中的瑞利散射光能夠相干，傳感光纖的長(zhǎng)度要遠(yuǎn)小于光源的相干長(zhǎng)度。諸多頻譜形狀為高斯型的光源，需要光源的線寬達(dá)到數(shù)個(gè)KHz，這就是為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳感而需要OFDR對(duì)光源相關(guān)性的要求高的原因。從空間分辨率來看，OFDR的空間分辨率由光源的頻率掃描范圍所決定。對(duì)于1GHz的掃描范圍，對(duì)應(yīng)的OFDR的空間分辨率理論上可以達(dá)到0.1m。增大OFDR的測(cè)量距離，需要增加激光器的最大頻率掃描范圍或減小頻率的掃描速率。OFDR主要被用于測(cè)量光纖中的損耗和反射，另外在測(cè)量溫度、應(yīng)力、偏振模色散等方面有應(yīng)用。（聲明：本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數(shù)據(jù)庫論文，期刊卷及DOI編號(hào)都已在引用部分標(biāo)出；本公司可提供分布 ...

，水分子對(duì)于光能量有強(qiáng)烈的吸收，這可能和水分子的振轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)有關(guān)系。借助3um波段的水吸收特性，這個(gè)波段現(xiàn)在已經(jīng)用于牙科手術(shù)中堅(jiān)硬組織的蒸發(fā)，另外在整形外科臨床應(yīng)用中，此波段也常用作淺表層組織微區(qū)治療。這個(gè)波段常用的激光器，Er:YAG或Er:YSGG脈沖激光器發(fā)出的激光，常通過氟化物光纖或中空光子晶體光纖傳輸，關(guān)于這兩種類型的光纖，詳情見本公司網(wǎng)頁的光纖類產(chǎn)品目錄。作為使用范圍較廣的石英光纖，在此波段的傳輸效率卻不太理想，一般認(rèn)為，這個(gè)波長(zhǎng)是石英材料吸收率較高的范圍，意味著如果使用石英光纖直接傳輸3um波段，可能導(dǎo)致能量損耗率較高。下圖是典型石英材料在150nm-5um波段的透射譜，可以看到在3 ...

因此接收到激光能量減少。隨著切割速度的增加，每個(gè)位置外加能量的減少導(dǎo)致熱損傷寬度的減小。眾所周知，在激光平均功率恒定的情況下，隨著脈沖重復(fù)頻率的增加，切割深度減小，熱損傷增大。這可以解釋為，隨著重復(fù)頻率的增加，每個(gè)位置的脈沖數(shù)量增加。每個(gè)脈沖都必須將達(dá)到消融閾值的能量引入到組織中，這導(dǎo)致隨著脈沖數(shù)量的增加，能量流出到周圍組織，從而觀察到熱損傷寬度的增加以及切割深度的減少(圖4)。在圖5中，可以觀察到所有切割速度的平均功率(以及脈沖能量)和切割深度之間幾乎是線性相關(guān)的。綜上所述，這些實(shí)驗(yàn)表明，在不碳化的情況下，Er:YAG激光切割熱損傷顯著降低，燒蝕效率更高。此外，熱損傷寬度的擴(kuò)大可以通過更改重 ...

對(duì)某一波長(zhǎng)激光能量的吸收系數(shù)具有很大的差別。輻射到表面的激光能量大部分被表面附著物所吸收，從而受熱或氣化蒸發(fā)，或瞬間膨脹，并被形成的氣流帶動(dòng)，脫離物體表面，達(dá)到除膜目的。而基片由于對(duì)該波長(zhǎng)的激光吸收能量J小，不會(huì)受到損傷。對(duì)此類激光除膜，選擇合適的波長(zhǎng)和控制好激光能量大小，是實(shí)現(xiàn)安全高效除膜的關(guān)鍵。另一類適用于除膜基片與表面附著物的激光能量吸收系數(shù)差別不大，或基片對(duì)涂層受熱形成的酸性蒸氣較為敏感，或涂層受熱后會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況的除膜方法。該類方法通常是利用高功率高重復(fù)率的脈沖激光沖擊被除膜的表面，使部分光束轉(zhuǎn)換成聲波。聲波擊中下層硬表面后，返回的部分與激光產(chǎn)生的入射聲波發(fā)生干涉，產(chǎn)生高能波， ...

外光學(xué)系統(tǒng)在光能的傳遞、成像和接收等光學(xué)概念上并沒有本質(zhì)的區(qū)別。但由于工作在紅外波段，一般以光電探測(cè)器件作為光能的接收元件，因此與一般光學(xué)系統(tǒng)相比，也有其自身的一些特點(diǎn)。任何高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射，在環(huán)境溫度下，絕大部分紅外輻射發(fā)生于3u以上的光譜區(qū)域。然而并不是所有波段的紅外輻射都具有很好的大氣透過率。研究表明，紅外光在大氣中透過率比較高的波段有：近紅外區(qū)城(低于2.4u 的一些波段）、中波紅外(波長(zhǎng)約為3～5u）、長(zhǎng)波紅外(波長(zhǎng)約為 8~14u）。通常人們將這種在大氣中衰減較小的波段稱為大氣窗口。對(duì)于近紅外區(qū)域，由于絕大多數(shù)光學(xué)玻璃可以透過遠(yuǎn)至2.5u的紅外光，因此在光學(xué)系統(tǒng)設(shè) ...

