• 2004年第0卷第12期文章目次
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    • 2004(12).

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    • >光电子器件和系统
    • 多功能光环行器结构与特性分析

      2004(12):1389-1393.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:在环形器设计中引入双尾纤和透镜对,使光环形器中器件功能复用,成功设计了一种具有功能复用的新型双通道多功能光环行器。利用琼斯矩阵对其进行了传输特性理论分析。分析表明,该器件具有与单尾纤光环行器相同的低插入损耗(IL)、零偏振模式色散(PMD)和高隔离度(IS)等特性。

    • 高性能紫外光纤的免疫制作技术

      2004(12):1394-1396.

      摘要 (413) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一种免疫紫外光纤技术,制作高性能的紫外光纤。它是一种紫外光预先照射与热处理相结合的方法。首先,用紫外光照射紫外光纤的预制棒,使其在石英玻璃内产生色心和结构缺陷;然后,用光纤拉丝机拉丝炉的温度边拉制光纤边进行热处理,从而提高了传输性能,获得高性能的紫外光纤。测试结果表明:用该紫外光免疫技术制作的紫外光纤具有更好的传输特性,在350~450nm波长范围内,传输损耗降低0.4~0.8dB。

    • Yb:YAG蓝色激光输出

      2004(12):1397-1399.

      摘要 (760) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了Yb:YAG晶体的蓝光激光输出。在InGaAs激光二极管的泵浦下,掺杂浓度为6%的Yb:YAG晶体,得到485nm的蓝光激光输出。激光腔为平凹腔,腔长39mm。在1w功率泵浦下,输出功率38.5μw,光束发散角为10mrad,阈值为410mw。激光输出峰值波长为485.81nm,半宽度为1.1nm,其它还有几个次峰位于471.90nm、494.63nm、460.23nm和480.38nm。分析了激光产生的机理,认为是Yb^3 对的合作吸收和发射,或是Yb^3 与Tm^3 的合作上转换发光。

    • 缓冲气体对光泵远红外激光器能量交换的影响

      2004(12):1400-1404.

      摘要 (754) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于分子振动弛豫的理论,完善了缓冲气体的作用模型。利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论,研究了缓冲气体对光泵远红外激光(FIR)激光过程的作用机理,计算了缓冲气体作用下小型光泵FIR激光器的能量交换过程以及气压等工作参数对输出光强的影响,得出了优化规律,并进行了实验验证。结果表明,适当的缓冲气体可缩短工作气体分子的振动弛豫时间,提高光泵FIR激光器的能量转换效率,使FIR激光信号得到更大的输出。在最佳混合气体比例与最佳工作气体下,可以获得最大的FIR激光信号输出。

    • 用于产生ps量级双脉冲的光纤光栅

      2004(12):1405-1409.

      摘要 (696) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种用于ps级单脉冲变换到双脉冲的光纤光栅(FBG)。依据傅立叶光学理论,数值模拟了光脉冲经不同强度光栅反射后的输出光脉冲的特性,随着光栅强度的增加,输出脉冲间的强度差别变大,但输出光脉冲具有与输入光脉冲相同的谱形和脉宽。设计出的FBG折射率调制函数是sinc函数的叠加。当FBG是弱光栅满足一阶波恩近似时,光脉冲经光栅反射后的输出双脉冲具有相同的强度,且谱形和脉宽与输入脉冲相同。在强光栅情况下,改变光栅折射率调制sinc函数的相对强度,仍然可以使输出双脉冲具有相同的强度。

    • 一种高速数据采集便携式激光测云仪

      2004(12):1410-1414.

