云南省应用基础研究基金(2011FA006)
- 作品数：13 被引量：39H指数：5
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- 基于聚二甲基硅氧烷的回音壁模式激光的产生长度及应用
- 2013年
- 采用沿光纤轴向倏逝波光抽运方式,研究了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的回音壁模式(WGM)激光的产生长度。实验发现,以PDMS为包层的WGM激光具有较长的激光产生长度。利用这一特点,设计并制作了一块具有三个光纤沟道的PDMS基片。通过在沟道中分段填入罗丹明640、罗丹明B和罗丹明6G的乙醇增益溶液,在同一块PDMS芯片上同时获得了红(628634nm)、橙(590597nm)和黄(564572nm)三波段激光辐射。
- 张远宪张晓晓冯黎刘春普小云
- 关键词：激光器光纤激光器
- 基于PDMS基片的可变焦柱透镜被引量：2
- 2013年
- 设计并制作了一种基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)基片的可变焦微型柱透镜。这种柱透镜主要由一根埋入PDMS基片中的玻璃毛细管构成,通过选择毛细管内液体的折射率实现变焦功能。液体折射率为1.451 8～1.550 2时,柱透镜焦距可由21.369 mm减小到3.362 mm,变焦倍数达到6.4倍。用散射光成像方法观察并拍摄了平行光通过这种可变焦柱透镜后的光线轨迹图;用ZEMAX光学设计软件摸拟了成像过程,模拟结果和实验图像相符;用高斯光学的逐次成像方法推导出了这种柱透镜的焦距公式,焦距的计算结果和实验以及模拟结果吻合。PDMS基片中可变焦微型柱透镜的成功制作,为"芯片上的实验室"提供了一种重要的光学成像元件。
- 孟伟东孙丽存李强普小云
- 关键词：液体折射率
- 双层结构柱形微腔中回音壁模式激光的干涉调制现象研究
- 2013年
- 利用充入激光染料的石英毛细管构成了一个双层结构的圆柱形微腔,在s和p偏振光抽运条件下,分别观察到了微腔中的横磁波或横电波回音壁模式激光辐射。实验结果表明,横磁波激光光谱出现了明显的干涉调制现象,调制周期随染料溶液折射率的增加而增大,随毛细管内外半径比的增加而减小;横电波激光光谱则没有出现干涉调制现象。用双层微腔结构中反射波对折射波的干涉调制效应,成功解释了观察到的实验现象。双层结构圆柱形微腔中回音壁模式激光的干涉调制现象,为多模回音壁模式激光的模式选择提供了一定的参考。
- 张晓晓张远宪普小云
- 关键词：物理光学回音壁模式
- 基于PDMS基片的回音壁模式光纤激光器被引量：2
- 2012年
- 介绍了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的回音壁模式(WGM)光纤激光器。激光器主要由多模石英光纤、塑料楔形光纤、激光染料溶液、玻璃基底和PDMS基片构成。将一根直径为279μm的石英裸光纤和一根直径为200μm的塑料楔形光纤耦合后固定在一块长和宽分别为2cm和1cm的玻璃基底上,在玻璃基底上浇注PDMS溶液后再经烘干形成厚度约为400μm的柔性PDMS基片。在基片上石英光纤与楔形光纤的耦合位置处刻出一个长为0.4cm,宽和高均为400μm的光纤沟道,在沟道中填入诺丹明6G的乙醇溶液并用另外一块玻璃基片封装后构成基于PDMS基片的回音壁模式光纤激光器芯片。采用沿石英光纤轴向消逝波光抽运方式,在PDMS芯片上实现了抽运能量为8.5μJ的低阈值的回音壁模式激光定向输出。
- 张远宪张晓晓刘春普小云
- 关键词：激光器回音壁模式
- 毛细管成像法精确测量微量液体的折射率被引量：7
- 2012年
