激光传输

摘要： 激光在大气中传输时受到随时间变化的大气湍流的影响,其光束质量会下降。对此,利用样条插值法构建时变大气湍流相位屏序列,并建立相位屏序列数与时间长度的关系。以非相干合成形式激光的传输为研究模型,分别仿真在相同的激光传输时长的条件下,不同的大气相干长度和不同的风速对激光传输聚焦至1 km处的桶中功率比的影响。仿真计算结果表明,在相同的激光传输时间内,桶中功率比会随大气相干长度的增大而增大;在相同的激光作用时间和相同的大气相干长度条件下,桶中功率比会随风速的增大而减小。最后,利用系统样机开展外场验证实验,实验结果证实了仿真过程的正确性。

摘要： 利用可见光通信技术来传输以太网信号能够克服传统无线通信速率低、频谱资源紧张、使用场景受限等缺点.针对传统的可见光通信系统难以实现高速以太网通信的问题,本文设计了满足以太网技术要求的全双工可见光通信系统.系统主要包括以太网接口处理电路、差分转单端、单端转差分电路、光源驱动电路、光电检测电路,上、下行链路都采用可见光通信技术对以太网信号进行透明传输,无须调制即可实现高速以太网通信.经测试,本系统可在通信距离为10 m的情况下实现100 Mbps以太网的全双工通信.

摘要： 针对现有的激光大气传输效应评估方法(定标律评估和波动光学仿真评估)较难有良好的模型正则性和应用普适性的困难,提出一种基于随机森林的激光大气传输效应评估方法。该方法首先以烟台某地大气环境数据(温度、风速、湍流强度(C^(2)_(n))等)的随机采样和激光发射参数(传输距离、激光功率等)作为输入数据和多层相位屏模型仿真生成的环围功率(PIB)作为输出数据,然后利用随机森林进行训练和预测。结果表明,随机森林较支持向量机能更好的表征输入与输出间的多元回归关系,预测均方根误差优于0.021%;传输距离、C^(2)_(n)与PIB相关性最强,对PIB影响最大。本方法可为机器学习在激光大气传输效应评估的应用提供更加完善的理论依据,具备一定的应用价值。

摘要： 为了验证近红外激光在水面大气传输时的热晕效应,采用缩比实验方法,克服了大口径和高功率系统复杂、实验成本高等实际问题,以理论分析为基础设计了高效的实验方案,对1000nm左右的激光水面大气传输热晕效应进行了实验研究,取得了重要的外场实验数据。结果表明,在选择合适的功率和发射口径情况下,1000nm左右的高能激光水面传输热晕效应可忽略。这一结果对大口径和高功率激光系统设计是有帮助的。

摘要： 为推动北京大学超导加速器实验装置不断向强流目标迈进,提出100 W红外高重频光阴极驱动激光的设计方案,主放大器采用先进的光子晶体增益光纤,保证输出光束的质量。对激光系统中的关键问题,如各部分功率指标、脉冲展宽和压缩、激光耦合等进行了设计,并且考虑了激光的非线性影响。为实现强流加速器开机运行所必备的诊断模式,也提出了对于高重频激光进行两级选频的独特设计方案。将高速的SOA光开关和低速的声光调制器相结合,产生宏脉冲结构的输出激光,从而实现加速器在诊断模式下的运行。

摘要： 为满足北京大学新一代超导注入器DC-SRF-II注入器的需求,设计了新的光阴极驱动激光系统。系统采用模块化的布局,可以工作在从单脉冲到81.25 MHz连续波模式,绿光输出功率1.41 W@1 MHz。系统实现了激光的纵向和横向整形,纵向整形后的激光脉冲为平顶分布,脉宽约为18 ps,横向则为截断高斯分布。实验结果显示,输出激光的RMS功率波动为1.8%,指向抖动小于1μrad。

摘要： 针对激光在大气中传输时受到大气吸收、大气散射、衍射和大气湍流等因素引起的光束质量下降等问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,给出了不同截断情况的Gauss光束经过大气传输后远场光斑63.2%环围能量半径的计算公式。计算了不同传输距离和不同高度情况下,目标处直径为5 cm圆域内的平均功率密度,并根据上述结果分析了不同截断情况下的最大毁伤距离。结果表明:平均功率密度随传输距离的增加呈指数衰减;由于湍流影响,发射仰角越大,最大毁伤距离越远;发射口径不变时,最大毁伤距离随发射光束束腰的大小而变化,束腰半径在0.5倍发射口径附近,毁伤范围最大;毁伤阈值为2 W·cm^(-2)时,最大毁伤高度约为最大毁伤水平距离的2倍。

摘要： 从当前5G通信的大背景出发,结合实际需要,提出以激光传输复合传统通信方式的通信体制.针对激光在传输距离上的劣势,将其应用于短距离特殊环境传输,并对激光短距离大气传输特性进行了理论分析,从而确定了适合短距离激光传输的激光参数,并进行了不同透过率下的激光传输实验.实验结果表明,激光传输可以应用于复合体制5G通信的短距离传输.