      摘要 (877) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种基于晋通单片机买现对大气回波信号高速数据采集的新型便携式激光测云仪。测云仪发射部分采用了工作波长1064nm、脉冲宽度15ns、每脉冲能量10mJ的Nd:YAG固体激光器;接收部分由Ф70mm口径的接收望远镜、伺服受控的雪崩光电探测器和带宽3nm的窄带滤波器组成,滤波器被用来滤除白天背景噪声;普通的80C196单片机负责完成对整机的控制和对激光回波以距离间隔7.5m的数据采集工作,并对数据进行实时处理和计算。与其它散射介质相比,云有不同的后向散射回波,通过分析回波特性和差异,能反演出云底高度。用该设备进行了为期1个月的云高实测对比试验,测低云性能得以提高,测量结果与实际基本吻合。

    • 多层膜镀制过程中监控片的最优化更换策略

      2004(12):1415-1418.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了分离法监控多层膜淀积时监控片的更换策略问题。分析了不同的监控片更换策略对所淀积薄膜光学特性的影响,得出了监控片的更换策略也是决定所镀制光学薄膜成功与否的关键因素之一的结论。提出了利用最优化原理和计算机模拟薄膜淀积来确定多层膜镀制过程中监控片的最优化更换策略的新方法,并设计了相关的计算机程序。在基于反射率极值法监控的镀膜机上进行的实验结果表明:用设计的程序可得到一定工艺条件下镀制多层规整膜系时应采取的监控片更换策略。这对于多层膜的实际镀制具有指导意义。

    • 高测速双频激光干涉仪的若干关键问题研究

      2004(12):1419-1421.

      摘要 (365) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:新型的塞曼-双折射双频激光(DFL)器可连续输出频差3~40MHz的DFL,以这种激光器为光源的干涉仪允许的最高测速可达4m/s或更高。激光器输出的是两正交的线偏振光,针对这一特性设计装词了系统光路,观察到理想的频移现象。已有外差信号处理方法均不能移植用于处理中频差,改进大数对减法使之适合于处理中频差外差信号,得到50MHz以内无累积误差的计数结果。

    • >信息光电子技术
    • 基于均匀光纤光栅的DWDM系统PMD补偿方法

      2004(12):1422-1426.

      摘要 (623) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于均匀光纤Bragg光栅(FBG)的透射型密集波分复用(DWDM)系统多信道偏振模色散(PMD)补偿方案。当FBG受到横向挤压时,会产生双折射现象。当一波长的光信号从光栅带隙附近透射时,就会在快轴和慢轴之间产生时延差(DGD)。通过改变外力的大小来调节DGD的大小可以实现对PMD的补偿。通过将多个补偿光栅级联,就可以实现对DWDM系统多信道PMD的补偿。在100N外力作用下,5cm长的光栅最大可以补偿121ps的PMD,而对相邻0.8nm的信道,只引入0.2ps的DGD。

    • 用电路级联技术设计光互连网络高速路由结点

      2004(12):1427-1430.

      摘要 (697) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:用高性能数字交叉开关设计了具有路由功能的8通道数据交换结点,可实现10Gbit/s的数据交换;采用时分复用(TDM)技术设计了具有10Gbit/s交换能力的光互连网络。以8通道路由结点为基本单元,利用电路级联技术对路由结点进行扩展,设计了64通道、512通道以及1024通道路由结点,吞吐率分别达到90Gbit/s、700Gbit/s和1.5Tbit/s,最大路由延迟仅为0.94μs。

    • 塑料光纤通信链路的实验研究

      2004(12):1431-1434.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道塑料光纤(POF)通信链路上收发器的研究情况。实验分别以中心波长为650nm的LD和LED为光源,采用替换石英光纤(GOF)链路上收发器的光源与探测器和完全自行研发两种方法设计收发器,构建基于POF链路的快速以太网;通过眼图和文件传输实验对POF链路进行测试。结果表明,POF在短距离、中小容量通信场合有着广阔的应用前景。

    • SOA注入电流及载流子寿命对UNI开关窗口的影响

      2004(12):1435-1439.

      摘要 (541) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:对影响超快非线性干涉仪(UNI)开关窗口的半导体光放大器(SOA)的注入电流及载流子寿命进行了数值模拟实验研究。由于SOA的增益与其注入电流I成正比,与载流子寿命τc成反比。基于此分析了这两种因素对UNI开关窗口的影响,加大注入电流可以提高SOA的增益,使得UNI开关窗口的高度增加;减小载流子寿命使SOA的恢复速度加快,有利于开关窗口的形成。进行了10Gb/s的UNI全光开关实验,实验中用连续光代替数据脉冲以观察窗口形状,通过改变SOA注入电流进行验证。实验表明,在窗口形状不变的条件下,应选用尽量大的SOA注入电流,可使窗口高度增加,与模拟结构基本吻合。

    • 光纤通信系统中偏振损耗对偏振态的影响

      2004(12):1440-1443.

