用于高重复频率热容主振荡功率放大器激光系统的波前检测技术

高重复频率热容主振荡功率放大器(MOPA)激光系统的工作过程一般只持续几秒至几十秒,在此过程中系统输出光束的波前畸变是动态变化的。采用环路径向剪切干涉(CRWSI)技术对高重复频率热容MOPA系统波前畸变的变化过程进行检测,并对系统的总体结构进行了设计。搭建了一个简化的实验系统,采用平凹透镜来代替光放大器产生波前畸变,并由此对环路径向剪切干涉仪的测量精度进行了验证。结果表明,实验测量结果与理论计算值之间的峰值误差为7.8%(0.02λ)。

基于菲索干涉仪的边界层测风激光雷达研究

分析了多光束菲索(Fizeau)干涉仪的光学特性，以及影响干涉光谱性能的参数，并研究了激光雷达系统接收信号能力，提出了一套基于Fizeau干涉仪和CCD探测器的边界层测风激光雷达系统。利用标准大气参数和切合实际的激光雷达系统参数，对干涉仪进行优化设计模拟计算，得到了合理的参数，满足边界层1m／s风速测量精度要求。

光谱稳定性对直接探测多普勒测风激光雷达的影响研究

The wind error of the double-edge technique Doppler lidar due to the instability of injection-seeding solid laser and the drift of interferometer s spectrum was analyzed. Corresponding numerical simulation indicated that if the wind error of 1 m/s was achieved, the unsuccessful injection-seeding pulses should be less than 0.06% in integration time of 5 min. (30000 pulses). In the respect of spectrum drift of the interferometer, double temperature control systems were used and the accuracy of minus or plus 0.002°C was obtained, corresponding to the wind error of minus or plus 0.226 m/s. Monitoring of buildup time of the injection-seeding laser and temperature of the interferometer was significantly to improve the invertion accuracy of wind error by rejecting the data with frequency jumping and drifting. Researches of injection-seeding and spectrum stability of the interferometer were practical for the development of double-edge wind lidar.}

基于菲佐干涉仪与多通道光电倍增管阵列的多普勒频移检测技术

提出了基于菲佐干涉仪和多通道光电倍增管(PMT)阵列探测器组合的多普勒频移检测的方案, 适用于风速测量的直接探测多普勒激光雷达。首先介绍了工作原理, 再根据菲佐干涉仪光谱特征对频移检测用干涉仪进行了优化设计, 优化设计的菲佐干涉仪腔长150mm、平板反射率0.755。对提出的菲佐干涉仪和多通道光电倍增管阵列探测器组合的方案进行了数值模拟, 以分子散射作为背景噪声, 计算了该方法的风速测量误差。模拟结果表明, 设计的基于菲佐干涉仪的直接探测多普勒测风激光雷达, 在30 s的积分时间内、探测高度5 km以下,

扫描型哈特曼检测装置研究

在传统哈特曼检验法基础上研制成功一种扫描型哈特曼检测新装置。可对最大口径为Ф300mm的聚焦镜在全口径范围内进行采样测量。该检测装置由大口径标准平行光管、扫描式哈特曼光阑、被俭聚焦镜、CCD摄像机及计算机组成。在水平和垂直两个径向上开有等间距排列且相互错开半个间距的小孔。并且在步进电机的驱动下绕光轴旋转。可对被检聚焦镜进行全口径连续采样。对有效口径为夺154mm的斐索平面干涉仪非球面准直物镜的球差及焦斑能量集中度进行了测量。进而由球差计算得到了波像差。并用干涉法对该准直物镜进行了测量。球差的理论值与测量值

外差干涉仪混频误差分析

共光路外差干涉仪具有很高的分辨率．但因为安装、调试误差会产生非线性误差．影响系统的测量精度。着重分析了在共光路外差干涉仪中由激光光源的椭圆偏振化和沃拉斯顿棱镜的安装方位角误差同时存在的情况下，引起的频率混叠综合误差的大小及变化规律。结果发现其造成的非线性误差可达2．2nm，同时还发现两者造成的误差在某些情况下存在一定程度的相互抵消作用。讨论了提高测量系统精度的有效措施，对正确设计和调试激光外差测试系统、提高测量系统精度具有重要意义。

基于高精度差动干涉仪的微伽重力仪

本文提出的微伽绝对重力仪基于高精度、高稳定的差动干涉仪。详细研究了重力仪的距离测量技术，自由落体运动的距离测量实验表明，本文提出的高精度差动干涉仪可以满足相对不确定度达6.4×10^(-9)的微伽绝对重力仪要求。而且，差动干涉仪比目前广泛应用于绝对重力仪的Mach-Zehnder干涉仪更稳定。

Encircled energy measurement for focusing lens based on scanning Hartmann test

The encircled energy of a focusing lens is one of the parameters directly affecting the target efficiency in high-power laser facilities. The direct measurement method of the encircled energy for the focusing lens based on the scanning Hartmann test is proposed in this paper. With the scanning Hartmann test setup, the information in the whole aperture of the focusing lens can be achieved. The encircled energy can be obtained by analyzing the spot diagram on the focal plane of the focusing lens. In experiments, the encircled energy of an aspheric focusing lens is measured using this method. The measurement result is in good agreement with that derived from measurement data by an interferometer and the difference is 7.7%. (C) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.

