1 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130000
2 中国科学院大学, 北京 100000
针对紫外-可见光谱定标精度需求,设计了一款波段范围在185~900nm的三光栅单色仪; 为提高单色仪的波长扫描精度,降低高精度波长扫描机构在工程上的成本。建立了光栅转角误差对扫描机构波长精度的影响模型,设计了基于高精度编码器的转角误差补偿装置,通过软件不同参数设置和算法设计的补偿算法,实现了波长扫描机构的精度校正; 实验结果表明,通过参数算法补偿后,扫描机构的波长准确性精度和波长重复性精度在工作波段范围内有所提高,不同波长下其精度的提高程度不同,其中,波长准确性精度提高比范围为20.8~35.2%,波长重复性精度提高比范围为61.5~95.2%。实验结果验证了误差补偿装置及补偿算法的有效性,提高了波长扫描机构的精度,降低了高精度波长扫描机构在工程应用上的成本。
单色仪 波长扫描机构 高精度编码器 补偿算法 monochromator wavelength scanning mechanism high precision encoder compensation algorithm
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 长春光机科技发展有限责任公司, 吉林 长春 130033
单色仪广泛应用于光谱定标、物质分析等方面，因此，对于高光谱分辨率单色仪系统的研究具有重要意义。本文基于矢量光栅方程推导考察了入射狭缝高度对光谱仪器谱线弯曲的影响程度，给出了谱线弯曲同波长、狭缝高度的解析表达式，进而提出了一种基于狭缝高度抑制谱线弯曲的单色仪光谱分辨率优化方案。结合高灵敏度、超快时间响应探测器的性能指标要求，设计了一款光谱分辨率为0.1 nm，波段范围为185 nm~900 nm的三光栅单色仪光学系统，并搭建样机验证狭缝高度对谱线弯曲的影响，进一步探究了狭缝高度对光谱分辨率的影响规律。实验结果表明：在狭缝宽度一定时，对狭缝高度进行优化，可将光谱分辨率从0.32 nm提高至0.1 nm。
单色仪 谱线弯曲 狭缝高度 光谱分辨率 monochromator spectral line bending slit height spectral resolution
基于Python语言，编写具有UI界面的半导体激光二极管（LD）仿真EDA程序，该程序可以设置LD芯片有源区的材料组分，分析材料参数并计算波导折射率，绘制折射率分布曲线和光强分布曲线，计算芯片的有源区的能带结构及增益特性并绘制在不同载流子浓度下的光增益谱曲线。通过该EDA程序，对791 nm波长的半导体激光二极管芯片进行了仿真，参考仿真结果制作了发光区条宽为190 μm，腔长为4 mm的芯片，15 A电流下其峰值功率达16.25 W。
激光二极管 仿真 laser diode simulation EDA EDA Python Python
1 华东交通大学电气与自动化工程学院，江西南昌 330000
2 昭通学院物理与信息工程学院，云南昭通 657000
针对单一红外图像或可见光图像不能够实现全天候检测的问题，提出了一种梯度图像融合模型将红外和可见光图像进行融合。先采用加速稳健特征算法（speeded-up robust features，SURF）将两幅图像的特征点进行匹配。接着采样剪切波变换（non-subsampled shearlet transform, NSST）算法将待融合图像进行分解，形成具有高频分量信息和低频分量信息的图，再分别对绝缘子的高频分量图和低频分量图进行融合，实现局部融合。利用 NSST的逆变换对高频分量图和低频分量图进行逆变换，得到最终融合图，实现全局融合。对融合图像进行质量评价。采用最小二乘法直线拟合算法在二值图像的基础上来实现绝缘子的自爆检测；采用像素积分投影法来检测绝缘子片裂纹情况；采用颜色特征来检测绝缘子表面是否存在污秽的情况。通过实验对比单张图像和融合图像的检测结果的准确率。实验结果表明，采用基于融合图像的绝缘子自爆、绝缘子片裂纹、绝缘子表面污秽 3个故障的识别率分别达到了 95%、91%、90%，均高于单一的红外图像或可见光图像的识别率。
接触网绝缘子故障 图像融合 局部融合 全局融合 图像质量评价 OCS insulator fault, image fusion, local fusion, g
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Opto-electronics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
We report the measurement of the electromagnetically induced transparency (EIT) with Rydberg states in ultracold Fermi gases, which is obtained through a two-photon process with the ladder scheme. Rydberg–EIT lines are obtained by measuring the atomic losses instead of the transmitted probe beam. Based on the laser frequency stabilization locking to the superstable cavity, we study the Rydberg–EIT line shapes for the and states. We experimentally demonstrate the significant change in the Rydberg–EIT spectrum by changing the principal quantum number of the Rydberg state (n and l). Moreover, the transparency peak position shift is observed, which may be induced by the interaction of the Rydberg atoms. This work provides a platform to explore many interesting behaviors involving Rydberg states in ultracold Fermi gases.