      摘要 (599) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:推导出具有偏振相关损耗(PDL)器件的Stokes模型,研究了光纤通信系统中PDL对光信号偏振态(SOP)的影响。数值模拟结果表明,入射信号光偏振度(DOP)小于1时,PDL对出射信号光的DOP和强度有直接影响;当入射光DOP等于1时,PDL对出射信号光的DOP没有影响,但随PDL的增加,出射光强度迅速减小,且信号光的SOP变化加剧。

    • 速率超限条件下的光码分多址实验研究

      2004(12):1444-1448.

      摘要 (547) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:在2个发送用户和1个接收用户的条件下,利用光纤布拉格光栅(FBG)阵列对每个用户在波长和时间上进行二维编解码,对传输速率在20Mb/s~1.4Gb/s以及其内的不同比特率归零伪随机码的二维编解码光码分多址(OCDMA)通信系统及其经过25km光纤传输后的情况进行了实验研究。研究表明,当系统用户数较少时,系统的传输速率超出理论公式的限制后,对系统的性能影响很小。因此,对于用户数很少的OCDMA系统,可以适当增加系统的传输速率,更加充分地利用系统的资源。

    • 多光束大气激光通信中激光光源的温度场分析

      2004(12):1449-1451.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对所设计的多光束大气激光通信(MALC)系统,建立了激光光源温度场分析的仿真模型,运用热分析软件FLUENT对激光器(LD)的温度场进行了数值仿真,得到了温度场的分布曲线。结果表明,当气流速度大于5m/s时,风冷可以保证发射机终端的最高温度小于LD的安全工作最高温度,可作为MALC的有效散热方式。

    • >材料
    • 光子晶体光纤中频率啁啾对超连续谱的影响

      2004(12):1452-1455.

      摘要 (666) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于光子晶体光纤(PCF)中脉冲演变遵循的非线性演化方程,用数值方法研究了反常色散情形下PCF中脉冲初始啁啾对超连续谱产生的影响,探讨了利用脉冲啁啾控制超连续谱产生的方法。结果表明:正、负啁啾均使谱展宽的速率变小,尤其是负啁啾情形,展宽速率更小,说明啁啾对谱展宽是不利的;在一定的初始条件下,光谱展宽存在一个最佳光纤长度,在这个长度处,光谱展宽最大,进一步增加光纤长度,谱宽基本保持不变;相对于变换极限脉冲来说,初始正、负啁啾脉冲对应的最佳光纤长度分别缩短和延长。

    • PLD法制备纳米类金刚石薄膜及衬底温度的影响

      2004(12):1456-14,591,463.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用脉冲激光沉积(PLD)技术在O2氛围下于α-Al2O3(0001)基片上制备出纳米类金刚石薄膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和Raman光谱分析了薄膜的形貌和结构随沉积时衬底温度的变化情况。结果表明:随着衬底温度的升高,薄膜颗粒尺寸减少;在衬底温度为550℃时,所制备的薄膜均匀、光滑,且大约是由14nm大小的颗粒组成。对薄膜的生长机理作出了分析。

    • 填充率对有限高度二维光子晶体带隙的影响

      2004(12):1460-1463.

      摘要 (555) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三角晶格空气孔和四方晶格介质柱这两种结构的有限高度二维光子晶体,用平面波展开法计算它们在不同填充率下的带隙结构,分析了带隙特性及填充率对带隙结构的影响。结果表明,晶胞中的空气所占的比例较大时,带隙的位置向高频方向移动,带隙宽度则在逐渐增大的同时又受到光锥边界的限制,结构参数为相对介电常数2和12,总高度为3L1;三角和四方晶格的中间层高度分别为L1=0.6a和L1=1.5a时,填充率r/a分别取0.42和0.19可得到较大的带隙,范围分别是(0.30~0.45)和(0.34~0.45)wa/2πc。

    • >测量·检测
    • 基于菲涅尔原理的光纤型折射率测量装置

      2004(12):1464-1466.

