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SHG_FROG:用于超快激光脉冲频率分辨光学 gating 测量的软件

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简介:
SHG_FROG是一款专业的软件工具,专门设计用来执行频率分辨光学 gating (FROG) 测试,以分析和表征超快激光脉冲的特性。 shg_frog 是一款使用SHG FROG技术测量和表征超快激光脉冲的软件工具。若想深入了解FROG,请参考R. Trebino所著《频率分辨光学门控:超短激光脉冲的测量》一书(克鲁维尔,波士顿出版于2002年)。市面上有商业设备可供选择,但价格昂贵;自制设备则能大幅节省成本。本软件库中的代码提供了以下功能: - 用户友好的图形界面,用于获取和展示所谓的FROG轨迹。 - GP (广义投影) 相位检索算法,基于Steven Byrnes的工作,并且能够还原原始脉冲形状。 - 可与该软件良好兼容的硬件组件列表。当然也可以使用其他设备并轻松集成。 主窗口包含: - 阶段检索界面:经过Python 3.7测试 - 软件依赖项大多数可以通过pip命令自动安装,包括pyqt5、pyqtgraph、pyyaml、matplotlib和imageio。 - 此外还需自行配置摄像机、移动平台及频谱分析仪。对于后者,请使用来自Allied Vision的相应驱动程序。

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客服
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  • SHG_FROG gating
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    SHG_FROG是一款专业的软件工具,专门设计用来执行频率分辨光学 gating (FROG) 测试,以分析和表征超快激光脉冲的特性。 shg_frog 是一款使用SHG FROG技术测量和表征超快激光脉冲的软件工具。若想深入了解FROG,请参考R. Trebino所著《频率分辨光学门控:超短激光脉冲的测量》一书(克鲁维尔,波士顿出版于2002年)。市面上有商业设备可供选择,但价格昂贵;自制设备则能大幅节省成本。本软件库中的代码提供了以下功能: - 用户友好的图形界面,用于获取和展示所谓的FROG轨迹。 - GP (广义投影) 相位检索算法,基于Steven Byrnes的工作,并且能够还原原始脉冲形状。 - 可与该软件良好兼容的硬件组件列表。当然也可以使用其他设备并轻松集成。 主窗口包含: - 阶段检索界面:经过Python 3.7测试 - 软件依赖项大多数可以通过pip命令自动安装,包括pyqt5、pyqtgraph、pyyaml、matplotlib和imageio。 - 此外还需自行配置摄像机、移动平台及频谱分析仪。对于后者,请使用来自Allied Vision的相应驱动程序。
  • 虚拟像高重复
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    本研究聚焦于开发一种创新型高重复频率脉冲光纤激光器,通过引入虚拟像技术优化激光性能,以实现高效稳定的激光输出。 高重复率(HRR)的脉冲光纤激光器在多个领域引起了广泛关注。为了有效实现光纤激光器中的高重复率脉冲,耗散四波混频锁模是一种有前途的方法。在这项工作中,我们展示了一种基于虚拟影像相位阵列(VIPA)的高重复率脉冲光纤激光器,VIPA在此作为梳状滤波器使用。由于VIPA具有高光谱分辨率和低偏振敏感度的特点,可以获取高质量且稳定的30 GHz脉冲。
  • 显微系统(2005年)
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    本系统为一款高分辨率的蓝光光学显微镜,在2005年研发成功。它采用先进的技术手段,实现对微观结构的精确观察与分析,广泛应用于科研及工业领域。 本系统采用波长为405纳米的超亮度蓝色发光二极管作为光学显微镜照明光源,并结合了CCD图像传感技术和图像采集技术,实现了对显微图像进行实时观察与存取的计算机化处理。通过该系统获得的DVD盘片清晰显微图显示其光学分辨率优于400纳米。利用自编图像分析软件对CD-RW光盘所拍摄到的图片进行了详细分析和标定,测定出其道间距为1.6微米。因此,在显微观测领域特别是针对接近普通光学显微镜分辨极限尺寸的结构进行观察与分析时,本系统具有重要的实用价值。