摘要： 基于典型雾霾粒子的消光、吸收、散射截面、不对称因子参量和粒径分布函数的分析,运用蒙特卡罗方法研究了不同组分、不同混合方式的雾霾介质中波长0.55μm激光的传输散射特性,比较了典型污染物颗粒介质对光的透射率影响。研究表明,同等浓度下,硫酸铵介质对光的透射率最高,碳溶胶介质的透射率最低,且雾霾的透射率小于灰霾透射率。此外,对不同混合状态簇团粒子组成介质的透射率比较分析表明,典型污染物粒子外混合状态和内混合状态对光的衰减性几乎相同,而雾霾介质中水组分的分布对光的透射率有明显的影响。

摘要： 为争夺太空控制权,先进国家开展了广泛的反卫星激光武器的研制,并初步具备反卫星能力.尤其以地基激光反卫武器为主的定向能武器,可对在轨卫星等目标进行软、硬破坏,其技术发展最为成熟,已成为未来外空攻防作战武器系统的重要发展方向,受到世界各国的高度重视.从地基反卫星角度出发,重点对公开披露的美国地基反卫星激光系统进行了介绍和分析,介绍了地基反卫星激光系统的基本概念、操作概念、关键组成、试验模式和打击模式,对该系统涉及的关键性能参数进行了分析,为研究美国可能的地基反卫星激光武器装备和卫星目标防激光打击提供参考.

摘要： 采用大涡模拟的方法计算了来流速度分别为0.6Ma、0.7Ma、0.8Ma和0.9Ma的球/柱形结构附近的流场,给出了密度和光程差的统计结果,并采用相屏法研究了几种流场对激光传输的影响.结果表明:随着来流速度的增加,密度均方根和光程差均方根增大,激光远场峰值功率密度减小,光斑扩散加剧.

摘要： 内光路的热晕效应显著影响远场光束质量,在高能激光系统中必须加以考虑.在已经建立的激光内通道传输气体热晕效应物理模型基础上,本文研究了封闭管道中不同能量吸收和管道结构导致的气体热晕对激光传输的影响.运用计算流体力学方法,数值模拟分析了气体吸收激光能量所产生的自然对流过程,对比了不同能量吸收和管道结构(Z型和U型)的气体温度分布、附加相差、远场光束质量和质心漂移等.通过对数值模拟结果的分析,分辨出了热传导和热对流这两种气体传热机制的转换时间,显著影响远场光束质量和质心漂移.此外,减少激光能量吸收,光束质量得到明显改善,两种传热机制的转换时间也出现延迟.因此,在实际的高能激光系统中,控制激光能量的吸收非常重要.不同的管道结构拥有不同的光路,这将改变附加相差的分布,进而影响远场光束质量.Z型管道中两段水平管道的附加相差相同(叠加效应),而U型管道则相反(补偿效应).U型管道中的激光远场光斑质心漂移得到极大抑制,同时光束质量也获得明显改善.

摘要： 本文提出了一种可用于CO2激光传输的光子带隙型光纤(PBG-PCF)，首先利用平面波展开法(PWM)分析了光纤的带隙图，得到了传输波长为10.6μm;在此基础上，然后应用频域有限差分方法(FDFD)分析其损耗特性，时域有限差分法(FDTD)方法分析其色散特性，最后根据空气击穿效应分析了光功率对传输特性的影响。结果表明，该结构的PBG-PCF缺陷频率在10.μm处，损耗为0.005dB/m，短距离色散较小，且空气矗穿阈值功率较大，可满足医用传输大功率CO2激光的需要。

摘要： 提高自由空间光通信(FSO)的通信质量有诸多方法,而提高通信系统的抗干扰和噪声的能力是有效的方法之一。干扰主要是激光传输过程中的不利因素和接收时的背景光,噪声则主要是接收机中的一些噪声影响。文中介绍了在FSO系统中,激光信号在随机大气信道传输时受到大气吸收和散射、大气湍流以及因建筑物晃动而造成的干扰影响,在接收时受到的背景光的干扰,并相应的提出一些解决方法及对各种方法进行比较。文章从噪声产生的源头入手,对接收机各噪声进行详细分析,给出了设计光电检测电路的一些建议,这对FSO的研究具有一定的理论参考价值。

