景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院，江西省先进陶瓷材料重点实验室，江西 景德镇 333000
采用传统固相法制备了(1-x)BiFeO3-xBaTiO3 (BF-xBT，x=0.28, 0.29, 0.30, 0.31)压电陶瓷，研究了其在相界附近的相结构演化与介电、铁电性能和压电性能的变化关系。结果表明，所有样品均呈现出钙钛矿相结构且无任何杂相，且均位于三方-赝立方相相界附近，表现出三方、赝立方两相共存状态。随着x的增加，相结构中赝立方相相含量逐渐增加，而三方相相含量逐渐减少，当x=0.30时，样品的三方相与赝立方相含量趋于相近，表现出最佳的电性能：压电系数d33 =165 pC/N，剩余极化强度Pr = 26.80 μC/cm2，Curie温度TC =465 ℃。另外，淬火后样品的Raman振动模与弥散指数的显著变化表明淬火工艺能有效提高样品的长程有序度和铁电相的温度稳定性，致使BF-xBT体系陶瓷的Curie温度得到进一步提升。特别是对于BF-0.30BT陶瓷样品，由于更合适的三方-赝立方相相比例和淬火工艺，介电和铁电性能均得到增强。本工作揭示了BF-xBT陶瓷样品相结构演化与压电性能的关系，并通过淬火工艺进一步优化BF-xBT陶瓷的电性能，从而为拓宽BF-BT体系材料的应用温度范围提供参考依据。
铁酸铋-钛酸钡 相结构 淬火工艺 压电陶瓷 bismuth ferrite-barium titanate phase structure quenching process piezoelectric ceramics
1 西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710119
3 中国科学技术大学信息科学技术学院, 安徽 合肥 230026
4 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
提出基于双光束二氧化碳(CO2)激光的加热方法,设计并搭建了微锥型结构的长周期光纤光栅制备系统。该系统通过精确控制CO2激光功率、加热时间、光斑大小等实现均匀加热和光纤软化,通过高精度的步进电机控制光纤微型拉锥长度和拉锥比,以产生周期性的物理形变,制备出高精度(消光比>30 dB,插入损耗<1 dB)、光谱不退化的微锥型长周期光纤光栅(MT-LPFGs)。基于级联MT-LPFGs实现了宽带全光纤滤波器。实验结果表明,设计的双级联MT-LPFGs在30 dB消光比下实现了15 nm的宽带滤波,与单个光栅相比,其滤波带宽增加7.5倍;三级联MT-LPFGs在-25 dB带阻深度下能够实现25.2 nm的宽带滤波,该滤波带宽为单个光栅的12.6倍。最后,通过弯曲实验证明了级联光栅滤波器的弯曲容限为1.183 m -1。该滤波器具有精度高、制备简单、光谱不退化等优点,在宽带滤波方面有着重要应用。
光纤光学 长周期光纤光栅 二氧化碳激光加热 光纤微加工 宽带滤波 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 190605
Author Affiliations
Abstract
Department of Electronic Engineering and Information Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China
Using conventional coupled-mode theory, a set of coupled-mode equations are formulated for single-helix chiral fiber long-period gratings. A helical-core fiber is analyzed as an example. The analysis is simple in mathematical form and intuitive in physical concept. Based on the analysis, the polarization independence of mode coupling in special fiber gratings is revealed. The transmission characteristics of helical-core fibers are also simulated and discussed.
