作者单位
摘要
国防科技大学 理学院,长沙 410073
卢瑟福散射实验是核物理学发展史中的经典实验之一。基于实验放射源使用安全的考虑,国内外高校多以理论讲授为主,少有实验教学,限制了学生对原子核微观结构及射线与物质的微观相互作用的深入理解。针对以上问题,开发了基于Unity3D的卢瑟福散射虚拟仿真实验,真实再现实验场景,通过蒙特卡罗模拟保证了实验数据的真实可靠性。实验内容涵盖半导体α谱仪的使用、卢瑟福微分散射截面公式的验证、卢瑟福背散射在材料分析中的应用等内容。该虚拟仿真实验的开发为高校近代物理实验、核物理实验、材料表征等专业实验教学提供了参考,丰富了核物理实验教学的内容。
卢瑟福散射 卢瑟福背散射 虚拟仿真实验 实验教学 Rutherford scattering Rutherford backscattering spectrometry virtual simulation experiment experiment teaching 
实验科学与技术
2024, 22(1): 68
作者单位
摘要
西南技术物理研究所,四川 成都610041
无人机技术近年来发展迅速,**应用日益广泛。传统机载激光目标指示器重量与体积较大,很难集成于无人机来实现**应用。主要介绍了一种国际主流的激光制导**系统技术方案及作战应用流程,并研究了一种轻小型化的三光合一的无人机激光光电目标跟踪指示载荷。有别于传统激光指示照射,该无人机激光光电载荷通过与无人机的紧耦合完成小型化集成,并实现了远近距离一体化探测功能:远距离可对打击目标进行定位引导(大地坐标位置信息),近距离可对打击目标进行激光照射指示引导。同时,本文的指示方法利用低成本小型无人机突击作战,避免了人员暴露及伤亡风险,提高了无人化作战效率。
无人机 激光 光电 跟踪 目标指示 UAV laser optoelectronic tracking target indication 
红外
2023, 44(11): 0001
王伟康 1,2,3张翔 1,2,3罗薇 4杨国文 4袁孝 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 苏州大学光电科学与工程学院,江苏 苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室,江苏 苏州 215006
3 教育部现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
4 度亘核芯光电技术(苏州)有限公司,江苏 苏州 215000
采用反射式体布拉格光栅(VBG)实现半导体激光锁频是激光技术应用中的关键技术之一,进一步压窄半导体激光的输出光谱线宽、提高外腔效率是研究重点。采用微通道水冷半导体激光模块,利用衍射效率为18%的VBG构建激光外腔,分析了前端面反射率分别为0.02%、0.20%、0.40%时的输出光谱与外腔效率。研究结果表明,半导体激光前端面反射率的降低能够进一步优化半导体激光器的输出光谱,提高外腔效率,压窄输出光谱线宽,实现大驱动电流范围的激光锁频。对于前端面反射率为0.02%的半导体激光器,激光输出中心波长锁定在779.8 nm处,光谱线宽压缩至0.08 nm,温漂系数为6.25 pm·℃-1,电流漂移系数为0.9 pm·A-1,外腔效率达到106%,连续输出功率达到127 W。
激光器 波长稳定 线宽窄化 外腔反馈 体布拉格光栅 
中国激光
2023, 50(23): 2301003
作者单位
摘要
1 国防科技大学 理学院 长沙 410073
2 国防科技大学 前沿交叉学科学院 长沙 410073
3 国民核生化灾害防护国家重点实验室 北京 102205
开展基于塑料闪烁光纤的宇宙线缪子测量研究时,对闪烁光纤输出光脉冲的光子数定量分析,是读出电子学设计的前提。在无单光子源等弱光标定时,对缪子入射事件在光纤中产生光脉冲的光子数进行定量分析是本文的主要目标。首先利用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier Tube,SiPM)固有的非光生载流子特性标定光脉冲的测量值,获得缪子在直径1 mm和2 mm光纤中产生微弱光脉冲包含的光子数;然后结合Geant4软件模拟计算缪子在光纤中理论光子产额,并与实验结果对比验证。结果显示,在直径1 mm和2 mm光纤中光脉冲光子期望值分别为44个和85个,与模拟结果偏差分别为4.55%和10.59%,表明该低光子数测量方法可以在无额外标定设备时,实现对缪子入射光纤产生光子数的准确测量,并可以应用在其他弱光脉冲光子数测量场景中。
硅光电倍增管 缪子 塑料闪烁光纤 光子数测量 Geant4 Silicon photomultiplier tube Muon Plastic scintillation fiber Photon number measurement Geant4 
