光源的空間相干性一旦發(fā)生退化，情況就復(fù)雜很多。對(duì)于理想的高斯謝爾模部分相干光，尚可用有限厄密高斯模的非相干疊加表征其波前分布;對(duì)于更復(fù)雜的相干性退化，則要引入更冗長(zhǎng)的疊加，甚至需要摒棄二維復(fù)振幅表達(dá)，采用四維互相關(guān)函數(shù)描述其波前。然而，一旦引入四個(gè)維度的坐標(biāo)體系，計(jì)算量會(huì)立即上升好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。這么看來，光源空間相干性的退化給研究者帶來了。圖1.相干性退化可能發(fā)生的場(chǎng)景[1]。a光源為混合態(tài);b樣品或傳輸介質(zhì)為混合態(tài);c探測(cè)器為混合態(tài)在相位恢復(fù)問題中，單一模式的相干照明給計(jì)算模擬的簡(jiǎn)化和恢復(fù)程序的
2025
05-26

紅外觀察鏡與熱成像技術(shù)的關(guān)系
隨著科技的不斷進(jìn)步，紅外觀察鏡和熱成像技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的視野，廣泛應(yīng)用于軍事、安防、救援、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。尤其是在低光或無光環(huán)境下，它通過捕捉物體發(fā)出的紅外輻射，提供清晰的圖像，使得人們能夠輕松觀察到在常規(guī)光學(xué)設(shè)備下無法看到的細(xì)節(jié)。然而，很多人對(duì)“紅外觀察鏡”和“熱成像”這兩個(gè)概念之間的關(guān)系存在一定的疑問。本文將深入探討它和熱成像技術(shù)的異同，并揭示它們之間的緊密聯(lián)系。一、它的基本原理該產(chǎn)品是一種基于紅外輻射探測(cè)的設(shè)備，能夠在沒有可見光的情況下觀測(cè)到物體。它通過接收物體表面或周圍發(fā)出的紅外輻射，轉(zhuǎn)
2025
05-26

【資訊】超快激光成絲：各種光學(xué)效應(yīng)的集大成者
高功率超快激光在透明介質(zhì)傳輸中不產(chǎn)生明顯的發(fā)散，其傳輸距離可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越衍射極限，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生等離子通道(圖1(a))。該通道通常稱為“光絲”，這一過程即為成絲現(xiàn)象。同時(shí)激光光譜會(huì)極大展寬(圖1(b))，可以覆蓋從微波到紫外的超寬范圍，被稱為白色激光或者超連續(xù)譜。雖然1964年人們就在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了激光成絲現(xiàn)象，但直到1994年GérardMourou教授(諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者)課題組發(fā)現(xiàn)空氣中的成絲現(xiàn)象，人們才開始重視激光成絲現(xiàn)象在大氣遙感、超快激光技術(shù)、人工干預(yù)天氣、激光超精細(xì)加工、強(qiáng)太赫茲波源等
2025
05-23

帶“旋”光束不簡(jiǎn)單！
關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展1.腔內(nèi)直接激發(fā)結(jié)構(gòu)光場(chǎng)1)基于離軸泵浦和像散轉(zhuǎn)換產(chǎn)生渦旋結(jié)構(gòu)光場(chǎng)我們課題組通過對(duì)泵浦的離軸控制來改變泵浦和不同模式分布的重疊率，從而控制增益損耗，產(chǎn)生所需的高階模式，而后經(jīng)過腔外的模式像散轉(zhuǎn)換器得到帶軌道角動(dòng)量的光場(chǎng)，如拉蓋爾-高斯模式(LG)的光場(chǎng)、厄米-拉蓋爾-高斯模式的光場(chǎng)和SU(2)幾何模式，如圖1(a)所示。中國臺(tái)灣交通大學(xué)Chen課題組基于此方法得到了三維李薩如光場(chǎng)，如圖1(b)所示。該課題組在橫縱模鎖定的狀態(tài)下，在菲涅耳數(shù)更大的激光系統(tǒng)中得到了余擺線光場(chǎng)，以及自發(fā)橫向
2025
05-22

一圖梳理ACC、APC、AGC 工作模式的區(qū)別!
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2025
05-22