靶镜光学质量检测技术的研究

提出了一种利用扫描型哈特曼检测装置检验靶镜光学质量的技术.该装置对传统哈特曼检验装置的光阑进行了改进,通过扫描型哈特曼光阑的旋转扫描,可对被检靶镜全口径范围内连续采样.利用该扫描型哈特曼检测装置对一块口径为φ270 mm的非球面靶镜的能量集中度和波像差进行了检验,其结果与激光数字波面干涉仪的测量结果相吻合,其中能量集中度的相对测量误差为7.7%,波像差的相对测量误差为10.2%,验证了该检测技术的有效性.

加速度对激光双频干涉仪测量误差的影响

为了减少由于加速度所导致的激光双频干涉仪测量误差,引入二阶多普勒频移,建立了由被测物体加速度所引起的测量误差的理论模型。仿真结果表明,在0.4s时间内0.6g加速度所引起的累积误差可达2.5 nm左右,这对于纳米精度的测量是不应忽视的; 初速度不为零时加速运动会引起更大的误差,而减速运动所引起的误差则相对小。通过实验验证,所测的误差变化趋势与理论模拟比较吻合。

双频激光干涉仪的最大可测量速度研究

现代制造业对双频激光干涉仪的最大可测量速度提出了越来越高的要求。最大可测量速度是双频激光干涉仪的一项重要指标，它主要受双频激光光源所输出的频差、干涉仪的光学结构以及电子带宽等因素的限制。本文从理论和实验两方面对干涉仪的最大可测量速度进行了研究，搭建了基于自由落体运动的实验装置。实验结果表明，实际最大可测量速度略低于其理论值。另外，文中还分析了上述三种因素对最大可测量速度的影响。实验装置和结果可供工业应用提供参考。

Group delay dispersion measurement of Yb : Gd2SiO5, Yb : GdYSiO5 and Yb : LuYSiO5 crystal with white-light interferometry

We report the measured group delay dispersion (GDD) of new crystals Yb:Gd2SiO5 (Yb:GSO), Yb:GdYSiO5 (Yb:GYSO) and Yb:LuYSiO5 (Yb:LYSO) over wavelengths from 1000nm to 1200nm, with a white-light interferometer. Those GDD data should be useful for the dispersion compensation for femtosecond pulse generation in the lasers with these new crystals as the gain media. (C) 2007 Optical Society of America

温度梯度法生长Nd：YAG激光晶体的核心分布

用温度梯度法生长了直径为75mm大尺寸的Nd：YAG激光晶体，通过退火排除了生长过程中进入晶体的碳原子．用正交偏光显微镜观察了晶体的核心分布以及生长条纹．测试了室温下的吸收谱并利用吸收谱研究了Nd离子在YAG晶体中的分布．比较了温度梯度法与提拉法生长晶体的区别．

沉积参量及时效时间对SiO2薄膜残余应力的影响

SiO2薄膜由电子束蒸发方法沉积而成。用GPI数字波面光学干涉仪测量了不同沉积条件下玻璃基底镀膜前后曲率半径的变化，并确定了SiO2薄膜中的残余应力。在其他条件相同的情况下，当沉积温度由190℃升高到350℃时，SiO2薄膜中的压应力由一156MPa增大为-289MPa。氧分压由3．0×10^-3Pa升高到13．0×10^-3Pa时，SiO2薄膜中的应力由-223．5MPa变为20．4MPa。通过对薄膜折射率的测量，发现薄膜的堆积密度随沉积条件的改变也发生了规律性的变化。应力的变化主要是由于沉积时蒸发粒子

Stress, absorptance and laser-induced damage threshold properties of 355-nm HR coatings

A number of 355-nm Al2O3/MgF2 high-reflectance (HR) coatings were prepared by electron-beam evaporation. The influences of the number of coating layers and deposition temperature on the 355-nm Al2O3/MgF2 HR coatings were investigated. The stress was measured by viewing the substrate deformation before and after coating deposition using an optical interferometer. The laser-induced damage threshold (LIDT) of the samples was measured by a 355-nm Nd:YAG laser with a pulse width of 8 ns. Transmittance and reflectance of the samples were measured by a Lambda 900 spectrometer. It was found that absorptance was the main reason to result in a low LIDT of 355-nm Al2O3/MgF2 HR coatings. The stress in Al2O3/MgF2 HR coatings played an unimportant role in the LIDT, although MgF2 is known to have high tensile stress.