。第①類，以光能量的空間分布狀況作為質(zhì)量評(píng)價(jià)的依據(jù)物點(diǎn)經(jīng)過成像系統(tǒng)形成的衍射圖樣中，光能主要集中在艾里斑中，而像差的存在使衍射光斑的能量比無像差時(shí)更為分散。屬于這一類的像質(zhì)評(píng)價(jià)方法有斯特列爾判斷、瑞利判斷和分辨率。像差系統(tǒng)，通常用幾何光線的密集程度來表示，與此對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)方法有點(diǎn)列圖。1，斯特列爾判斷Strehl 強(qiáng)度比（斯特列爾比，Strehl ratio）：當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)有像差時(shí)，衍射圖樣中中心亮斑（艾里斑）占有的光強(qiáng)度要比理想成像時(shí)有所下降，兩者的光強(qiáng)度比稱為Strehl 強(qiáng)度比，又稱中心點(diǎn)亮度，以 S.D.表示。Strehl判斷（Strehl criterion）：中心點(diǎn)亮度（斯特列爾比）S ...

泵浦較高的激光能級(jí)（Nd3+ 約為 870 nm，Yb3+ 約為 970 nm），這在不增加激光閾值的情況下減少了量子缺陷。然而，在這些情況下，由于吸收線較窄，泵浦更加困難。除了減少熱負(fù)荷外，準(zhǔn)三能級(jí)操作提高了激光效率，因此在滿足小有效體積和高效散熱的前提下，盡管激光閾值提高，但整體激光效率可以更高。由于在上激光能級(jí) 之上沒有進(jìn)一步的 4f 能級(jí)，因此不存在激發(fā)態(tài)吸收 (ESA) 的風(fēng)險(xiǎn)，并且可能降低了能量遷移的風(fēng)險(xiǎn)，從而允許更高的摻雜水平。然而，對(duì)于更高的摻雜水平和更高的反轉(zhuǎn)，似乎存在一些尚未完全了解的非輻射復(fù)合通道。與其他稀土離子相比，與主體材料晶格的強(qiáng)耦合以及由此產(chǎn)生的相對(duì)較寬的吸收和發(fā) ...

外光學(xué)系統(tǒng)在光能的傳遞、成像和接收等光學(xué)概念上并沒有本質(zhì)的區(qū)別。但由于工作在紅外波段，一般以光電探測(cè)器件作為光能的接收元件，因此與一般光學(xué)系統(tǒng)相比，也有其自身的一些特點(diǎn)。上次我們簡(jiǎn)要介紹了下紅外光學(xué)系統(tǒng)，這次我們來介紹下紅外光學(xué)系統(tǒng)的工作方式以及與普通光學(xué)系統(tǒng)相比所具有的特點(diǎn)。紅外光學(xué)系統(tǒng)的工作方式與探測(cè)器的發(fā)展緊密相關(guān)。早期紅外探測(cè)系統(tǒng)通常采用光機(jī)掃描的方法，使小型探測(cè)器相對(duì)于目標(biāo)順序掃描整個(gè)視場(chǎng)。這種工作方式又分為串行掃描與并行掃描(推帚式掃描)兩種，如下圖所示。前者是由小型探測(cè)器首先掃描視場(chǎng)上方的一個(gè)窄條帶，從左掃至右，然后下移至第二排窄條帶，重復(fù)掃描過程，直至記錄目標(biāo)的整個(gè)幅面。事實(shí)上 ...

約1/8的激光能量應(yīng)用于樣品被CRS過程有效利用。相比之下，對(duì)于幾皮秒的脈沖，所有的激光強(qiáng)度都集中在與拉曼共振完全匹配的較窄頻段，可以很好地分辨。雖然寬帶飛秒激光器的光譜分辨探測(cè)可以以高分辨率恢復(fù)CARS或SRS光譜，但它通常需要CCD相機(jī)等多元素探測(cè)器，每個(gè)像素的讀出時(shí)間非常長(zhǎng)，這嚴(yán)重限制了成像速度。脈沖長(zhǎng)度稍長(zhǎng)、平均功率較高但峰值功率降低的第②個(gè)特征是非線性光損傷降低。這實(shí)際上是有好處，通過激發(fā)6 ps脈沖比150 fs脈沖允許更多的總SRS信號(hào)，即使在廣泛共振的情況下。其原因是，在許多樣品中，隨著激光脈沖寬度的減小，非線性光損傷比感興趣的信號(hào)增加得更快。在使用較短脈沖的情況下，光損傷顯然 ...

表示)吸收的光能量等于或大于較高能級(jí)的光(S1;S2;:::;Sn)，電子在短時(shí)間內(nèi)被激發(fā)到更高的能級(jí)。電子將經(jīng)歷振動(dòng)弛豫到激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)水平(記為S1)，這是一種稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換的非輻射過程。從S1電子態(tài)，分子通過輻射或非輻射過程回到基態(tài)。圖1表示了在這些能級(jí)中發(fā)生的不同發(fā)光現(xiàn)象。熒光是分子(熒光團(tuán))通過發(fā)射可檢測(cè)的光子(時(shí)間尺度為)衰減到基態(tài)的輻射過程。熒光發(fā)射發(fā)生在激發(fā)電子能級(jí)最低的位置(S1)。這種來自最低激發(fā)電子能級(jí)的強(qiáng)制發(fā)射確保了發(fā)射光譜保持不變，并且與激發(fā)波長(zhǎng)無關(guān)。由于振動(dòng)弛豫和內(nèi)部轉(zhuǎn)換中的能量損失，發(fā)射的熒光光子的能量較低(即發(fā)射發(fā)生在比激發(fā)更長(zhǎng)的波長(zhǎng))。這種發(fā)射波長(zhǎng)的位移稱為斯托 ...