疾速捕光：高速光電探測(cè)器的工作原理與技術(shù)解析
在現(xiàn)代光通信、激光測(cè)距和量子傳感等領(lǐng)域，高速光電探測(cè)器是捕捉極微弱、超短脈沖光信號(hào)的核心器件。其性能決定了系統(tǒng)能否準(zhǔn)確感知皮秒乃至飛秒級(jí)光事件。本文將深入剖析高速光電探測(cè)器的工作原理及其技術(shù)突破。一、光電轉(zhuǎn)換：光信號(hào)到電信號(hào)的躍遷高速光電探測(cè)器的核心作用是將入射光子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這一過程主要依賴三種物理效應(yīng)：1.光伏效應(yīng)（PhotovoltaicEffect）光子激發(fā)半導(dǎo)體材料中的電子-空穴對(duì)，形成內(nèi)部電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電荷分離。典型應(yīng)用如PIN光電二極管，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化可提升響應(yīng)速度。2.光電導(dǎo)效應(yīng)（Pho
2025
05-21

飛向太空時(shí)，激光光纖會(huì)面臨怎樣的挑戰(zhàn)呢？
有源光纖是光纖激光器的核心元件，其作用是產(chǎn)生激光和實(shí)現(xiàn)功率放大，其結(jié)構(gòu)通常為雙包層結(jié)構(gòu).圖1有源光纖激光器光路圖和普通雙包層有源光纖結(jié)構(gòu)示意圖有源光纖激光器具有重量輕、體積小、電光轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢(shì)，在空間激光通信、激光雷達(dá)、太空垃圾處理、光纖陀螺及**等方面有重要應(yīng)用價(jià)值圖2有源光纖的激光波長(zhǎng)和最高輸出功率及在太空中的主要應(yīng)用然而，太空環(huán)境中存在大量輻射源，諸如γ射線、電子、中子等。這些高能粒子束輻照會(huì)使有源光纖的背底損耗急劇增加，激光性能大幅下降，嚴(yán)重時(shí)甚至沒有激光輸出。這一現(xiàn)象稱為輻致暗化（
2025
05-20

研制新型高性能合金材料是激光增材制造構(gòu)件力學(xué)性能
金屬激光增材制造過程中易出現(xiàn)孔隙、裂紋、氧化夾雜、熔體球化與飛濺等一系列冶金缺陷，這是由材料的物理和化學(xué)特性本質(zhì)決定的。缺陷會(huì)顯著降低激光增材制造構(gòu)件成形性能。以鋁合金為例，其特殊性質(zhì)(低密度、低激光吸收率、高熱導(dǎo)率及易氧化性等)決定了其是激光增材制造的典型難加工材料。很多高性能合金較難通過激光增材制造工藝獲得預(yù)期的高性能，主要是因材料的成分物性等參數(shù)并非專門為激光增材制造而設(shè)計(jì)，難以適用于激光快速熔化凝固過程及高度非平衡冶金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。專用面向激光增材制造的Al-Mg-Sc-Zr合金可
2025
05-19

探討硅基光電計(jì)算一種新型計(jì)算體系
硅基光電計(jì)算是建立在硅基光電子學(xué)基礎(chǔ)上的一種新型計(jì)算體系,如圖1所示。硅基光電子學(xué)是探討微納米量級(jí)光子、電子及光電子器件在不同材料體系中的工作原理，并使用與硅基集成電路工藝兼容的技術(shù)和方法，將它們異質(zhì)集成在同一硅襯底上形成一個(gè)完整的具有綜合功能的新型大規(guī)模光電集成芯片的一門科學(xué)。圖1硅基光電計(jì)算體系早期硅基光電子概念的提出是為了解決傳統(tǒng)微電子芯片中核心單元之間的互連通信瓶頸問題。近十年來，硅基光電子因其與CMOS技術(shù)兼容的集成工藝和光域通信互連方面的優(yōu)點(diǎn)，不僅在通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，快速占領(lǐng)市場(chǎng)
2025
05-16

