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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(lái)，光源空間相干性的退化給研究者帶來(lái)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(wèn)題中，單一模式的相干照明給計(jì)算模...

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(wú)光環(huán)境下，它通過(guò)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(wú)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(wèn)。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(méi)有可見(jiàn)光的情況下觀測(cè)到物體。它通過(guò)接收物體表面或周...

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(guò)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(kāi)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)...

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(guò)對(duì)泵浦的離軸控制來(lái)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(guò)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(guó)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...

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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(guò)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...

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(méi)有激光輸出。這...

金屬激光增材制造過(guò)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(guò)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(mén)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(guò)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-M...