图3。径向极化的QD激光是从杂种W TM -SLR纳米腔实现的。(a)在线性尺度上针对不同输入泵脉冲能的正常检测角度收集的发射光谱。插图:输出发射强度是对数字尺度上输入泵脉冲能量的函数。(b)激光发射光束的远场图案。白色箭头显示输出激光模式的极化方向。(c)在选定的极化方向下的光束轮廓。白色箭头在检测器前显示线性偏振器的偏振方向。(d)在p偏振光下的小波vector上模拟带结构。黑色圆圈指示k x = 0的w tm -slr模式。红色圆圈表示在非零K x处的W TM -SLR边带。(E)在W TM -SLR边带处模拟电场(| E | 2,单位为V 2 /M 2)。在模拟中将入射光E 0的电场设置为1 V/m。
IMX560-AAMV是一种对角线6.25 mm(1/2.9)单光子雪崩二极管(SPAD)TOF深度传感器,带有信号放大像素。通过将597×168的蜘蛛数驱动并求和它们的输出,可以从距离信息中生成3D距离图像,并且可以实现高达300 m的测量距离。可以根据应用程序调整范围操作时的SPAD(宏像素大小)数量。范围操作是通过1 GHz采样操作的,并且生成具有TOF宽度为2024 BIN的直方图(2024 ns)的直方图和12位灰度宽度的宽度,并且可以从结果中检测到Echo的ECHO和峰值。其环境光消除功能可确保其在阳光下更稳定,并且可以在高动态范围内实现距离测量值。其光发射时间控制功能能够补偿激光发射和接收之间的时间延迟。配备了回声和峰值检测功能,数据输出模式,数字信号处理等等,它已进行了优化,以满足LIDAR所需的性能和功能。(应用:FA LIDAR摄像机,工业激光摄像头)
摘要 — 干涉视觉导航 (iVisNav) 是一种用于自主近距离操作的新型光电传感器。iVisNav 采用激光发射结构化信标,通过测量发射激光脉冲相位的变化来精确表征六个自由度相对运动速率。iVisNav 的嵌入式包必须有效处理高频动态,以实现稳健的传感和估计。本文开发了一种基于最小二乘的速率估计新嵌入式系统。由此产生的系统能够与光子学接口并在现场可编程门阵列中实现估计算法。嵌入式包被证明是一种硬件/软件协同设计,使用有限精度算法进行高速计算来处理估计程序。将有限精度 FPGA 硬件设计的精度与 MATLAB 上算法的浮点软件评估进行比较,以对其性能和与误差测量的统计一致性进行基准测试。实施结果证明了 FPGA 计算能力在使用 iVisNav 进行高速近距离导航方面的实用性。索引术语 — 干涉测量法、状态估计、最小二乘法、FPGA
设备描述Greenlight XPS激光系统设计用于使用光的软组织蒸发和凝结。激光系统由控制台组成,该控制台会生成绿色激光和光纤递送设备,该器件将激光从控制台传输到患者。控制台Greenlight XPS控制台是使用ND的二极管泵式激光器:YAG激光增益中等和声学Q开关。主要波长为1064 nm。频率翻倍晶体用于生成532 nm输出梁。准CW脉冲重复率为23.6 kHz。脉冲持续时间约为100 ns。脉冲能量在最大功率(180 W)时约为8 MJ。控制台生成可见的绿色532 nm激光灯。在汽化模式下,功率设置从20 W到由光纤输送设备确定的最大功率。在凝结模式下,电源设置从5 W到40W。控制台具有插头和播放能力,可以自我调整到设施的电源电压,从而消除了操作设施的电气修改的需求。控制台包括内部冷却机制,确保没有外部水连接的安全工作温度。激光能量排放和控制台状态变化通过外科医生控制的,颜色编码的脚踏开关或控制台触摸屏功能激活。纤维生物绿灯XPS控制台配备了Fiberlife TM功能。纤维生物特征连续监视纤维尖端的温度,并在纤维太热时暂时停止激光发射。