1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900；西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
3 西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010
掺镱光纤是高功率激光器的核心材料，但在高能射线辐照后其应用性能会显著下降，因此有必要对掺镱光纤材料在辐照环境下的性能变化进行深入研究。采用改进型化学气相沉积法结合稀土螯合物掺杂制备了系列光纤预制棒及光纤，测试了光纤在不同剂量下射线辐照前后的高功率输出性能，以及光纤预制棒辐照前后的吸收光谱及镱离子荧光寿命。结果表明：小剂量辐照后掺镱光纤的高功率输出显著下降，通过预制棒吸收光谱可看出主要是因为伽马辐照后使掺镱光纤材料中Al的相关缺陷浓度增多，在可见光区域吸收损耗增加。Ce离子的掺杂通过缓减辐致铝氧空位中心（Al-OHC）色心缺陷的增加，减少Yb离子荧光寿命的下降，可在一定程度上抑制高功率掺镱光纤的辐致暗化。
掺镱光纤 辐照 色心 吸收光谱 荧光寿命 Yb-doped fiber radiation color center absorption spectra fluorescence lifetime 强激光与粒子束
2020, 32(8): 081003
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了建立有效无损的亚表面缺陷探测技术, 本文开展了光学元件亚表面缺陷的荧光成像技术研究, 通过系统优化激发波长、成像光谱、成像光路及探测器等影响探测精度和探测灵敏度的参数, 研制出小口径荧光缺陷检测样机。基于该样机对一系列精抛光熔石英和飞切KDP晶体元件的散射缺陷和荧光缺陷进行了表征, 获得了各类样品亚表面缺陷所占的比重差异很大, 从0.012%到1.1%不等。利用统计学方法分析了亚表面缺陷与损伤阈值的关系, 结果显示, 熔石英亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R2值为0.907, KDP晶体亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R2值为0.947, 均属于强相关。该研究结果可评价光学元件的加工质量, 用于指导紫外光学元件加工工艺, 并且由于该探测技术具有无损、快速的特点, 因此可应用于大口径紫外光学元件全口径亚表面缺陷探测, 具有极其重要的工程意义。
荧光成像技术 亚表面缺陷 激光损伤 熔石英 KDP晶体 fluorescence image technique subsurface defects laser induced damage fused silica KDP crystal
1 桂林电子科技大学信息与通信学院, 广西 桂林 541004
2 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004
结合Sahu-Shanmugam和Fournier-Forand体积散射函数,使用蒙特卡罗方法建立水下激光传输信道模型,利用该模型分析了接收端的光束扩展特性。研究了三种典型水域下,接收视场角和接收面直径对光束功率密度的影响,以及不同接收距离下光束功率密度的分布特性。结果表明:随着水域散射系数的增大和传输距离的增加,会加剧光束分布扩展;随着接收面直径的增大,光束功率密度的变化趋势逐渐减小,光束功率密度幅值随着接收视场角的增大而增加;随着传输距离的增加,光束功率密度分布逐渐离散。这些结果为水下定位或水下接收机等设计提供参考。
海洋光学 体积散射函数 蒙特卡罗法 海洋信道 光子统计 激光与光电子学进展
2020, 57(3): 030103
1 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
熔融石英光学元件的亚表面缺陷直接影响着其成像质量及激光损伤阈值等指标。相比缺陷的二维截面大小以及深度信息,亚表面缺陷三维轮廓及缺陷体积的定量检测结果可以用来更准确地评估熔融石英光学元件的加工质量。结合共聚焦显微镜的成像原理,使用共聚焦显微镜进行了熔融石英样品层析扫描实验。通过对亚表面缺陷图像特点的分析,提出了适用熔融石英元件亚表面缺陷的三维重建算法。提出的算法在亚表面缺陷重建效率与精度上均优于其他三维重建方法。根据重建后缺陷的统计结果,定量获得了熔融石英样品亚表面缺陷的完整三维信息。
材料 熔融石英 亚表面缺陷 三维重建 激光共聚焦显微镜
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 电子科技大学光电科学与工程学院, 四川 成都 610054
光致暗化效应是高功率掺镱光纤激光器稳定性、可靠性及寿命的重要影响因素。对掺镱光纤光致暗化性能进行精确表征和物理诊断是理解光致暗化产生机理及建立光致暗化消除技术的前提和基础。介绍了表征掺镱光纤光致暗化性能的主要物理参量,综述了掺镱光纤光致暗化性能的物理诊断方法,分析了不同方法的优缺点及适用范围,阐述了影响光致暗化性能的关键因素,并对未来掺镱光纤光致暗化性能物理诊断研究方向进行了展望。
激光器 掺镱光纤 光致暗化性能 表征参量 物理诊断方法 激光与光电子学进展
2019, 56(10): 100002
苏州大学物理科学与技术学院,江苏苏州,215006
研究了伊辛模型中两个粒子在均匀和非均匀磁场中的热纠缠以及利用它作为量子信息传输的通道的传输保真度.计算出纠缠度的度量Concurrence,以及在不同种情况下呈现出来的纠缠度的表现形为.与均匀磁场相反,我们发现在非均匀磁场中传输的保真度能够得到增强,同时我们发现保真度还与耦合系数和温度有关.我们通过图形清楚地表示它们的性质,从图形中我们得出,第一:在其它条件相同的情况下,无论磁场方向是相同还是相反,它们的纠缠度都是相同的;但是当磁场方向相反时,平均保真度比均匀磁场具有更大的值.第二:为了提高纠缠和平均保真度我们可以通过选择适当的磁场强度、耦合系数和降低温度来实现.
伊辛模型 纠缠 纠缠度 保真度 ising model entanglement concurrence fidelity