核技术
2023, 46(10): 100401
作者单位
摘要
1 济南大学 山东省建筑材料制备与测试技术重点实验室, 济南 250022
2 济南大学材料科学与工程学院, 济南 250022
铁相作为低碳高抗蚀水泥熟料的关键矿物, 对改善水泥生料易烧性、熟料的形成与水化及提升水泥抗离子侵蚀能力发挥重要作用。本文综述了铁相的物化特性并总结了其对硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥影响的最新研究进展, 重点就铁相对两种水泥熟料矿物形成、水化速率与产物、力学与抗离子侵蚀性能影响进行了分析与讨论, 并在最后提出了低碳高抗蚀水泥亟待解决的问题与应用前景。
铁相 水泥熟料 矿物形成 水化 抗侵蚀性能 ferrite phase cement clinker mineral formation hydration corrosion resistance 
硅酸盐学报
2023, 51(5): 1259
肖蒲庐 1,2陈观华 1,2陈宇 5张翔 1,2,3,4袁孝 1,2,3,4,*
作者单位
摘要
1 苏州大学光电科学与工程学院,江苏 苏州 215006
2 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心,江苏 苏州 215006
3 江苏省先进光学制造技术重点实验室,江苏 苏州 215006
4 苏州大学教育部现代光学技术重点实验室,江苏 苏州 215006
5 奥徒(上海)激光技术有限公司,江苏 苏州 215123
通过改变飞秒激光的能量密度和扫描次数,分别采用90°和60°两种激光交叉线扫描方式,在钛合金表面制备了一系列方形和菱形微结构,系统地研究了飞秒激光参数对表面形貌和润湿性的影响。利用 X射线光电子能谱测量分析了激光织构前后的表面化学成分变化。结果表明:表面结构的轮廓形貌更加依赖于激光的能量密度,而扫描次数主要影响结构的特征尺寸。不同的飞秒激光参数下获得的织构钛合金表面表现出不同程度的亲水性提升。较高的激光能量密度和扫描次数有利于增大钛合金表面的粗糙度,同时导致大量的金属氧化物富集,从而促进了液滴的浸润。
激光技术 飞秒激光 表面织构 钛合金 亲水性 
中国激光
2023, 50(16): 1602208
陈观华 1,2,3肖蒲庐 1,2,3张翔 1,2,3陈宇 4袁孝 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 苏州大学光电科学与工程学院,江苏 苏州 215006
2 江苏省先进光学制造技术重点实验室,江苏 苏州 215006
3 江苏省苏州大学现代光学技术教育部重点实验室,江苏 苏州 215006
4 奥徒(上海)激光技术有限公司,江苏 苏州 215123
利用飞秒激光脉冲开展了零热膨胀系数Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)透明微晶玻璃的非光学接触式焊接研究,分析了不同能量飞秒激光焊接LAS透明微晶玻璃的焊缝形貌和剪切强度,并对焊接后LAS透明微晶玻璃的透过率进行了测量。在激光脉冲宽度为300 fs、波长为1030 nm、单脉冲能量为3.0 μJ时,焊接后LAS透明微晶玻璃的剪切强度高达23.51 MPa,光学透过率相对于原始LAS透明微晶玻璃下降了5%。随着单脉冲能量的增加,LAS透明微晶玻璃的光学透过率发生不同程度的下降,改性区域逐渐远离焦点,向激光源方向移动,使得分界面处的焊缝宽度先增大至10.7 μm而后逐渐减小。X射线衍射分析结果表明,在该激光参数下实现了LAS透明微晶玻璃焊接而未产生新的晶相。
激光技术 飞秒激光 透明微晶玻璃 玻璃焊接 单脉冲能量 非光学接触 
中国激光
2023, 50(16): 1602104
Nian Zhang 1,2,3,4Baoxing Xiong 1,2,3,4Xiang Zhang 1,2,3,4Xiao Yuan 1,2,3,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Soochow University, School of Optoelectronic Science and Engineering, Suzhou, China
2 Soochow University, Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology, Suzhou, China
3 Soochow University, Key Lab of Advanced Optical Manufacturing Technologies of Jiangsu Province, Suzhou, China