      摘要 (977) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于菲涅尔原理设计了一种结构简单的新型光纤折射率测量仪。实验采用同时监测输入光P0、反射光P,消除光源不稳定产生的误差;理论推导了折射率随光强的变化关系,并引入修正因子η;选择空气和水作为样品进行了测试,测得25℃时样品在1550nm波长的折射率分别为1.0025和1.3122,与参考值相对误差不大于0.27%,实现了气体和液体折射率的测量。该装置可用于折射率的实时监测,适用于工业在线监测物体折射率。

    • 光纤-混凝土复合体三维非线性有限元分析

      2004(12):1467-1471.

      摘要 (582) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:对光纤-混凝土间的微观力学行为进行了分析。考虑了双接触面摩擦接触,通过试验确定了接触面力学参数;对光纤-混凝土复合体进行了三维非线性数值分析,得出光纤-混凝土复合体不同受载状况下微观应力应变分布状态及其接触面滑移状态,从理论上验证了光纤涂覆层对其传感灵敏度的影响及光纤布置方式的选择。

    • 基于光纤光栅传感技术的桥梁结构内部应变监测

      2004(12):1472-1476.

      摘要 (1259) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用预先埋入的光纤布拉格光栅(FBGs)实现了实际大型钢筋混凝土工程结构的内部应变监测。在施工期间,将多个FBGs传感器布设到黑龙江呼兰河大桥内部,探索了在建筑施工现场对光纤传感器进行安装、埋入以及传感线路保护的解决方案,并在桥梁施工、桥梁静载实验和桥梁运营阶段监测了呼兰河大桥局部的应变响应。现场实验表明,本系统满足土木工程结构长期健康监测的要求,为建立重要工程设施的结构健康监测系统奠定了基础。

    • 法拉第旋转角测量的同相检测法

      2004(12):1477-14,781,482.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了利用同相检测实现精确测量法拉第旋转器旋转角的方法。通过1个起偏器和1个偏光分束镜,利用光矢量方向与偏光分束镜主平面间夹角φ为45°实现对法拉第旋转角的测量。理论分析表明,当测量精度给定时,对探测器的光强灵敏度的要求比φ为90°的消光法要低数个数量级。

    • 车轮定位参数的线激光非接触方法研究

      2004(12):1479-1482.

      摘要 (619) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了汽车车轮定位参数的线激光非接触测量方法。每个车轮使用3个线结构激光传感器,通过求取轮胎上3条特征曲线的切平面来确定车轮的空间位置。轮胎切平面的求取精度是车轮定位量否准确的关键,比较了不同方案的特点,提出了二维椭圆拟合和三维搜索算法结合的轮胎切平面求取算法,并进行了现场实验研究。结果表明,该算法运算速度快,稳定可靠,切平面位置求取准确,定位参数的标准偏差小于2’。

    • >图像识别
    • 基于色彩局域旋转搜索的区域融合方法及应用

      2004(12):1483-1487.

      摘要 (490) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了一种基于局域旋转搜索的目标区域融合方法。该方法可在搜索目标区域的同时,对那些搜索出的互不连通的各部分目标区域进行融合处理。由于融合处理只在局域范围内进行,因而处理的像素少,并可在1次局域旋转搜索过程中同时实现对目标区域的搜索及融合处理。该方法已有效地应用于彩色图像跟踪之中,实验在350MHz主频的微机上完成,系统的图像处理速度为20frames/s,相对于CCD的25frames/s图像采集速度,图像跟踪率为80%。

    • 自由曲面数字化测量中黏性目标识别技术研究

      2004(12):1488-1491.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:自由曲面数字化测量中,由于传感器单元测量区域较小或被测物体本身遮挡等特性的限制,实现整体测量需要进行多次的图像拼接。黏性目标的应用较好地解决了空间图像拼接中不同坐标系的转换与统一。提出了一种基于不变曲线矩法对多重圆弧平面型黏性目标进行识别的技术。这种方法可以准确地对黏性目标进行识别,同时具有较强的鲁棒性。根据这种方法实现的三维空间距离测量相对误差优于0.6%。

