1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室, 北京 100012
3 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
扇形X射线微孔器件(MPOS)是一种新型的X射线聚焦器件。相较传统微孔聚焦器件,其具有集成度高、轻量化等优势,在空间X射线探测方面具有应用前景。基于MPOS聚焦理论,设计并研制出MPOS聚焦器件,其微孔内壁粗糙度为0.4~0.5 nm,微孔排列精度约为5.5%。使用点对点X射线测试平台对器件的聚焦能力进行检测,结果表明,在工作电压为5.0 kV,电流为0.1 mA条件下,聚焦焦斑形貌为清晰的类六角星形,角分辨率为7.7'@1 keV。
光学学报
2022, 42(11): 1134020
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 北方夜视科技(南京)研究院有限公司, 江苏 南京 211106
3 中国科学院国家天文台, 中国科学院空间天文与技术重点实验室, 北京 100012
4 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
龙虾眼X射线聚焦望远镜是未来X射线空间天文观测的重要设备之一,这种设备将成为在各种太阳风条件下研究地球空间环境的有力工具。针对龙虾眼型X射线微孔光学器件有效面积的设计与仿真工作,研究了结构参数与几何收集面积的关系,并基于菲涅耳公式计算了不同膜层材料和表面粗糙度对X射线反射率的影响。利用X射线束流测试设备并采用单光子采集模式完成了有效面积X射线的性能测试。结果表明,龙虾眼型光学器件的有效面积主要由膜层材料与内壁粗糙度共同决定,同时沉积Ir膜后在能量为1 keV的情况下有效面积能从2.15 cm 2增大至2.47 cm 2。
散射 龙虾眼 X射线 聚焦成像 有效面积
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 中国科学院国家天文台,中国科学院空间天文与技术重点实验室, 北京100012
3 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京100049
Angel型龙虾眼X射线光学器件是一种新型X射线聚焦成像器件,具有独特的4π立体角聚焦能力和最佳有效面积-重量比,是未来最具有运用前景的X射线成像光学系统之一。依据龙虾眼的结构特性,采用微通道板方孔阵列制作技术成功研制了龙虾眼光学器件。采用Zygo干涉仪、条纹反射面型仪以及X射线束流检测设备对龙虾眼光学器件球面成型精度和聚焦成像特性进行了测试。测试结果表明:微孔光学器件的球面面型精度均方根为0.72 μm,峰谷值为2.27 μm,曲率半径约为752.3 mm。在电压为2 kV,电流为50 μA条件下,横轴和纵轴的焦斑半峰全宽的直径约为0.39 mm和0.42 mm,对应的成像角分辨率分别为3.65 arcmin和3.93 arcmin。
X射线光学 龙虾眼 光学器件 聚焦成像 角分辨率
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 中国科学院国家天文台,中国科学院空间天文与技术重点实验室, 北京 100012
3 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
为了研究Angel型平面龙虾眼光学器件微孔统计特性对聚焦成像性能的影响,研发了一套点对点的真空X射线束流测试装置,采用微焦斑X射线束对研制的光学器件进行了聚焦成像测试。通过利用刀口狭缝系统对平面龙虾眼光学器件进行二维扫描测试,发现光学器件的不同区域存在不同程度的Tilt型工艺缺陷;基于蒙特卡罗软件模拟了Tilt工艺缺陷对聚焦成像的影响。实验结果表明:实验所采用的平面龙虾眼光学器件能在3650 mm焦距处将入射的X射线束会聚成清晰的十字图像,焦斑最大半峰全宽约为4.63 mm,对应的角分辨率最大约为4.36',点扩展函数的不均匀性约为33.7%。模拟结果表明:Tilt型工艺缺陷会导致中心亮斑强度下降,十字线弥散、不连续,二次焦斑畸变,成像质量变差。
光学设计 平面龙虾眼光学器件 聚焦成像 Tilt型缺陷 角分辨率
为了研究微磨削参数对斜面光纤透镜平面度的影响, 减小微磨削方法加工斜面光纤透镜的平面度误差, 采用正交试验法对直径Ф125 μm单模光纤的30°斜面光纤透镜的微磨削进行了试验。结合微磨削的磨削力模型和材料力学弹性梁变形理论, 分析微磨削过程中随着磨削用量的变化所导致的光纤透镜被磨削斜面的平面度的变化规律。 理论分析和实验结果表明: 光纤悬伸长度对斜面光纤透镜平面度的影响最大, 增大光纤悬伸长度将导致较大的斜面光纤透镜平面度的轮廓误差, 恰当的磨削用量组合能够获得较小的平面轮廓误差。通过试验磨削出了平面度误差为3 μm的30°斜面光纤透镜。
光纤透镜 微磨削 微磨削力 平面度 optical fiber lens micro-grinding micro-grinding forces flatness
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Optics, Shandong University, Ji'nan 250100
2 State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Ji'nan 250100
A true single-step process suitable for fabrication of micro-periodic structure in polymer films by two-photon initiated photopolymerization and laser ablation is presented. By the right choice of the irradiation energy, the irradiated zone is modified or ablated in the 1.44-micron-thick film. The mechanism of grating generation and the potential application of the gratings in integrated optics are discussed.
光栅 聚合物薄膜 激光材料处理 050.2770 Gratings 230.7390 Waveguides, planar 140.3390 Laser materials processing Chinese Optics Letters
2007, 5(4): 191
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Science and Engineering, Shandong University, Ji'nan 250100
2 National Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Ji'nan 250100
The static laser performance of a-growth Nd:GdVO4 crystal (a-cut, 4*4*25 (mm)) at 1.34 micron pumped by flash-lamp is investigated with different transmissions of output couplers. With the output coupler transmission of T=30%, the static output energy of 148 mJ is obtained when the pump energy is 35.2 J, and the corresponding electric-optical conversion efficiency is 0.42%. The Q-switched output of lasers with the output wavelength ranging from 1.3 to 1.6 micron can be realized by using Co^(2+):LaMgAl11O19 (Co:LMA) as saturable absorber. A flash-lamp-pumped, passively Q-switched Nd:GdVO4 laser with Co:LMA as saturable absorber is demonstrated in plano-concave laser cavity. With the cavity length of 16.3 cm and pump energy of 19.8 J, the single-pulse output energy, pulse width, and peak power are obtained to be 4 mJ, 80 ns, and 5*10^(4) W, respectively.
固体激光器 Co2+:LaMgAl11O19 a向生长Nd:GdVO4 闪光灯抽运 饱和吸收体 被动调Q 140.3540 Lasers, Q-switched 140.3580 Lasers, solid-state Chinese Optics Letters
2006, 4(12): 718
1 Optics Department of Shandong University,Jinan 250100,China
2 Institute of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100,China
Chinese Journal of Lasers B
2001, 10(6): 406
1 Optical Department of Shandong University, Jinan 250100, China
2 State Key Lab of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
Chinese Journal of Lasers B
2000, 9(1): 11
Optics Department, Shangdong University, Jinan 250100, China
Chinese Journal of Lasers B
2000, 9(3): 232
