研制了一种基于单圈金属码盘的小型绝对式光电编码器,其采用低刻划密度单圈绝对式编码方式和基于线阵图像探测器的译码方式。为进一步提高测角分辨率,提出了基于金属码盘的亚像素级差值细分算法,并阐述了精码与粗码的衔接方法;使用金属码盘设计了小型绝对式光电编码器,并对其进行了测试。试制了光电编码器,在直径为38 mm的金属码盘上刻划了256条单圈绝对式码道;采用亚像素级细分实现了2048倍的角度细分。所设计的单圈绝对式光电编码器外径小于50 mm,分辨率达到2.47″。通过实验得到测角误差均方差为16.3″。该编码器的研制提高了小型光电编码器的抗震动和抗冲击性能,为特种编码器的研制提供了技术基础。

YAG飞秒放大器产生的800 nm的飞秒激光作为探测光，经透镜聚焦后通过薄介质样品; 用数字示波器测量样品在透镜焦点附近的透射光强，经过数据处理得到样品的非线性折射率和非线性吸收系数。利用该实验系统，对标准非线性吸收样品Rhodamine 6B进行了测量，计算得到其双光子吸收截面为σ2=68 GM(GM=10-50 cm4 s photon-1 molecule-1)，该结果与其他文献利用不同测量方法得到的结果接近，证明该实验系统的测量结果是正确的，可满足非线性测量的精度要求。

A model of an annular flat-topped vortex beam based on multi-Gaussian superimposition is proposed. We experimentally produce this beam with a computer-generated hologram (CGH) displayed on a spatial light modulator (SLM). The power of the beam is concentrated on a single-ring structure and has an extremely strong radial intensity gradient. This beam facilitates various applications ranging from Sisyphus atom cooling to micro-particle trapping.

在束腰不在物镜入瞳位置的一般情况下，利用理查德〖CD*2〗沃尔夫矢量衍射积分公式获得了径向偏振高阶矢量贝塞尔-高斯光束通过有初级球差和受孔径限制的物镜聚焦的三维光场的径向，方位角和纵向分量表达式。数值模拟了入射光束受圆孔径和环形孔径限制情况下初级球差对光场分布的影响。结果表明：球差对焦平面光场分布的影响是非常小的，尤其是环形孔径限制情况下球差的影响可以完全忽略；在受圆形孔径限制情况下，光束经有球差物镜聚焦后，焦平面前后的光场分布不再对称。球差导致在焦平面各点的强度分布变化并不总是一致变大，或一致变小；使用环形孔径时光束聚焦后的光斑尺寸要远小于使用圆形孔径时光束聚焦后的光斑尺寸。

新型特殊模式激光束的传播是激光应用研究的基础和重要课题。利用柯林(Collins)积分公式研究了广义超几何光束在ABCD近轴光学系统中的传播行为, 得到了光束在输出平面复振幅的解析表达式。结果表明,其传播后的复振幅分布与库默尔(Kummer)函数成正比。通过将Kummer函数展开成级数, 获得了光束在输出平面复振幅的模的级数形式, 从该级数可以看出, 广义超几何光束在ABCD近轴光学系统中传播时的模式结构一般是要发生变化的。作为特殊光学系统, 讨论了自由空间传播时近场和远场衍射近似表达式, 它们均为一系列同心圆环, 空间频率随径向坐标增加而增加, 近场衍射时横向模式结构保持不变, 而远场衍射时则发生变化。给出了光束的归一化系数, 分析了该光束一些简化模式与高斯光束的关系。

为了研究受硬边光阑约束及失调Lohmann光学系统对分数傅里叶变换的影响，采用了平顶多高斯光束模型模拟硬边光阑，推导了平面光波在受硬边光阑约束和系统透镜离轴时的Lohmann型分数傅里叶变换光学系统中传播的解析表达式；计算机模拟了受半径为7．696cm的硬边光阑约束和透镜离轴失调量时的输出。结果表明，在有硬边光阑约束和离轴失调时Lohmann两种结构并不等效。

利用波包分析量子力学体系的动力学行为在研究经典和量子的对应关系方面越来越成为一个非常重要的方法.利用高斯波包分析方法,我们计算了矩形弹子球体系的自关联函数,自关联函数的峰和经典周期轨道的周期符合的很好,这表明经典周期轨道的周期可以通过含时的量子波包方法产生.我们还讨论了矩形弹子球的波包回归和波包的部分回归,计算结果表明在每一个回归时间,波包出现精确的回归.对于动量为零的波包,初始位置在弹子球内部的特殊对称点处,出现一些时间比较短的附加的回归.

利用SU(2)相干态的表示,我们构造了二维矩形弹子球中与经典周期轨道对应的波函数.经典周期轨道和量子波函数之间的关系可以通过物理图像清晰的表示出来.另外,利用周期轨道理论,我们计算了二维矩形弹子球体系的量子谱的傅立叶变换ρ(L).变换谱|ρN(L)|2对L图像中的峰可以和粒子在二维矩形腔中运动的经典轨迹的长度相比较.量子谱中的每一条峰正好对应一条经典周期轨道的长度,表明量子力学和经典力学的对应关系.

从产生高阶贝塞尔光束的典型光路着手, 通过将高阶贝塞尔光束分解为高阶贝塞尔余弦光束和高阶贝塞尔正弦光束, 利用柱坐标下的Collins公式,分析了变形高阶贝塞尔光束的解析表达式和在自聚焦透镜中的传播.得到了变形高阶贝塞尔光束的一般解析表达式,自由空间的自成像过程,和在自聚焦透镜中传播的特点以及它们在高阶贝塞尔余弦光束和高阶贝塞尔正弦光束波数横向分量差异为0.005 K时的数值模拟.结果证实了变形高阶贝塞尔光束具有无衍射特性及自成像效应.

The limitation of paraxial condition of paraboloid refracting system in performing fractional Fourier transform acts like an aperture, which makes the system different from ideal systems. With aperture expanded as the sum of finite complex Gaussian terms, a more practical approximate analytical solution of fractional Fourier transform of Gaussian beam in an apertured paraboloid refracting system is obtained and also numerical investigation is presented. Complicated and practical fractional Fourier transform systems can be constructed by cascading several apertured paraboloid refracting systems which are the simplest and the most basic units for performing more precise transform.