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[发明专利]光纤激光器分布式谱外滤波光谱纯化方法及系统-CN202310369997.7在审
发明人： 肖起榕;李丹;闫平;巩马理;齐天澄 -专利权人：清华大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明提供一种光纤激光器分布式谱外滤波光谱纯化方法及系统，该系统包括光纤激光振荡器、合束器、若干个增益光纤、若干个无源滤波器件和端帽。该方法通过在若干个增益光纤之间的若干个位置处设置若干个无源滤波器件，并且根据预设的光纤激光器输出激光光谱纯度目标对若干个无源滤波器件的数量和位置进行优化，从而滤除光纤激光器光信号波段以外由于非线性效应产生的谱外噪声，抑制增益光纤放大的信号光能量向信号光谱外的噪声波段转移，减少信号谱段外的噪声能量，实现光纤激光器输出光谱在信号谱段内的纯化。
光纤激光器分布式滤波光谱纯化方法系统

[发明专利]一种单向光纤包层光滤除器及光纤激光器-CN201510556870.1有效
发明人： 肖起榕;孙骏逸;闫平;巩马理;李丹 -专利权人：北京同方华光系统科技有限公司
申请日： 2015-09-02 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明涉及一种单向光纤包层光滤除器及光纤激光器，该单向光纤包层光滤除器包括一根传输光纤和至少一根引导光纤；所述引导光纤的第一端面与所述传输光纤的侧面相熔接，所述引导光纤的第一端面具有预设的倾斜角度，使得所述引导光纤与所述传输光纤形成预设的倾斜角度；所述引导光纤用于将所述传输光纤中按照某一方向传输的正向包层光进行滤除。本发明解决了现有包层光滤除技术无法滤除预定方向包层光的问题，提供了一种具有方向选择性的包层光滤除器，能够滤除预定方向的包层光。
一种单向光纤包层激光器

[发明专利]基于多模光纤的超高速全光纤成像系统及方法-CN202110932890.X有效
发明人： 肖起榕;闫平;刘洲天;李丹;巩马理 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-08-13 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明提供一种基于多模光纤的超高速全光纤成像系统及方法，系统包括：高重频脉冲光源、光纤探针、多模光纤、超快光电探测器以及信号处理设备；高重频脉冲光源用于发射照射待测图像用的高重频且窄脉宽的脉冲激光；光纤探针用于收集从待测图像返回的光信号；多模光纤用于传输光纤探针输出的光信号，并提供模间色散；超快光电探测器用于采集出射脉冲时域波形，将出射脉冲时域波形转化为时域脉冲电信号；信号处理设备用于接收时域脉冲电信号，从时域脉冲电信号中计算、恢复出待测图像的图像信息。本发明提供的基于多模光纤的超高速全光纤成像系统及方法，可以实现高帧率的图像采集，成像速度大大提高，且结构简单，集成度高。
基于光纤超高速成像系统方法

[发明专利]光纤激光器系统及激光产生方法-CN202210399208.X在审
发明人： 肖起榕;李丹;闫平;巩马理;齐天澄 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明提供一种光纤激光器系统及激光产生方法，光纤激光器包括：第一光纤光栅，第一光纤光栅为中心波长在稀土离子增益波段内的高反射率光纤光栅；泵浦元件；稀土离子增益光纤；无源光纤，无源光纤包括左段无源光纤和右段无源光纤；右段无源光纤的第一端与稀土离子增益光纤的第二端连接，稀土离子增益光纤的第一端与泵浦元件的输出端连接，且泵浦元件的输入端与第一光纤光栅的第二端连接，以构成第一谐振腔；同时，左段无源光纤自行构成第二谐振腔；其中，第一谐振腔产生的中间激光传输至第二谐振腔，以作为第二谐振腔的反向级联泵浦源；从左段无源光纤的第二端起，至第一光纤光栅的第一端，形成目标激光的输出通道。提升目标激光的光谱纯度。
光纤激光器系统激光产生方法

[发明专利]一种光纤激光器系统及激光产生方法-CN201811506504.5有效
发明人： 肖起榕;闫平;田佳丁;巩马理;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-12-10 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： H01S3/067 文献下载
摘要：本发明提供了一种光纤激光器系统及激光产生方法，包括：一个或多个泵浦源、谐振腔、一段高光束质量增益光纤和一段高吸收增益光纤；其中，所述一个或多个泵浦源的输出端与所述谐振腔的输入端连接；所述高光束质量增益光纤设置在所述谐振腔内，且所述高光束质量增益光纤的的两端分别与所述谐振腔的输入端和所述谐振腔的输出端连接；所述高吸收增益光纤的一端与所述谐振腔的输出端连接。通过在谐振腔内设置高光束质量光纤，在谐振腔的输出端连接高吸收增益光纤，在不增加光纤长度的情况下显著提升谐振腔前注入的泵浦光的转化效率，并能够比使用现有的光纤振荡器实现更高的泵浦光转化效率以及更低的放大自发辐射效应，并能同时保持极高的光束质量。
一种光纤激光器系统激光产生方法