  • 纤中非线性效应下孤子 傅里叶变换及特性析_研究_孤子(soliton)理论_仿真
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    本论文深入探讨了光纤通信中的非线性光学现象,着重于超短光脉冲的傅里叶变换和光孤子特性,通过理论与仿真分析其传输行为及应用潜力。 超短脉冲是在谐振腔内增益与损耗、色散与非线性达到平衡状态时产生的现象。本模拟采用分步傅里叶方法求解薛定谔方程,以研究光孤子在光纤中的传输特性。
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    本研究聚焦于开发高效能的脉冲激光测距系统中的关键算法,旨在提高测量精度、距离和速度性能,为自动化导航与遥感技术提供强有力的技术支持。 随着激光测量技术的广泛应用,提高激光测距精度成为研究热点。本段落首先介绍脉冲式激光测距原理,并采用门限法去除回波噪声以精确检测信号。为了有效提升测量精度,文章讨论了几种减少时间间隔误差的方法,并结合系统需求,在现场可编程门阵列(FPGA)中提出了一种将脉冲计数法与时间数字转换法相结合的方案来提高时间间隔测量精度。实验结果表明,所采用的测距算法显著提高了测量精度。
  • 二极管声成像系统
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    本研究开发了一种基于脉冲激光二极管光源的光声成像系统,利用光学与声学技术结合,实现生物组织内部结构的高分辨率成像。 我们使用了一种具有价格低、体积小、结构紧凑且重复率高的脉冲激光二极管来构建一套C扫描模式的光声成像系统,并通过三维可视化技术获得了被测样品的二维及三维图像。在实验中,该系统采用前向接收方式获取光声信号,其中激光二极管和超声探测器保持相对固定的位置。 实验结果显示,此系统的横向分辨率为0.5毫米,信噪比达到了20.6分贝(dB),A扫描速度为每帧0.16秒。此外,该脉冲激光二极管的单个脉冲能量仅为14微焦耳,并且整个成像设备体积小巧,尺寸约为10厘米×3厘米×3厘米。 鉴于上述特点,这种光声成像系统有望成为一种低成本、实时性高并且便携式的生物组织无损检测工具。
  • 器电源设计
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    《脉冲激光器电源设计》一书深入探讨了脉冲激光器的工作原理及其对电源系统的需求,详细介绍了高效、稳定的电源设计方案及其实现技术。 脉冲激光器电源设计是一个涉及电气工程、物理学以及激光技术的专业领域。为了成功地设计此类电源,需要考虑多种因素并解决一些特有的技术难题。 1. 脉冲激光器电源工作原理:这种电源为特定的激光器提供能量,并能够在很短的时间内释放大量能量。它需能在高频率下重复充放电而不损坏,在负载急剧变化时保持稳定的输出。这与一般直流电源仅需稳定电压和电流不同。 2. 主要元件的选择:设计脉冲激光器电源需要正确选择储能网络、充电电路、触发电路及相关控制线路等主要元件,并确保其在瞬变状态中不会产生不必要的波动。 3. 充电方法:为了快速有效地释放能量,必须专门设计充电方式。这包括选择合适的储能元件(如电容器组)和优化充电电路的设计。 4. 触发技术:脉冲激光器电源需要精确的闪光灯触发技术以确保在适当的时间提供高电压和电流脉冲,从而产生均匀且高强度的光。 5. 射频电感的影响:设计时需特别注意减少射频电感对控制线路造成的干扰,以免影响激光器性能。 6. 选择合适的闪光灯并评估其寿命:根据系统所需的输入能量及脉冲宽度来挑选适合的闪光灯,并考虑最大输入功率、平均功率额定值和使用寿命等因素。 7. 热管理:由于工作时会产生大量热量,因此需要有效的热管理系统以保证激光器正常运行并延长闪光灯寿命。直管型相对容易冷却,而螺旋结构则较难处理。 8. 建立设计参数与方程式:在电源设计中需使用一系列公式和图表来描述其特性。例如McAdams的公式可用于热分析,其他特定公式涉及爆炸能量与脉冲宽度的关系等。 9. 工程物理人员及电源设计师的合作:为了开发出既满足技术要求又经济实用的激光器电源系统,工程物理专家与电源设计者需要紧密合作。 10. 特殊情况下的考虑因素:在高功率激光系统的电源设计中,不能仅基于保守估计。必须确保即使处于最坏条件(如最大电压、电流和损耗)下也能正常工作,并且要兼顾成本效益问题。 综上所述,脉冲激光器电源的设计需要多学科知识的融合与综合应用,要求设计师具备深厚的专业背景及丰富的实践经验来满足具体需求并保证系统的可靠性和效率。