摘要： 近年来，激光成为了医学上作为诊断和治疗的工具，同时作为一种工具也被应用于许多生物医学光子学的研究中，特定波长的激光在生物组织中的传输和分布是由组织的光学特性决定的，而组织的光学特性与生物组织的生理状态(比如成分)有关，通过测量生物组织表面的漫射光的分布可以了解组织的生理状态，本次实验通过在相同条件下，测量及比较人体经络及其周围组织表面的漫射光分布，从实验上证明激光沿经络与非经络路径的漫射光分布存在差异。

摘要： 大气对激光传输的影响因素很复杂，如大气湍流，大气气溶胶及大气分子(如CO2、H2O和O3)的吸收和散射等。气溶胶和大气分子的吸收和散射引起激光能量的衰减，作用距离下降;大气湍流引起激光束的偏转、抖动，强度起伏(闪烁)等效应，使激光的空间相关性下降，影响激光的作用效果和精度。详细论述了这些因素对激光大气传输的影响。

摘要： 论文在分析激光传输与探测器结构特点的基础上,建立了三维离轴探测模型;计算了球形粒子对高斯光束的散射光强度分布,得到了探测器有效面积上的光通量公式;由于激光主脉冲光束与散射光都以光速传播,不同散射点的散射光到达探测器所需的时间不同,提出了利用延迟时间对三维空间激光进行测量与定位的方法.延迟时间与离轴距离和探测角有关,在远离光源、近轴探测时,延迟时间与离轴垂直距离和探测角呈简单的线性关系,因此,可以通过精确的时间测量,实现对激光的散射探测.

摘要： 光学湍流对激光的大气传输有着重要的影响,其中光强闪烁是湍流效应中最基本也是最重要的一个效应,一直是一个十分令人关注的问题.在处理激光在湍流大气中传输的光强闪烁效应时,认为光强闪烁是由大尺度光强起伏对小尺度光强起伏的调制,并对其调制过程进行了讨论.基于光强闪烁的调制理论,对近地面典型条件下激光大气传输的光强闪烁指数及其影响因素进行了分析.

摘要： 激光在云雾中传输时会受到云雾粒子的散射作用,多次散射的强度对激光散射信号的生成会产生很重要的影响.文中介绍了同轴探测时云雾对激光多次散射的计算方法,以及非同轴探测时激光引信应该如何减小云雾多次散射对系统带来的干扰。

摘要： 激光在云雾中传输时会受到云雾粒子的散射作用,多次散射的强度对激光散射信号的生成会产生很重要的影响.文中介绍了同轴探测时云雾对激光多次散射的计算方法,以及非同轴探测时激光引信应该如何减小云雾多次散射对系统带来的干扰。

摘要： 公开一种表面发射激光器，其能够容易地制造，具有更高的产率和更长的使用寿命。在表面发射激光器中，选择性氧化层被包括作为上半导体分布式布拉格反射器的低折射率层的一部分；包括选择性氧化层的低折射率层包括邻接选择性氧化层的两个中间层和邻接中间层的两个低折射率层。中间层中的铝含量比率低于选择性氧化层中的，低折射率层中的铝含量比率低于选择性氧化层中的。该构型使得能够提供对氧化层的厚度和氧化速率更多的控制，从而使得能够降低氧化层的厚度的变化。

摘要： 本发明公开了一种基于激光器的无线频率传输系统及其传输装置和传输方法，属于频率同步技术领域。该系统包括发送端和至少一个接收端，接收端包括光束返回单元，用于将接收的部分激光信号反射回给发送端；发送端还包括至少一对第三扩束镜和相位补偿单元，第三扩束镜用于将接收端返回的激光信号耦合到相位补偿单元，相位补偿单元用于实时对基准频率信号和接收端反射回的激光信号中调制的微波信号进行相位比较，根据相位误差调整激光信号的相位。本发明通过引入主动相位补偿环节，抑制了由于大气湍流、振动以及温度波动造成的相位波动，提高了自由空间的频率同步精度和可靠性。

摘要： 公开一种表面发射激光器，其能够容易地制造，具有更高的产率和更长的使用寿命。在表面发射激光器中，选择性氧化层被包括作为上半导体分布式布拉格反射器的低折射率层的一部分；包括选择性氧化层的低折射率层包括邻接选择性氧化层的两个中间层和邻接中间层的两个低折射率层。中间层中的铝含量比率低于选择性氧化层中的，低折射率层中的铝含量比率低于选择性氧化层中的。该构型使得能够提供对氧化层的厚度和氧化速率更多的控制，从而使得能够降低氧化层的厚度的变化。