[发明专利]一种高功率光纤激光产生装置及其方法-CN202010163080.8有效
发明人： 肖起榕;巩马理;闫平;李丹;田佳丁 -专利权人：清华大学
申请日： 2020-03-10 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明提供一种高功率光纤激光产生装置及其方法，该装置包括：至少一个光纤激光发生组；每个光纤激光发生组包括在光路上依次设置的光纤激光器、光栅和色镜组构成；光纤激光器为多个，是在预设中心波长范围内，按照每隔预设波长间隔选取一台的方式选取的，每个激光光束相平行；光栅用于对激光光束进行合束，生成一级光束；色镜组用于将所有一级光束合束为高功率光纤激光。本实施例通过拉曼增益对激光子光束光谱波段进行逐级拓展，极大地增加合成路数，可将合成的光谱范围从现有不到一百纳米拓展到数百纳米甚至千纳米，合成路数从现有的百路提升到数百路甚至千路，在光纤激光子光束的功率充分提升的情况下，能够创造出极高功率的合成光束。
一种功率光纤激光产生装置及其方法

[发明专利]光纤中微结构的产生方法及系统-CN201811217852.0有效
发明人： 肖起榕;闫平;巩马理;田佳丁 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-10-18 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种光纤中微结构的产生方法及系统，通过目标光纤传输目标激光与外部加热相结合，使得目标光纤上预设位置处的光纤物质在被加热处对目标激光产生所需程度的吸收，从而实现目标激光对目标光纤的加工，在被加热处附近产生原本不存在于目标光纤中的微结构。本发明实施例中提供的光纤上微结构的产生方法极大地简化了传统的光纤上产生微结构的方法，提升了目标光纤中目标微结构的生产效率和生产质量。
光纤微结构产生方法系统

[发明专利]基于石墨烯与纳米天线阵列的可调谐定向波导信号探测器-CN201810205059.2有效
发明人：巩马理;孟鸢;胡福泰;申艺杰;肖起榕 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-03-13 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：本发明提供一种基于石墨烯与纳米天线阵列的可调谐定向波导信号探测器，包括：探测器、纳米天线阵列、第一石墨烯层和波导；探测器设置于纳米天线阵列上方；纳米天线阵列设置于第一石墨烯层上表面；第一石墨烯层设置于波导上方；纳米天线阵列，用于将波导中沿预设方向传输、满足预设模式、预设偏振方向、可调谐定向波导信号探测器工作波段内的光信号耦合出波导以供探测器探测；第一石墨烯层，用于在外加电压的作用下改变可调谐定向波导信号探测器的工作波段。本发明提出的可调谐定向波导信号探测器通过石墨烯层在外加电压的作用下可实现可调谐定向波导信号探测器工作波段的高速、实时和灵活地调谐。
基于石墨纳米天线阵列调谐定向波导信号探测器

[发明专利]光纤模式转换器件-CN201911350661.6在审
发明人： 肖起榕;闫平;刘洲天;孟鸢;巩马理;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-12-24 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明涉及光纤光学与纳米光学技术领域，公开了一种光纤模式转换器件，包括：光纤和纳米天线阵列，所述纳米天线阵列嵌入在所述光纤的内部并分布在所述光纤的横截面上，所述纳米天线阵列能将不同的所述光纤模式进行相互转换。该光纤模式转换器件具有能够实现任意两个模式间的相互转换、自由度高以及鲁棒性能好的优点。
光纤模式转换器件

[发明专利]激光测距系统及方法-CN201711021037.2有效
发明人： 肖起榕;闫平;巩马理;田佳丁;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-10-26 - 公布日： 2019-11-26 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明提供一种激光测距系统及方法，包括：激光发射模块、发射接收共光路模块、激光接收模块和计算模块，发射接收共光路模块包括第一传输通道和第二传输通道，发射接收共光路模块，用于根据激光发射模块发射的初始激光信号，获得宽谱光源，通过第一传输通道使宽谱光源照射到所述待测物体上，并通过第二传输通道接收宽谱光源照射到待测物体上后反射回来的反射激光信号；计算模块，用于计算待测物体与激光测距系统的距离。本发明利用光纤的纤细特点，同时利用同一光纤中两条激光传输通道，实现发射和接收共光路测距，而无需使用多根光纤，极大地压缩了激光测距系统的探头所占体积，使探头更灵活，且具有较好的隐秘性。
激光测距系统方法

[发明专利]一种光纤检测系统及方法-CN201711473548.8有效
发明人： 肖起榕;闫平;巩马理;田佳丁;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2019-11-22 - 主分类号： G01M11/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种光纤检测系统及方法，所述方法包括：控制所述激光器的输出功率和所述加热器的加热温度，当所述待检测光纤中自发发生熔丝损伤时，获取所述光功率计的读数和所述温度传感器的读数。通过控制待检测光纤中的光纤内的光功率和光纤的温度，使得待检测光纤中自发发生熔丝损伤，并获取待检测光纤熔丝损伤自发发生时的光纤内的光功率和光纤的温度，即获取了待检测光纤中熔丝损伤自发发生的功率和温度条件，根据待检测光纤中熔丝损伤发生的具体条件可以进一步指导待检测光纤的使用，延长光纤的使用寿命。
光纤熔丝检测损伤光纤检测系统光功率温度传感器加热器光功率计具体条件使用寿命输出功率温度条件延长光纤激光器加热