為確保光學(xué)原子鐘擔(dān)當(dāng)全球計(jì)時(shí)基石，科學(xué)家拖著它顛簸到各國…
作為世界精確的計(jì)時(shí)器，光學(xué)原子鐘的復(fù)雜程度也可謂登峰。從超穩(wěn)定激光系統(tǒng)到原子裝置，再到真空系統(tǒng)和頻率測(cè)量體系——若有人將一臺(tái)光學(xué)原子鐘裝入拖車，任其飛馳于高速公路上，那無疑是相當(dāng)抽象的表演，要知道，任何劇烈顛簸都可能擾亂它精準(zhǔn)的滴答。但德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)的科學(xué)家表示，這次兇險(xiǎn)的運(yùn)輸勢(shì)在必行!從研究院所在的布倫瑞克出發(fā)，它將跋山涉水，與其他全球頂尖的光學(xué)鐘相遇和比對(duì)，向便攜和實(shí)用的目標(biāo)邁進(jìn)，也向全新定義的“秒”迫近，而新定義的秒將深刻影響從速度到質(zhì)量的幾乎所有科學(xué)計(jì)量基準(zhǔn)，重構(gòu)人類對(duì)
2025
05-15

新推出雙通道激光器驅(qū)動(dòng)模塊！
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2025
05-14

自由曲面的激光均勻熔覆
激光熔覆技術(shù)利用高能激光束使金屬材料熔化，并與基材冶金結(jié)合形成耐腐蝕、耐磨損、硬度高且力學(xué)性能優(yōu)良的熔覆層，可修復(fù)零件破損面并延長(zhǎng)零件使用壽命，廣泛用于零件表面強(qiáng)化。對(duì)于等截面零件一般采用平行切片法生成熔覆掃描路徑;然而，對(duì)于空間自由曲面的激光熔覆，由于三維曲面的不可展特點(diǎn)與梯度變化，平行切片法將導(dǎo)致熔覆層各熔道間距不等。疏密不均的熔道會(huì)造成熔覆層隆起或凹陷，厚薄不均，嚴(yán)重影響熔覆表面質(zhì)量。針對(duì)上述問題，蘇州大學(xué)激光制造技術(shù)研究所石拓副研究員團(tuán)隊(duì)基于點(diǎn)云提出了一種等搭接率熔覆路徑規(guī)劃算法，在自由
2025
05-13

新方法測(cè)量高功率激光調(diào)頻脈沖波形
高功率激光裝置中，脈沖波形的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于評(píng)估裝置輸出性能和物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析具有重要意義。傳統(tǒng)的透鏡耦合單模光纖測(cè)量方式抗干擾能力強(qiáng)，但近場(chǎng)耦合效率低，測(cè)量結(jié)果難以反映光束近場(chǎng)的整體時(shí)間波形;可采用光束聚焦后直接進(jìn)入大口徑真空光電管的方法測(cè)量，結(jié)果準(zhǔn)確，但抗干擾能力和經(jīng)濟(jì)性較差。調(diào)頻脈沖波形測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具備三個(gè)特性方能滿足波形準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)測(cè)量的需要：一、近場(chǎng)取樣比例應(yīng)盡可能高以消除奇異點(diǎn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響;二、具備較強(qiáng)的抗電磁干擾能力;三、可進(jìn)行多光路測(cè)量設(shè)備復(fù)用。中國工程物理研究院激光聚變研究中心激光
2025
05-12

皮秒貝塞爾光束切割化學(xué)強(qiáng)化玻璃
化學(xué)強(qiáng)化玻璃是通過離子交換工藝，將玻璃表面體積較小的鈉離子置換為體積較大的鉀離子，在玻璃表面形成深度為幾十微米的壓應(yīng)力層的一種特殊玻璃。相對(duì)于普通玻璃，化學(xué)強(qiáng)化玻璃具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備的顯示屏。因?yàn)檫@層表面壓應(yīng)力，傳統(tǒng)的機(jī)械切割或水射流切割加工強(qiáng)化玻璃時(shí)，極易引起強(qiáng)化玻璃崩邊爆裂。在生產(chǎn)過程中，切割分離加工必須在化學(xué)強(qiáng)化步驟之前完成，這導(dǎo)致加工過程繁瑣而且效率較低，靈活性極差。華中科技大學(xué)段軍教授課題組利用皮秒激光的高峰值功率和超短脈沖以及貝塞爾光束
2025
05-08