atomic and molecular physics hyperfine structure Rydberg states Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 100201
利用分子束外延技术在(100)和(113)B GaAs衬底上进行了有/无AlAs盖帽层量子点的生长, 测量了其在4~100K温度区间的PL光谱。通过对PL光谱的积分强度、峰值能量和半高宽进行分析进而研究载流子的热传输特性。无AlAs盖帽层的(113)B面量子点的PL光谱的热淬灭现象可以由载流子极易从量子点向浸润层逃逸来解释。然而, 有AlAs盖帽层的(113)B量子点的PL热淬灭主要是由于载流子进入了量子点与势垒或者浸润层界面中的非辐射中心引起的。并且其PL的温度依存性与利用Varshni定律计算的体材料InAs的温度依存性吻合很好, 表明载流子通过浸润层进行传输受到了抑制, 由于AlAs引起的相分离机制(113)B量子点的浸润层已经消失或者减小了。(100)面有AlAs盖帽层的PL半高宽的温度依存性与无AlAs盖帽层的量子点大致相同, 表明在相同外延条件下相分离机制在(100)面上不如(113)B面显著。
分子束外延 InAs量子点 光致发光 AlAs盖帽层 molecular beam epitaxy InAs quantum dot photoluminescence AlAs cap
通过理论仿真和实际制备测试, 分析比较了基于非对称量子阱结构(10nm厚和6nm厚的量子阱组合)的光放大芯片与对称量子阱结构(10nm厚量子阱)的光放大芯片的性能。两种结构的理论模式增益同最终实测值符合较好。最终光谱测试结果显示, 对称量子阱结构的光放大芯片存在基态增益饱和的现象, 在大电流注入情况下, 激态跃迁占据优势, 从而造成光谱宽度急剧下降。而非对称量子阱结构的光放大芯片的光谱宽度随着注入电流的增加不断拓宽, 在600mA下实现199.7nm光谱带宽, 覆盖S+C波段。由此可见, 非对称量子阱结构更有利于实现高功率、宽光谱的光放大芯片。
宽光谱 S+C波段 对称和非对称多量子阱 wide spetrum S+C band InGaAlAs/InP InGaAlAs/InP symmetric and asymmetric multi-quantum-well
1 武汉科技大学 资源与环境工程学院，武汉 430081
2 武汉科技大学，冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，武汉 4300813
以具备阳离子交换性能的Y分子筛颗粒为载体，设计合成了Y分子筛颗粒负载纳米铁材料，用于同步去除水中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)污染。结果表明：Y分子筛颗粒负载纳米铁后，对Cu(Ⅱ)-Cr(Ⅵ)体系中Cu(Ⅱ)的吸附量由46.6 mg/g提升至67.6 mg/g，并具备去除Cr(Ⅵ)的能力(13.2 mg/g)。溶液中共存的Cu(Ⅱ)会显著促进负载材料对Cr(Ⅵ)的去除。负载材料对Cu(Ⅱ)的去除机理包括Y分子筛的阳离子交换作用和零价铁的还原作用，Cr(Ⅵ)的去除主要归结于零价铁的还原作用，同时Cu(Ⅱ)的还原产物可促进负载材料对Cr(Ⅵ)的去除。
分子筛 纳米铁 吸附 阳离子交换 金属离子 molecular sieve nano iron adsorption cation exchange metal ion
山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室 山西 太原 030006
本文在39K-87Rb混合气体的|F=1,mF=-1>态上获得了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates, BECs)。由于39K原子气体的背景散射长度是负值, 必须利用磁场调节Feshbach共振技术来操控其散射长度, 从而实现39K原子气体的有效蒸发冷却。在0～200G磁场强度范围内, 我们分别测量了39K?-87Rb混合气体的同核和异核Feshbach共振, 并确定了它们在|1,-1?态中的散射长度与磁场的对应关系。通过优化39K?-87Rb混合气体中原子种内和种间的相互作用, 进一步比较了在不同磁场区域39K?-87Rb混合气体的协同蒸发冷却效率。最后, 实验上制备出39K?-87Rb混合气体|1,-1?态的双组分BECs, 同时为接下来进一步研究量子液滴等相互作用体系提供了理想的平台。
双组分玻色-爱因斯坦凝聚体 Feshbach共振 蒸发冷却 dual-species Bose-Einstein condensate Feshbach resonance evaporative cooling
3中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 100081
为了获得数字微镜器件的真实光学特性，提出了其反射特性测试方法，并搭建实验装置对数字微镜器件的相对反射效率进行了测试,搭建了测试光路；利用该光路分别测得数字微镜器件和铝反射镜作为反射元件时相机接收到的光斑能量分布曲线，并对曲线进行积分；将2种测试条件下获得的积分值做除法，得到数字微镜器件的相对反射效率。测试结果表明，在使用632.8 nm波长激光器作为光源时数字微镜器件的相对反射效率为45.33%，在使用白光LED作为光源时数字微镜器件的相对反射效率为71.75%，经过多次测试发现2种测试模式下的重复精度均为±5%左右。上述测试结果可对今后使用数字微镜器件开发相关仪器时的能量传递效率计算以及器件选择起到一定参考作用。