在大多数情况下,如果组织或蒸气气泡积聚在尖端上或纤维加热过多,则将防止对纤维损坏。在大多数情况下,激光将立即重新打开,并且过程继续而不会中断。将有明显的眨眼。如果连续激活纤维生物特征,则蒸发效率将大大降低。在这种情况下,应更换纤维。控制台将自动检测到此情况,将激光器放置在待机模式下,并显示一条消息。如果激光在膀胱镜内时意外发射,则纤维生物功能将停止激光发射。通常,这将防止对膀胱镜的严重损害。可能仍会发生一些金属的变色,这可能会增加腐蚀的可能性。蒸发绿灯XPS控制台使用光选择性汽化来切除软组织。发出的532 nm绿色激光被红细胞中的羟象球蛋白强烈吸收。吸收激光光能会导致热的产生,从而破裂细胞,有效地蒸发靶组织。此外,热量可以使切除组织附近的血管凝结,从而有清晰的手术场。如果发生出血,控制台也具有脉冲凝血特征。
摘要长 - 距离自由空间量子量量量量宽度分布可用于建立全球量子安全通信网络,潜在的商业应用程序受益于其设计和启动的低成本。检测从空间发送的单个光子水平光脉冲需要高度准确且健壮的正时系统才能从噪声中挑出信号。对于这种高损失应用,我们设想低重复(sub -mHz)标准激光发射短(NS)高峰值 - 功率脉冲可以从中得出插值量子信号到达窗口。我们首先从理论上研究了抖动对包括所有重要抖动源在内的门控量子信号效率的影响,然后通过更改时钟抖动对其进行了实验研究,结果表明,更大的抖动将降低信号的门控速率。实验插值误差在实验室条件下的损失进行了测试,从而使结果接近我们的模型。我们还发现,多普勒效应引入的抖动可以通过大于1 kHz的重复速率忽略。该模型可直接用于使用与陆地自由空间或光纤相似的同步方案对所有量子和非量子系统进行性能分析和优化。
美国宇航局兰利研究中心研制出了一种机载三脉冲积分路径差分吸收 (IPDA) 激光雷达 [1- 3]。该仪器可同时测量大气中的二氧化碳 (CO 2 ) 和水蒸气 (H 2 O)。IPDA 发射器产生波长为 2 µ m 的高能激光脉冲,重复率为 50 Hz。每次激光发射由三个 50 ns 脉冲组成,间隔 200 µ s,每个脉冲的波长设置不同 [4]。相对于 CO 2 R30 线中心,三个脉冲的工作波长选择为第一、第二和第三个脉冲分别针对 H 2 O 吸收、CO 2 吸收和最小吸收(离线)[1]。IPDA 接收器由一个 0.4 m 牛顿望远镜组成,可将返回辐射聚焦到 300 µ m 的光斑大小上。返回辐射经过准直和滤波,然后被分离(90%-10%)到高信号通道和低信号通道。高信号通道聚焦于直径 300 µ m 的商用扩展范围 InGaAs PIN 光电探测器。低信号通道用于扩展检测动态范围,以获得高回报而不会饱和。此外,低信号通道可用于测试其他 2 µ m 检测技术 [3]。
符号 名称 单位 BR 构建速度 mm 3 /sd 0 光束腰直径 µm f acq 高速相机采集频率 Hz f osc,meas 测量的熔池振荡频率 Hz f osc,theo 理论预测的熔池振荡频率 Hz FOV 视场 像素 × 像素 / mm × mm fw 波形频率 Hz l 单轨长度 mm lt 层厚度 µm m 重复次数 - M 2 光束质量因数 - P avg 平均激光发射功率 WP bk 激光发射的背景功率 WP max 最大发射功率 WP pk 激光发射的峰值功率 W SR 空间分辨率 µm/像素 t exp CMOS相机的曝光时间 µs t fall 激光下降时间 µs t illumination 照明光的曝光时间 µs t off 激光关闭时间 µs t on 曝光时间 µs t rise 激光上升时间 µs t tot 波形周期 µs V 沉积材料体积 mm 3 δ 占空比 无量纲 ΔP 波形振幅W Λ obs 观察波长 nm Λ process 激光发射波长 nm α 热扩散率 m 2 /s λ 过程的空间波长 µm