飛秒激光加工水凝膠雙面神微柱及其應(yīng)用
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精微納米工程實(shí)驗(yàn)室吳東教授課題組利用飛秒激光雙光子聚合技術(shù)，制備受pH驅(qū)動(dòng)的形狀可調(diào)的雙面神微柱。該微柱由pH敏感的水凝膠聚合而成，其體積可隨pH值的變化而變化。當(dāng)pH值小于9時(shí)，水凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮，反之則膨脹。利用不同的掃描次數(shù)使這些雙面神微柱的兩側(cè)在pH值變化時(shí)發(fā)生不同的膨脹，導(dǎo)致整個(gè)微柱發(fā)生可逆彎曲，如圖1.由于激光打印技術(shù)的高度靈活性，這些微柱的空間排列、高度和彎曲方向可以任意控制，因此可以制備出各種形狀可切換的表面圖案，如圖2.圖1雙面神微柱形狀變化原理示意圖。(a)雙
2025
05-07

10拍瓦級(jí)激光系統(tǒng)波前演變及分析
具有的超快時(shí)間分辨率及強(qiáng)峰值功率等優(yōu)點(diǎn)，在諸多前沿科學(xué)領(lǐng)域及交叉學(xué)科中均能發(fā)揮顯著超短激光作用。目前，世界上已有多個(gè)國家正在建設(shè)或已建成輸出功率達(dá)到數(shù)拍瓦級(jí)的強(qiáng)超短激光裝置。伴隨著聚焦技術(shù)的發(fā)展，通過合理的聚焦手段，拍瓦級(jí)激光裝置的輸出功率密度可以達(dá)到1022W/cm2.可在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中創(chuàng)造出的物理?xiàng)l件，使得對(duì)光與物質(zhì)相互作用的研究范疇進(jìn)入相對(duì)論光學(xué)領(lǐng)域，極大地促進(jìn)了等離子體物理、核醫(yī)學(xué)、高能粒子加速及反物質(zhì)研究等強(qiáng)場(chǎng)物理研究方向的發(fā)展。如何進(jìn)一步提升強(qiáng)超短激光裝置的聚焦功率密度，也成為現(xiàn)今強(qiáng)超
2025
05-06

【資訊】L波段多波長(zhǎng)鎖模光纖激光器進(jìn)一步提高通信容量
隨著大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)傳輸帶寬需求的不斷增長(zhǎng)，在現(xiàn)有的光纖傳輸系統(tǒng)上如何提高通信容量，已成為光通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。L波段(1565nm~1625nm)鎖模光纖激光器可以將光通信系統(tǒng)中主要在C波段(1530nm~1565nm)應(yīng)用的波分復(fù)用(WDM)技術(shù)延伸到L波段，進(jìn)一步提高通信容量，現(xiàn)已逐漸成為研究熱點(diǎn)。同時(shí)，多波長(zhǎng)鎖模光纖激光器可以同時(shí)產(chǎn)生不同中心波長(zhǎng)的超短脈沖，相比于使用多個(gè)不同發(fā)射波長(zhǎng)的激光器，其成本更低。目前光纖激光器實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)鎖模的方式主要是采用特殊的光學(xué)器件，然而這些輔助器件會(huì)不可避免地
2025
04-30

解決脈沖染料激光的線寬問題
離子速度分布函數(shù)的精確無擾動(dòng)測(cè)量一直以來是低溫等離子體診斷中的難點(diǎn)。激光誘導(dǎo)熒光(LIF)診斷采用極窄線寬的可調(diào)諧連續(xù)激光器對(duì)特定速度區(qū)間的離子進(jìn)行主動(dòng)“標(biāo)記”，測(cè)量熒光強(qiáng)度隨激光中心頻率的變化關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)離子速度分布函數(shù)的高空間分辨、無擾動(dòng)的精細(xì)測(cè)量。脈沖染料激光器具有波長(zhǎng)調(diào)諧范圍寬、功率高、脈沖重復(fù)頻率高等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于原子分子物理、生物及化學(xué)等科研領(lǐng)域。但其激光線寬較寬，難以承擔(dān)更為精細(xì)的光譜測(cè)量。在等離子體診斷領(lǐng)域，脈沖染料激光器常用于平面激光誘導(dǎo)熒光(PLIF)診斷中。經(jīng)一維擴(kuò)束

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