- 介绍了一种用玻璃毛细管成像法精确测量微量液体折射率的方法及测量装置。该方法以充入透明液体的毛细管构成柱透镜,基于共轴球面光学系统的成像原理,对光学成像系统的放大率进行单一参数的测量,进而计算出待测液体的折射率。测量了纯水、乙醇、乙二醇、丙三醇的折射率,各种待测样品的需要量均小于0.002mL,结果显示本试验装置的测量准确度与目前商用阿贝折射仪(±0.000 2)相当。另外,测量了不同浓度的乙二醇水溶液的折射率,并对测量的数据点进行了曲线拟合,测试结果与阿贝折射仪测量结果和理论公式计算结果所拟合曲线吻合完好。该方法具有待测液体用量极少、操作方便和折射率测量精度高的特点,适用于微量液体折射率的精确、快速测量。
- 李强孙丽存韩广辉李宇普小云
- 关键词：折射率测量
- 非近轴条件下无损测量毛细管管壁折射率被引量：1
- 2013年
- 提出了一种简便和精确地计算毛细管管壁折射率的方法,该计算方法可在实际非近轴情况下减小图像球差和景深对测量结果的影响。用两种已知折射率的标准液体分别注入待测毛细管内,测量出平行光经其会聚后的焦距差;结合毛细管管壁折射率与焦距的理论公式,计算出毛细管的管壁折射率。结果表明:在合适的毛细管内外径范围内,可以保证管壁折射率在1.51以下时测量准确度优于0.003。对计算方法的分析表明,选取两种低折射率或高折射率液体作为标准液体进行计算可以提高测量准确度。该方法计算过程简单,对毛细管管壁折射率的测量精度满足一般科研实验对毛细管管壁折射率的要求。
- 李强杨瑞芬翟影普小云
- 关键词：折射率测量毛细管管壁
- 用毛细管成像法测量液相扩散系数——等折射率薄层测量方法被引量：7
- 2013年
- 本文提出了一种测量液相扩散系数的新方法.该方法用透明毛细管构成液相扩散池,利用毛细管成像法特有的折射率空间分辨测量能力,通过直接观察和记录扩散介质的等折射率薄层在毛细管中的移动规律,基于扩散过程遵循的Fick第二定律计算出液相扩散系数.在25C下研究了丙三醇和纯水间的扩散过程,扩散系数的测量值与全息干涉法的文献报道值之间的相对误差为4.47%,论文同时分析了折射率测量精度和毛细管管壁黏滞力对扩散系数的影响.用毛细管成像法测量液相扩散系数具有样品需要量少、测量速度快、系统稳定性好的特点。
- 李强普小云
- 关键词：液体折射率
- 倏逝波抽运的回音壁模式激光增益计算被引量：4
- 2012年
- 倏逝波抽运条件下的回音壁模式光纤激光器增益计算,涉及抽运光束在光纤内的角度分布函数及其数值计算。基于射线光学理论,推导出了高斯分布光束及均匀分布光束经透镜耦合后在光纤内表面的角度分布函数;采用复合辛普生数值积分公式对分布函数进行了数值计算,并用分布函数计算的结果研究了抽运光沿光纤轴向以受抑全反射方式传播时产生的回音壁模式激光的增益特性。所得结果对这类光纤激光器的研究具有理论和实验参考价值。
- 张远宪冯黎刘春普小云
- 关键词：光纤光学倏逝波回音壁模式
- 用液芯柱透镜测量液体折射率被引量：5
- 2013年
- 制作了一种液芯变焦柱透镜并将其用于精确测量液体的折射率.在空心的柱透镜内注入待测折射率的液体,通过测量液芯透镜的焦距,根据焦距和折射率之间的关系,计算出液芯介质的折射率.此方法有效地提高了折射率测量的灵敏度,减小了测量系统的景深.选取×20倍显微物镜可实现液体折射率1.3～1.642范围内的精确测量,单次测量误差小于0.000 2.
- 李强普小云
- 关键词：液体折射率
- 利用实时光学图像特征提取法测量液相扩散系数被引量：1
- 2015年
- 介绍了一种利用非对称液芯柱透镜结合实时光学图像特征提取方法测量液相扩散系数(D)的方法。该方法基于图像采集系统的软件开发工具包对采集系统进行二次开发,并用自编应用软件对图像中特定区域进行亮度及宽度的特征提取。然后,依据图像特征自动寻找出实验所选液体折射率薄层清晰成像点的位置并记录该位置随时间的变化关系。最后,根据Fick第二定律计算出液相扩散系数。采用这种方法,实验研究了室温(25℃)条件下乙二醇在纯水中的扩散过程,测得其扩散系数D=1.164×10-5 cm2/s,与文献报导值的相对误差为0.34%。与直接观察测量法相比较,此方法实现了测量的自动化,避免了人为主观判断误差,具有测量快速、准确,计算耗时短,实验测量结果稳定的特点。
- 杨瑞芬翟影孙丽存孟伟东普小云
- 关键词：图像特征提取液相扩散系数自动测量