摘要： 本发明公开了一种基于激光器的无线频率传输系统及其传输装置和传输方法，属于频率同步技术领域。该系统包括发送端和至少一个接收端，接收端包括光束返回单元，用于将接收的部分激光信号反射回给发送端；发送端还包括至少一对第三扩束镜和相位补偿单元，第三扩束镜用于将接收端返回的激光信号耦合到相位补偿单元，相位补偿单元用于实时对基准频率信号和接收端反射回的激光信号中调制的微波信号进行相位比较，根据相位误差调整激光信号的相位。本发明通过引入主动相位补偿环节，抑制了由于大气湍流、振动以及温度波动造成的相位波动，提高了自由空间的频率同步精度和可靠性。

摘要： 本发明提供一种无线能量传输电路、能量传输控制方法以及激光雷达，无线能量传输电路包括能量发射部和能量接收部：所述能量发射部用于产生交变电磁场；所述能量接收部用于根据所述交变电磁场产生输出电压，所述能量接收部包括整流单元，所述整流单元包括多个开关元件，所述多个开关元件能够可控整流。通过本发明技术方案能够提高无线能量传输效率，减小激光雷达的能量损耗，从而极大地降低激光雷达运行时的温度和产生的热量，有利于激光雷达的散热和稳定性。

摘要： 本实用新型涉及激光雷达点采集和云传输装置、无人机激光雷达点云传输装置以及无人机激光雷达点云传输及实时建模装置。该装置可以实现实时建模、避免采集的数据点不符合建模要求而导致无人机频繁返场的情况、以及实现对测区现场的多方实时指挥和处理等技术效果。

摘要： 本发明实施例公开了一种激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法。该激光传输系统包括激光发生模块、激光调制模块以及多个激光传输模块；激光发生模块、激光调制模块和激光传输模块沿激光传输方向依次设置；激光发生模块，用于产生初始光束；激光传输模块用于将切割光束传输至待切割工件上，不同激光传输模块用于传输的切割光束的参数不同；激光调制模块，用于根据待切割工件的工艺参数，将初始光束调制为切割光束，并根据待切割工件的工艺参数和/或切割光束的参数，选择对应的激光传输模块，以建立与切割光束相适应的传输通路。本发明提供的激光传输系统可以提高多层切割的切割效率。

摘要： 本发明公开一种激光传输电路、激光传输组件和电子测量仪器，其中，激光传输电路包括：模拟发射单元，模拟发射单元的输入端用于接入激光传输电路的输入模拟信号，并用于发射与输入模拟信号对应的模拟激光信号；数字发射单元，数字发射单元的输入端用于接入激光传输电路的输入模拟信号，并发射与输入模拟信号中低频分量对应的数字信号；以及，接收单元，接收单元用于接收模拟发射单元输出的模拟激光信号，以及接收数字发射单元输出的数字信号，并用于分别对应生成模拟电信号和数字电信号；接收单元还用于根据生成的数字电信号，校正生成的模拟电信号，并将校正后的模拟电信号输出。本发明可消除激光信号在传输中对模拟信号造成的误差。

摘要： 本发明公开一种激光传输电路、激光传输组件和电子测量仪器，激光传输电路包括：模拟发射单元，用于将接入的输入模拟信号转换为对应的模拟激光信号后发射；模拟接收单元，模拟接收单元用于将模拟激光信号转换为模拟电信号后作为激光传输电路的输出信号；数字反馈通路，其输入端与模拟接收单元的输出端连接，其输出端与模拟发射单元的反馈输入端连接；数字反馈通路用于接入模拟接收单元输出的模拟电信号，并用于将接入的模拟电信号转换为对应的数字信号后进行传输；数字反馈通路还用于将传输后的数字信号转换为对应的低频模拟信号，并输出至模拟发射单元的反馈输入端。本发明可消除激光信号在传输中对模拟信号造成的误差。

摘要： 本发明实施例公开了一种激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法。该激光传输系统包括激光发生模块、激光调制模块以及多个激光传输模块；激光发生模块、激光调制模块和激光传输模块沿激光传输方向依次设置；激光发生模块，用于产生初始光束；激光传输模块用于将切割光束传输至待切割工件上，不同激光传输模块用于传输的切割光束的参数不同；激光调制模块，用于根据待切割工件的工艺参数，将初始光束调制为切割光束，并根据待切割工件的工艺参数和/或切割光束的参数，选择对应的激光传输模块，以建立与切割光束相适应的传输通路。本发明提供的激光传输系统可以提高多层切割的切割效率。