手征光纤光栅 螺旋芯光纤 耦合模分析 060.2340 Fiber optics components 050.2770 Gratings Chinese Optics Letters
2011, 9(7): 070603
中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230027
利用全矢量有限差分方法分析了空气纤芯Bragg光纤中模式的色散和泄漏损耗特性，并结合光子带隙图，讨论了其中TE01模和HE11模泄漏损耗的变化趋势。当色散曲线由光子禁带进入光子导带，模式的泄漏损耗将相应地明显增大；此外，当λ＞1．49μm时，HE11模的截止引起了泄漏损耗的急剧上升。这表明，Bragg光纤中，模式泄漏损耗的增加至少可以归结于两种不同的机制：模式失去光子带隙的约束和模式截止。同时，通过分析发现，其中高阶模的截止条件类似于金属波导；这是Bragg光纤与金属波导特性具有一定相似性的又一例证。
纤维与波导光学 Bragg光纤 全矢量有限差分 泄漏损耗 光子带隙 fiber and waveguide optics Bragg fiber full-vectorial finite-difference leakage loss photonic band gap
中国科学技术大学电子工程与信息科学系,安徽 合肥 230027
从理论与实验两方面研究了基于普通单模光纤的光纤布拉格光栅在弯曲时光谱特性的变化。基于耦合模理论, 以弯曲光纤为参考波导, 研究了弯曲波导的分析模型和漏模求解工具, 考虑了弯曲时光弹效应的影响, 得到弯曲光纤中的准导模（漏模）; 分析了弯曲情况下, 布拉格波长的变化情况, 与实验结果基本吻合。在1 cm的弯曲半径下, 布拉格波长向长波长的偏移在10-2nm量级。
光纤光学 弯曲光纤光栅 漏模解模工具 耦合模理论
中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230027
提出了一种附加高折射率覆盖层的长周期波导光栅折射率传感器结构。通过模拟外折射率变化所引起的高阶模式等效折射率的改变以及该高阶模式与基模相耦合的谐振波长的漂移，研究了长周期波导光栅对外界环境折射率的传感特性。模拟表明，高折射率外覆盖层的加入会使得原有的覆盖层高阶模式发生重组，高阶模式等效折射率和模式耦合的谐振波长随之发生跳变。此时，长周期波导光栅外折射率传感器的敏感度和工作范围将极大地提高。
纤维和波导光学 长周期波导光栅 折射率传感 等效折射率法 谐振波长 fiber and waveguide optics long-period waveguide grating refractive index sensor effective index method resonance wavelength
中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽 合肥 230027
利用有限差分法，研究了一种在包层小孔中填充可变折射率材料的新型光子晶体光纤的传输特性，并讨论了其在传感器设计方面的应用前景。分别模拟了包层孔为单圈、两圈、三圈结构下的光纤传输谱，在两圈孔的情况下，找到了合适的工作波长区间，并发现该工作区间的位置对于填充材料的折射率表现得很敏感，且呈近似线性关系。该折射率在1．48～1．8区间内每变化0．01，导波区间位置平均移动24nm。结论表明，与传统的光波导折射率传感器相比，这种新型光子晶体光纤折射率传感器具有测量范围较大，灵敏度较高的优点。
折射率传感器 光子晶体光纤 光子带隙 refractive index sensor photonic crystal fiber photonic bandgap
中国科学院,等离子体物理研究所,安徽,合肥,230031
简要介绍了汤姆逊散射法测量等离子体电子温度的原理,给出了HT-7超导托卡马克上红外钕玻璃激光散射仪测量电子温度的计算方法,并从概率论的观点出发,分析了该仪器测量等离子体电子温度的有效范围,在100eV～5keV.
电子温度 形状因子 滤光片 透过率 Electron temperature Form-factor Filter Transmissivity.
1 西安应用光学研究所国防科工委光学计量一级站,西安 710065
2 北京理工大学机电工程学院,北京 100081
介绍了新近研制的瞬态光谱测量仪，详细分析了瞬态光谱测量中的量子转换过程，进而表述出瞬态光谱信噪比表达式、图像参数和光电转换量子效率、光电成像有效积分时间和CCD光敏面的作用，最后给出了在此理论指导下的实测光谱曲线。
瞬态光谱学 光电成像 CCD探测 量子分析
1 西安应用光学研究所,陕西 西安710065
2 北京理工大学,北京 100081
介绍一种火炸药在瞬态光辐射参数测量中的精确定位方法以及绝对光谱亮度参数的数据处理。
瞬态光谱 瞬态照度 光谱辐射亮度 火炸药 transient spectrum transient irradiance powder