[发明专利]基于石墨烯与纳米天线阵列的可调谐定向耦合器件-CN201810205691.7有效
发明人：孟鸢;胡福泰;巩马理;申艺杰;肖起榕 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-03-13 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G02B6/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于石墨烯与纳米天线阵列的可调谐定向耦合器件，包括：纳米天线阵列、第一石墨烯层和波导；所述纳米天线阵列设置于所述第一石墨烯层上表面；所述第一石墨烯层设置于所述波导上方；所述纳米天线阵列，用于将自由空间中满足预设偏振方向、所述可调谐定向耦合器件工作波段内的光信号分量高度定向耦合至所述波导中的特定模式；所述第一石墨烯层，用于在外加电压的作用下改变所述可调谐定向耦合器件的工作波长。本发明提出的基于石墨烯与纳米天线阵列的可调谐定向耦合器件通过第一石墨烯层在外加电压的作用下改变所述可调谐定向耦合器件的工作波长，可实现可调谐定向耦合器件工作波长的高速、实时调谐。
定向耦合器件可调谐纳米天线石墨烯层工作波长石墨烯波导外加电压调谐光信号分量定向耦合工作波段阵列设置上表面偏振预设

[发明专利]可调谐太赫兹偏振分光器件-CN201811496669.9在审
发明人： 肖起榕;刘洲天;孟鸢;巩马理;闫平;胡福泰;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-12-07 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种可调谐太赫兹偏振分光器件，该器件包括：金属反射层、介质层及石墨烯天线阵列；介质层设置于金属反射层的上表面，石墨烯天线阵列包括多个设置于介质层上表面的、周期性排列的石墨烯天线，每个石墨烯天线依次旋转固定角度；石墨烯天线阵列用于在外加电压的作用下调谐太赫兹偏振分光的工作波长。本发明实施例通过合理调节加在石墨烯天线阵列上的外加电压来改变石墨烯表面电导率，进一步通过电导率的改变来调谐器件的中心工作波长，使分光波长连续地移动，实现工作波长的大范围、灵活、高速的电调节。
石墨烯天线阵列介质层偏振分光器件金属反射层工作波长外加电压可调谐上表面天线中心工作波长电导率表面电导率周期性排列调谐器件偏振分光旋转固定电调节光波长下调灵活移动

[发明专利]基于受激拉曼散射的激光脉冲尖峰抑制方法及装置-CN201510431310.3有效
发明人：张海涛;巩马理;李青华;闫平;肖起榕;柳强;黄磊;付星 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-07-21 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于受激拉曼散射的激光脉冲尖峰抑制方法及装置，以滤除激光脉冲中的脉冲尖峰。该方法包括：S1、将激光脉冲耦合进拉曼介质，使所述激光脉冲中的脉冲尖峰发生受激拉曼散射；S2、对所述拉曼介质输出的激光脉冲进行滤波，将发生受激拉曼散射的脉冲尖峰滤除。本发明使激光脉冲中的脉冲尖峰发生受激拉曼散射，脉冲尖峰因发生受激拉曼散射而波长红移，因此脉冲尖峰和主光脉冲具有了不同的波长。然后根据波长的不同，对经过拉曼介质的激光脉冲进行滤波，将脉冲尖峰滤除，从而得到主光脉冲。由于本发明的脉冲尖峰抑制方法不需要改变激光器或放大器本身的性能，实施过程简单、方便，而且成本较低，因此具有普适性。
基于受激拉曼散射激光脉冲尖峰抑制方法装置

[发明专利]一种光纤包层光滤除器及其制造方法-CN201510542454.6有效
发明人： 肖起榕;孙骏逸;闫平;巩马理;李丹 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-08-28 - 公布日： 2018-04-10 - 主分类号： G02B6/036 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤包层光滤除器及其制造方法，该光纤包层光滤除器包括按光入射方向依序设置的大数值孔径折射率匹配包层光滤除段、表面处理包层光滤除段和小数值孔径折射率匹配包层光滤除段。大数值孔径折射率匹配包层光滤除段滤除大数值孔径包层光；表面处理包层光滤除段将小数值孔径包层光转化为大数值孔径包层光；小数值孔径折射率匹配包层光滤除段将残余的小数值孔径包层光以及转化后的大数值孔径包层光滤除。本发明采用三个滤除段复合结构在较短的包层光滤除器长度内快速地滤除较大比例的包层光，有利于抑制光纤激光器中的非线性效应，同时降低成本。
一种光纤包层及其制造方法

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