杨安平 1,2,3,4周鸿猷 1,2,3,4方婕 1,2,3,4苏斯杰 1,2,3,4[ ... ]甘久林 1,2,3,4,*
1 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室，广东 广州 510641
2 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心，广东 广州 510641
3 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室，广东 广州 510641
4 华南理工大学材料科学与工程学院，广东 广州 510641
为提高接触式柔性光纤温度传感器的稳定性和抗干扰性，提出了一种基于荧光强度比技术解调方法的上转换荧光纳米粒子掺杂的柔性荧光光纤温度传感器。稀土离子掺杂的复合柔性光纤受激发射出稳定荧光，依靠上转换纳米粒子热耦合能级对温度的依赖特性，热耦合能级对应的中心荧光峰的强度随着温度的变化而变化。所提柔性光纤温度传感器将掺杂Er3+的热耦合能级对应的中心荧光峰强度的比值作为温度的表征值，且其温度响应表现为热增强型，即荧光强度随着温度的升高而增强。实验结果表明柔性光纤温度传感器表现出强稳定性和强抗干扰性，同时具备良好的柔性和变形能力、高灵敏度和可重复性，最大绝对灵敏度为0.0038 ℃-1、最大相对灵敏度为1.29 %/℃。
荧光强度比技术 热耦合能级 柔性光纤温度传感器 抗干扰性 激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316005
1 内蒙古工业大学土木工程学院, 呼和浩特 010051
2 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室, 呼和浩特 010051
为提高土-膨润土(SB)隔离屏障的渗透性及其对苯酚的吸附效果, 制备一种聚丙烯酰胺改良土-膨润土(PSB)。研究聚丙烯酰胺掺量、苯酚浓度、干湿作用、冻融作用对PSB隔离屏障渗透系数的影响及对苯酚的吸附效果, 并从微观层次揭示其作用机理。结果表明: 苯酚浓度对PSB隔离屏障渗透系数没有影响; 干湿作用下PSB隔离屏障渗透系数增加但仍保持在同一个数量级, 而冻融作用下隔离屏障渗透系数增大1~2个数量级; 聚丙烯酰胺可使干湿、冻融作用下隔离屏障的渗透系数有所降低,即可有效抑制干湿、冻融的破坏作用; 掺加0.7%(质量分数)聚丙烯酰胺的PSB隔离屏障对苯酚的吸附率可达69%以上, 相比SB隔离屏障吸附率约提高50%, 且随着苯酚污染液浓度增加, 吸附率逐渐提高。该研究可为苯酚污染的隔离与封闭提供理论依据与参数支持。
土-膨润土 聚丙烯酰胺 渗透系数 吸附率 孔隙结构 干湿作用 冻融作用 soil-bentonite polyacrylamide permeability coefficient adsorption rate pore structure dry-wet cycle freez-thaw cycle
1 长春大学理学院，吉林 长春 130022
2 长春理工大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130013
高非线性光子晶体光纤具有小纤芯、大折射率对比度的特点，采用Bi-Ge-Ga多组分激光玻璃材料作为纤芯材料设计了特殊结构的高非线性光子晶体光纤。运用全矢量有限元法结合完美边界条件，得出该光子晶体光纤在波长为1.55 μm、1.80 μm处的双折射系数分别为2.89×10-2与3.28×10-2。色散曲线表明，结构参数M=d/Λ分别为0.5和0.6的光子晶体光纤，当内包层椭圆空气孔椭圆率为0.6时有两个零色散点，呈现了负色散特性。在1.55 μm处，X偏振的限制损耗在3.8784×10-5~4.5739×10-5 dB?km-1之间，Y偏振的限制损耗在3.5203×10-5~4.2147×10-5 dB?km-1之间，为光通信、微结构光纤传感器等非线性光纤研究领域的研究提供了参考借鉴。
