一类;常用于光脉冲能量放大、cavity-dumped laser、再生放大、材料加热、五维信息存储、时域热反射测量、调频、光通信等领域;脉冲选择器如以下几部分组成:脉冲激光器、分光棱镜、格兰棱镜、电光调制器(普克尔盒)、调制器驱动等;如上图所示,脉冲激光经过棱镜分为两束,经过格兰棱镜后,以一定的偏振态入射EOM后,由于电致晶体产生电光效应,使出射光发生偏转,以合适偏振态透过棱镜;另外一束光在探测器上产生电信号,电信经过调制器驱动处理、放大后,给EOM提供驱动提供参考信号,驱动根据参考信号输出高压脉冲信号,在调制器上产生电光效应;给晶体施加电压,电场导致晶体中分子发生取向,呈现各向异性,产生双 ...
通过连续发射光脉冲(一般为不可见光)到被观测物体上,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。TOF法根据调制方法的不同,一般可以分为两种:脉冲调制(Pulsed Modulation)和连续波调制(Continuous WaveModulation)。除了以上介绍的方法之外还有光场成像法等其他方法,这里不作介绍。 ...
秒和飞秒级的光脉冲提供了新的技术手段。飞秒激光技术经历了1981年的染料激光(第一代)和1991年以掺钛蓝宝石激光(第二代)为代表的发展阶段,实现了超快的时间特性和超强的功率特性(峰值功率可提高至1015W),成为激光受控核聚变的快速点火、新一代加速器、精密微纳加工等前沿科学技术的重要支撑技术,从而开创了飞秒激光技术应用的新时代。在这样的前沿科学技术发展需求的背景下,1995年在德国研制出了第一根光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF),到21世纪初已形成以光子晶体光纤激光为代表的新一代飞秒激光技术。其主要特征是,将微纳结构引入增益介质,从而使产生飞秒激光的主要物理 ...
在其中传输的光脉冲的展宽特性,它是由于光纤中传输信号的不同频率(波长)成分与不同模式成分的群速度不同而引起传输信号发生畸变的一种物理现象。色散将使光纤中传输的无论是脉冲信号还是模拟信号均要发生波形畸变。信号波形畸变将导致传输的光脉冲在时域展宽而强度降低,从而使误码率增加,通信质量下降。为保证通信质量,则势必要加大相邻信息码之间的距离,这将限制通信容量;而且由于光纤的色散具有均匀性和累加性,传输距离越长,脉冲展宽与衰减也越严重,因而色散将限制信号在光纤中的最大中继距离。由此可见,解决色散补偿问题,制造出低色散的优质光纤,对增加通信容量、延长通信距离是十分重要的。分析表明,实际光源(如半导体激光器 ...
,当其从两激光脉冲重合处开始运动至两激光脉冲完全脱离,便完成了一次该路激光脉冲对另一路激光脉冲的扫描,可输出相关函数的波形。两束光共线入射倍频晶体时因满足相位匹配条件发生倍频效应(通过调节倍频晶体的方向,可满足单束光入射不发生倍频),探测器接收倍频光的信号,通过该信号的时间延迟和强度可确定原始激光的脉冲宽度。(2)非共线传输型当两束光经过回返装置再次回到分束片时不是共轴传输即为非共线测量方式,如上图所示。两束光经透镜聚焦至倍频晶体倍频,二次谐波可通过光阑并被探测器接收,而基频光则被挡在探测器靶面外。与共线型相比,该方法可以消除信号光中的背景光,能提供更高的测量精度,因此是目前使用更加广泛的检测 ...
生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,就可以准确地计算出每一个地面光斑的三维坐标X,Y,Z,如图所示。RGB双目指的是目前大家都在热点研究的,仅依靠双相机的视差获取深度信息的方式。RGB双目相机因为非常依赖纯图像特征匹配,所以在光照较暗或者过度曝光的情况下效果都非常差,另外如果被测场景本身缺乏纹理,也很难进行特征提取和匹配。根据几何原理:可以得出坐标信息。虽然由视差计算深度的公式很简洁,但视差d本身的计算却比较困难。我们需要确切地知道左眼 ...
50 fs激光脉冲。光学隔离器装在激光振荡器的出口,以防止激光束反射回振荡器。在隔离器前安装半波片调节TDTR测量时的激光功率。然后激光束通过偏振分束器分成泵浦光和探针光。在PBS之前,另一个半波片用来调整泵浦和探针光束之间的功率比。泵束通常在0.2-20 MHz范围内使用电光调制器(EOM)调制频率,然后通过物镜聚焦到样品。另外一些TDTR设置使用声光调制器(AOM),但由于AOM的上升时间长得多,调制频率通常有限。EOM调制频率作为锁定检测的参考。在通过相同的物镜聚焦到样品之前,探针光束通过机械延迟线产生时间延迟。探测束通常在延迟阶段之前扩束,以减小长距离传输导致的发散。图1. 典型TDT ...
结构与泵浦激光脉冲持续时间共同影响着光电导天线(光电导开关)的性能。半导体基底须具有高载流子迁移速率、极短的载流子寿命以及高击穿阈值。使用不同的波段激发往往需要不同的基底,常用的半导体基底材料有低温生长的砷化镓(LT-GaAs)、蓝宝石(RD-SOS)等。光学整流法在线性材料中,双光束传输时相互不干扰,可独立传播,且其振荡频率均不变。当它们在非线性材料中传输时,两束入射光会混合并发生和频振荡、差频振荡现象,所以出射光中不光有原频率的光,还会包含有其他频率成分的光波。而当具有高能量的单色光束在非线性介质中传播时,它会在非线性材料中发生差频从而产生一个不变的电极化场,这个电极化场会在材料内部形成一 ...
谱需要记录激光脉冲激发后发射光随时间变化的强度分布。理论上可以记录单个激发-发射循环的信号的时间衰减曲线,但在实际应用中还存在着许多问题。首先,要记录的时间衰减非常快,比如普遍使用的有机荧光团的光致发光过程仅持续几百皮秒到几十纳秒;另外不仅要获取荧光寿命,还要还原荧光衰减曲线形状,通常为了解决多指数衰减,必须能够在时间上将记录的信号解析到这样的程度:由几十个样品进行衰减。使用普通的电子瞬态记录仪很难达到所需的时间分辨率。 另外如果发射的光太弱则无法产生代表光通量的模拟电压。 实际上光信号可能只有每个激发/发射周期的几个光子。 然后信号本身的离散特性导致无法进行模拟采样。 即使可以通过增加激发功 ...
注意的是,激光脉冲不应该太短,因为小于1ps的脉冲不太单色,这会导致光谱分辨率的严重损失。超快光脉冲序列激发样品晚到荧光发射后的快到拉曼散射光可以被短时分离。2.当激发光在高频率下进行调制时,荧光和拉曼信号寿命的差异可以转化为比拉曼信号更大的相位延迟和幅值解调荧光。这一原理是所有频域方法的基础。3.拉曼光谱的波长随激发波长的变化而变化,而更宽的荧光峰对激发波长不敏感。这种性质导致了各种波长域方法,如位移激发拉曼差分光谱(SERDS)。4.拉曼峰的带宽比荧光峰窄得多。这一特性导致了各种基于算法的基线校正方法,用于采集数据后的荧光背景去除。5.当分子与金属等纳米粒子直接接触时,荧光背景会被有效猝灭 ...
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