  • FPGA器功控制系统开发设计
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    本项目聚焦于采用FPGA技术开发一款高效的脉冲光纤激光器功率控制系统,旨在实现精准、稳定的激光输出调节。系统设计结合了先进的数字信号处理算法和硬件优化策略,以适应各种工业应用需求,特别是对高精度功率控制要求严苛的领域。 对应用于激光打标中的脉冲光纤激光器的控制系统进行了研究,并设计了一种以FPGA芯片为核心的控制系统。该系统实现了在打标过程中对脉冲光纤激光器出光的时序控制、输出功率控制及声光调制器(AOM)驱动控制等功能。实验结果表明,此系统的结构精简且集成度高,处理速度快,在实现对激光打标机实时准确控制方面表现出色。 现代工业生产中广泛应用了激光打标技术,因其具有精确度高、操作简便和适应性强等特点而备受青睐。脉冲光纤激光器作为先进的光源设备,在这一过程中发挥着关键作用,其性能直接影响到最终产品的质量。因此,设计一个高效且精确的控制系统对于确保脉冲光纤激光器稳定高效的运行至关重要。 本段落详细介绍了基于FPGA的脉冲光纤激光器功率控制系统的构思与实现过程,并探讨了该系统在实际应用中的效果。脉冲光纤激光器因其高功率密度、良好的光束质量和出色的稳定性,已经成为工业加工领域的重要设备之一,在打标作业中尤为突出。然而,为了使这种类型的激光器能够稳定高效地工作,需要依赖于一个功能完备的控制系统。 本段落提出的控制方案以FPGA为核心设计思路。作为一种可编程数字逻辑集成电路,FPGA可以通过内部配置来实现特定的功能,并且具备并行处理和高速运算的能力,非常适合用于脉冲光纤激光器控制器的设计中。选择FPGA作为核心组件可以显著提高激光打标的实时性和准确性。 在控制系统中的应用,首先需要深入了解脉冲光纤激光器的工作原理。该系统由增益介质、谐振腔、泵浦源及声光调Q开关(AOM)等组成。其中,声光调制器是关键部件之一,在控制信号下可以改变介质的折射率以产生高能量输出脉冲。FPGA需要精确地驱动这一组件来确保激光脉冲准确生成和稳定功率输出。 本系统采用了MOPA结构——由低功率种子激光器与高功率放大器组成,前者提供稳定的光信号而后者用于增强其强度。这种配置显著提升了打标过程中所需的激光能量水平,并且提高了标记质量和速度。 控制系统的工作流程如下:初始化后,FPGA根据上位机设定的参数(如平均输出功率、AOM重复频率)产生相应的控制信号;这些数字信号通过数模转换器变为模拟形式来驱动声光调制器模块。同时,该系统还协调激光器各部分运作以确保其高效运行。 实验表明,基于FPGA设计的脉冲光纤激光器控制系统具有结构简洁、集成度高及响应迅速的特点,并能实现对打标机工作状态实时准确地调控,从而提升标记精度与效率。此外,使用FPGA技术还增加了系统的可扩展性和维护便利性,为未来的技术改进和功能拓展提供了更多可能性。 本段落所设计的基于FPGA的核心控制系统不仅解决了激光打标过程中的即时控制难题,并通过提高集成度及响应速度提升了整体性能水平,在工业应用特别是激光加工领域中具有重要的发展潜力。
  • TDC_GP2进行远程研究
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    本研究探讨了利用TDC_GP2芯片实现远程脉冲激光测距技术的可能性与性能优化,旨在提升长距离目标检测精度和效率。 基于TDC_GP2的远距离脉冲式激光测距的研究主要探讨了如何利用时间数字转换器(TDC_GP2)实现高精度、长距离的激光测距技术。该研究深入分析了脉冲式激光测距的工作原理及其在不同应用场景中的优势,同时针对现有技术中存在的问题提出了改进方案和优化措施。通过实验验证,证明了TDC_GP2在提高测量准确度和可靠性方面的有效性,并为未来的研究提供了理论依据和技术支持。
  • 主动器调制器及强度调制源码.zip
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