光纤光学 光子晶体光纤 高非线性 色散 双折射 激光与光电子学进展
2022, 59(3): 0306003
长春理工大学材料科学与工程学院, 吉林 长春 130022
设计了一种基于36Bi2O3-30GeO2-15Ga2O3-10BaF2-9Na2O玻璃的可在~3 μm波段同时实现高双折射和大负色散的微结构光纤,该光纤结构包括空气孔呈矩形排列的内包层和空气孔呈正六边形排列的外包层。运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件,从理论上研究了光纤波导结构参数对光纤双折射特性和色散特性的影响。结果显示:在波长2740 nm处,当微结构光纤的结构参数为外包层孔间距Λout=1.5 μm,外包层占空比dout/Λout=0.68,内包层占空比din/Λin=0.86,Λout/Λin=3时,光纤基模的双折射值达到0.0296,x方向偏振基模的色散系数可达-3204.75 ps·nm -1·km -1。结果表明,所设计光纤对~3 μm波段光纤激光器的色散与双折射调控或光纤传感领域扩展具有一定的指导意义。
材料 微结构光纤 铋酸盐玻璃 双折射 色散 全矢量有限元法 中国激光
2021, 48(24): 2406002
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放研究实验室, 上海 201800
报道了在45fs-2TW激光装置上以Ar惰性气体为介质产生高次谐波的实验结果。实验中通过研究气体密度和激光能量对谐波辐射的影响,找到了适当的气体密度和激光能量范围,并在Ar气中观察到81次(9.7nm)的谐波辐射,这是迄今为止,人们在Ar气中所能观测到的最短波长的谐波辐射,经分析表明,高于57次的谐波是由Ar离子产生的.
高次谐波 惰性气体 飞秒激光
中国科学院上海光机所强光光学开放研究室,上海 201800
将针孔透射光栅谱仪和X射线CCD相结合,探测到超短脉冲激光(<60 fs)与多种固体平面靶相互作用而产生的、波长范围在1～15 nm之间的高重复频率X射线发射,随着入射激光能量的增加,各种靶不同的X射线带的发射呈线性增长,并发现在超短脉冲激光作用下,L带发射效率最高元素的原子序数比长脉冲打靶时要来得小。
X射线CCD X射线 针孔透射光栅
1 中国科学院上海光机所,上海 201800
2 同济大学物理系波耳固体物理研究所,上海 202300
主要通过对气凝胶多孔材料平面靶产生的激光等离子体Ｘ射线和谐波发射的研究,发现气凝胶平面靶的光谱发射与普通平面靶明显不同。气凝胶靶发射的Ｘ射线光厚较薄,容易产生二次谐波的次峰结构,这是由于气凝胶靶本身的低密度特性容易激发离子声衰变不稳定性而引起的。
激光等离子体 气凝胶靶 X射线发射
快速点火是运用超短超强激光在常规聚变靶丸上打孔并利用其产生的超热电子内芯部输运能量来实现激光聚变点火.它将有可能大大降低对激光器能量及光束质量等方而的要求.利用超热电子的能量沉积模型.计算了在不同常现压缩驱动激光条件下.超短脉冲强激光产生的超热电子在靶丸中的能量沉积对快点火的影响.
激光核聚变 快点火 超热电子
主要研究了激光等离子体相互作用中局部吸收条件下的烧蚀激波及其特性。在激波理论基础上，运用Fabbro的等离子体烧蚀模型,并结合Max的描写临界密度面附近的密度轮廓修正的阶跃模型.组成一个完成、自洽的体系，导出了等离子体中各流体动力学参量之间的依赖关系。
烧蚀激波 临界密度面
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
在大功率激光装置(LF12)上进行的预备性复合泵浦双靶串接实验中，利用针孔透射光栅谱仪对两路激光辐照靶产生的线状激光等离子体的均匀性进行了监测。分析和比较了单靶与串接靶线状等离子体均匀性的差异。
复合泵浦 靶串接 线状等离子体均匀性