4 Soochow University, Key Lab of Modern Optical Technologies of Education Ministry of China, Suzhou, China
Optical orbital angular momentum (OAM) multiplexed holography has been implemented as an effective method for information encryption and storage. Multiramp helicoconical-OAM multiplexed holography is proposed and experimentally implemented. The mode selectivity of the multiramp mixed screw-edge dislocations, constant parameter K, and normalized factor are investigated, respectively, which demonstrates that those parameters can be used as additional coding degrees of freedom for holographic multiplexing. The combination of the topological charge and the other three parameters can provide a four-dimensional multiplexed holography and can enhance information capacity.
orbital angular momentum multiplexed holography multiramp helicoconical beams multiple-dimensional multiplexing information encryption 
Advanced Photonics Nexus
2023, 2(3): 036013
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
2 马德里理工大学 工业能源工程系,西班牙马德里 28006
3 马德里理工大学 核聚变研究所,西班牙马德里 28006
由强场中红外飞秒脉冲泵浦的氮离子能够以自由感应衰变(FID)的形式发出相干的前向辐射,该FID辐射可以被随后的800 nm飞秒脉冲有效抑制。这种擦除效应是对微弱FID辐射进行时间表征的独特工具,特别是在FID辐射与泵浦脉冲的谐波在频域重叠的情况下。基于密度矩阵与麦克斯韦方程的数值模拟结果,认为擦除效应主要是由于800 nm脉冲直接引发氮离子B态和A态相干性的变化,该变化进一步与800 nm脉冲耦合作用,引起了B态和X态之间相干性的减小,从而导致对应的391.4 辐射的减弱。
空气激光 超快光谱技术 自由感应衰变 飞秒脉冲 Air lasing Ultrafast spectroscopy Free induction decay Femtosecond pulses 
光子学报
2023, 52(4): 0414001
作者单位
摘要
南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094
设计了一种航天器中远距仅测角导航硬件在环测试的光学模拟器,可对仅测角导航视觉传感器的硬件、软件和算法的性能及可靠性进行验证。首先对该光学模拟器进行了系统描述,包括硬件组成和星图模拟软件设计。硬件选用的都是商用、现成的部组件,可大幅节约研发成本,缩短开发周期。其次,重点阐述屏幕亮度与恒星星等之间的关系,以及该光学模拟器的光学原理。最后对该光学模拟器的星图模拟进行实验测试,并介绍了一种基于Clohessy-Wiltshire (CW)方程的仅测角导航模型,用于硬件在环测试。验证了几何校正后的光学模拟器完全满足航天器中远距仅测角导航硬件在环测试要求,并得出相对于几何校正前,终端时刻的相对位置精度提高了25.5%,相对速度精度提高了31.3%。
航天器 光学模拟器 仅测角导航 硬件在环测试 spacecraft optical simulator angles-only navigation hardware in loop testing 
应用光学
2023, 44(2): 253

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