奇异点是非厄米系统中的特殊点，奇异点附近的参数空间会出现很多新奇的物理现象。超表面是物理学近年来兴起的一个研究热点，人们基于超表面的平台已经设计实现了大量性能优越的器件。超表面的出现为研究奇异点提供了一个易操作的平台，通过精确控制超表面的结构参数，可以方便地研究奇异点周围的参数空间。研究超表面中的奇异点也为研究新的物理规律提供了基础的平台，文中首先介绍了奇异点和超表面中的奇异点的基本理论，之后介绍了超表面中奇异点的最新研究进展，最后对目前该领域亟待解决的问题进行了分析总结，对该领域的发展进行了展望。
奇异点 非厄米系统 超表面 exceptional points non-Hermitian systems metasurface 红外与激光工程
2020, 49(9): 20201029
1 武汉大学化学与分子科学学院, 武汉 430072
2 华中师范大学化学学院, 武汉 430079
通过等价金属离子同位替换的分子设计策略, 合成了五个含有重质稀土元素的碘酸钠盐NaRE(IO3)4 (RE=Dy, Ho, Er, Yb, Lu), 采用单晶衍射技术测定了它们的晶体结构, 该系列化合物互为异质同构体, 隶属于非中心对称的单斜晶系, Cc空间群。采用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、热失重分析、倍频效应测试等手段表征了它们的线性和非线性光学性质及其热稳定性。该系列化合物的二阶非线性光学效应表现出非常明显的差异, 倍频效应在0.1~3.3×KDP之间且能够相位匹配; 它们的光学带隙均大于3.85 eV, 热分解温度达到520 ℃以上。
重质稀土元素 碘酸钠盐 非线性光学晶体 电子跃迁 热稳定性 heavy rare-earth element sodium iodate nonlinear optical crystal electronic transition thermal stability
实验研究了高重复频率、宽光谱皮秒脉冲掺镱光纤激光器。该激光器为全光纤结构，采用主控振荡器的功率放大器技术，利用光纤中的非线性效应进行光谱的展宽。利用半导体可饱和吸收镜实现振荡器的被动锁模,输出中心波长为1031.3 nm，3 dB光谱宽度为1.51 nm，脉冲宽度为3.1 ps，重复频率为21.3269 MHz。再利用声光调制器使振荡器的重复频率降低到2.1 MHz，降频后的信号光通过三级掺镱光纤放大器，在30 μm/250 μm大模场双包层掺镱光纤中实现了功率主放大，最后得到平均功率为20 W、脉冲宽度为20.8 ps、光谱宽度为640~1700 nm、单脉冲能量为9.5 μJ、对应峰值功率为0.46 MW的脉冲激光输出。
激光器 宽光谱 主振荡功率放大 非线性效应 被动锁模技术 声光调制
1 中国计量学院 计量测试工程, 浙江 杭州 310018
2 北京计量科学研究院, 北京 100013
基于自校准技术提出了用于影像仪的误差分离方法。建立了自校准算法模型, 并利用影像仪对算法模型进行了实验验证。该算法运用普通栅格板来替代标准器, 将栅格板置于影像仪工作台3个不同位置得到3组测量数据, 通过研制的测量数据转换模型将得到的数据代入自校准算法模型中, 最终将测量结果中包含的仪器系统误差分离出来, 实现了自校准。由于运用了测量数据转换模型, 有效解决了实验过程中栅格板所在坐标系与影像仪工作台坐标系不重合的问题, 提高了影像仪测量结果的准确度。测试实验显示: 测量点实际测得的误差为毫米级, 经过自校准算法处理后得到的测量点的系统误差最大为0.49 μm, 最小为0.00 μm, 表明将自校准算法应用于影像测量仪结果的误差分离具有较好的可行性。
影像仪 自校准 栅格板 系统误差 误差分离 imaging instrument self-calibration grid plate system error error separation