高性能激光驱动辐射源是研究高能量密度物质、利用 kJ PW 激光系统进行对产生和中子产生的研究的重点。在这项工作中,我们提出了一种高效方法,在直接激光加速 (DLA) 电子与几毫米厚的高 Z 转换器相互作用时产生超高通量、高能轫致辐射。在中等相对论强度的亚皮秒激光脉冲与用纳秒激光脉冲辐照低密度聚合物泡沫获得的近临界密度长尺度等离子体相互作用时,产生了能量高达 100 MeV 的直接激光加速电子定向束。在实验中,观察到了通过光核反应产生的钽同位素,阈值能量高于 40 MeV。使用 Geant4 Monte Carlo 程序,以测量的电子能量和角分布作为输入参数,对 180 Ta 至 175 Ta 同位素记录产量的轫致辐射谱进行了表征。结果表明,当直接激光加速电子与钽转换器相互作用时,会产生平均光子能量为 18 MeV 的定向轫致辐射,在巨偶极共振(GDR)及以上(≥ 7.5 MeV)的能量范围内每次激光发射会产生 ~2 · 10 11 个光子。这会产生 ~6 × 10 22 sr − 1 · s − 1 的超高光子通量,并将聚焦激光能量转换为高能轫致辐射,转换效率达到创纪录的 2%。
摘要:我们报告了一种新型空间激光雷达的开发,该雷达专为执行小型行星体任务而设计,用于地形测绘和样本采集或着陆支持。该仪器设计为具有宽动态范围,并针对不同任务阶段提供多种操作模式。激光发射器由光纤激光器组成,该激光器通过归零伪噪声 (RZPN) 代码进行强度调制。接收器通过将检测到的信号与 RZPN 内核关联来检测编码脉冲序列。与常规伪噪声 (PN) 激光雷达不同,RZPN 内核在激光发射窗口外设置为零,从而消除了接收器积分时间内的大部分背景噪声。该技术允许使用低峰值功率但高脉冲率的激光器(例如光纤激光器)进行长距离测距而不会产生混叠。激光功率和探测器的内部增益均可调整,以提供宽测量动态范围。激光调制代码模式也可以在轨道上重新配置,以优化针对不同测量环境的测量。接收器采用多像素线性模式光子计数 HgCdTe 雪崩光电二极管 (APD) 阵列,在近红外至中红外波长范围内具有近量子极限灵敏度,许多光纤激光器和二极管激光器都在此波长范围内工作。该仪器采用模块化和多功能设计,主要采用光通信行业开发的组件构建。
高性能激光驱动辐射源是研究高能量密度物质、利用 kJ PW 激光系统进行对产生和中子产生的研究的重点。在这项工作中,我们提出了一种高效方法,在直接激光加速 (DLA) 电子与几毫米厚的高 Z 转换器相互作用时产生超高通量、高能轫致辐射。在中等相对论强度的亚皮秒激光脉冲与用纳秒激光脉冲辐照低密度聚合物泡沫获得的近临界密度长尺度等离子体相互作用时,产生了能量高达 100 MeV 的直接激光加速电子定向束。在实验中,观察到了通过光核反应产生的钽同位素,阈值能量高于 40 MeV。使用 Geant4 Monte Carlo 程序,以测量的电子能量和角分布作为输入参数,表征了从 180 Ta 到 175 Ta 的同位素记录产量的轫致辐射谱。结果表明,当直接激光加速电子与钽转换器相互作用时,会产生平均光子能量为 18 MeV 的定向轫致辐射,在巨偶极共振(GDR)及以上(≥ 7.5 MeV)的能量范围内每次激光发射会产生 ~2 · 10 11 个光子。这会产生 ~6 × 10 22 sr − 1 · s − 1 的超高光子通量,并且聚焦激光能量转化为高能轫致辐射的转换效率达到创纪录的 2%。