    • 旋转不变的三维物体识别

      2004(12):1492-1497.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种具有旋转不变性的三维物体识别的新方法。该方法通过结构照明的方法,使物体的高度分布以变形条纹的形式编码于二维强度像中。由于条纹图像包含有物体的高度分布信息,因而对条纹图的相关识别具有本征三维识别的特点。旋转不变性是通过使用多通道滤波器实现的,此滤波器可以由不同方向三维物体对应的变形条纹图像经计算机处理得到。相关识别方法可以用光学匹配空间滤波器实现。计算机模拟实验证明了这种方法的有效性,它不仅可以实现旋转不变的三维物体识别,还可以给出物体旋转角度的估计值。

    • 多姿态人脸图像合成

      2004(12):1498-1501.

      摘要 (726) HTML (0) PDF 0.00 Byte (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种从单张旋转人脸图像合成正面人脸图像的方法。首先把测试人脸图像表示为形状向量和纹理向量,用线性物体类的理论来合成正面形状和纹理,之后把测试图像的纹理和合成的纹理结合产生最终的正面纹理,最后应用分段三角形拉伸算法把合成的纹理和形状结合起来,生成了测试人脸的正面图像。实验结果表明,该方法能有效地从单张旋转人脸图像合成正面人脸图像,合成正面人脸图像使识别率大幅提高。

    • >光物理
    • 光纤拉曼放大器中级联的前向受激布里渊散射

      2004(12):1502-1505.

      摘要 (557) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了前向抽运和背向抽运方式下S波段分布式光纤拉曼放大器(FRA)中级联的受激布里渊散射(SBS)现象。用窄光谱带宽(<100MHz)的可调谐LD作为信号源,通过S波段分布式FRA,当被放大的信号功率超过单模光纤SBS的阈值时,出现了前向SBS。随着FRA抽运功率的提高,在斯托克斯区,出现了级联的SBS线,信号的功率转换为SBS功率,在实验中观测到偶数阶的SBS谱线功率大于奇数阶的Brillouin Rayleigh散射线。当进一步增加FRA的抽运功率,其增益下,噪声变大,SBS的串扰破坏了FRA特性,使其无法在密集波分复用(DWDM)光纤传输系统中使用,因此需要严格地控制入纤的信号功率和FRA抽运功率。在实验中还观测到在FRA中被放大的信号光和SBS线两侧的伴线。

    • >生物医学光子学
    • 蓝绿光咽后壁组织的光学和荧光特性

      2004(12):1506-1509.

      摘要 (373) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:对488nm和514.5nm鼻咽癌荧光成像定位系统的灵敏度和成像的对比度进行了实验比较,得到猪离体咽后壁组织光学穿透深度为0.65nm、488nm和0.85mm、514.5nm,二者均大于鼻咽组织黏膜的厚度;当激发光功率为17.0mW/cm^2、光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)在生理盐水溶液浓度为5μg/mL时,488nm的荧光产额约为514.5nm的1.3倍;ITT9800C第3代像增强器光阴极面上488nm辐射背景光比514.5nm的响应度低。液体光学模型的系统实验结果表明:当HMME浓度为3μg/mL、光功率密度为22.7mW/cm^2时,488nm激发光源产生的癌模型图像清晰,而514.5nm辐射产生的荧光像可分辨,所以488nm激光更适合做系统的激发光源。

    • 2004年国家自然科学基金光学与光电子学领域资助项目一览表

      2004(12):1510-1514.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:~~ 2004年国家自然科学基金光学与光电子学领域资助项目一览表

    • 《光电子·激光》2004年第15卷总目次

      2004(12):i001-i014.

      摘要 (322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:第 1期光电子器件和系统具有成像功能的多重体全息光栅光谱色散器件曹良才 ,马晓苏 ,何庆声 ,等 (1)………………………………………………………………………倒置型OLED的新型复合阴极研究杨广华 ,吴春亚 ,李 娟 ,等 (5 )……………………………………………………………………………………数字合成全息系统中空间光调制器DMD的研究郭欢庆 ,王肇圻 ,王金城 ,等 (9)………………………………………………………………………电吸收调制激光器产生短光脉冲的实验研究李智勇 ,丁永奎 ,倪文俊 ,等 (13)…………………………………………………