1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
3 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院，安徽 合肥 230026
在全球气候变化导致大气氧气浓度持续下降的背景下，为揭示青藏高原氧含量变化过程，利用氧气的顺磁性和法拉第磁光效应，研制了高精度磁旋转光谱大气氧气传感器。氧气测量选择近红外磁效应较强的13118.04 cm-1波数处PP（1）（J=1）跃迁谱线，结合Herriott光学多通池将有效吸收光程提高至7 m，使用通电螺线管线圈提供180 Gs（1 Gs=10-4 T）直流磁场。基于噪声测量的信噪比分析显示装置中检偏器的最优偏转角为10°，此时系统总噪声为0.33 μV/Hz1/2。最优光谱参数条件下的Allan方差评估表明，系统的探测精度为32×10-6（1σ，60 s）。本装置通过使用稀土永磁体代替通电螺线管线圈，有望进一步提高磁旋转光谱信号强度，提升传感器性能。
光谱学 磁旋转光谱技术 传感器 氧气 光学学报
2023, 43(24): 2430003
1 电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 610000
2 陆军研究院装甲兵研究所，北京 100072
设计了一种无偏振片液晶透镜的离焦深度测量（DFD）方法。分别建立液晶透镜成像下的o光和e光的高斯模糊退化模型，将其加权求和得到自然光在液晶透镜成像下的模糊退化模型，求取自然光和e光下深度估计对噪声的偏导，并进行数值仿真，结果表明，自然光模型比e光模型抗干扰能力更强，小模糊光斑比大模糊光斑抗干扰能力更强。在无偏模糊均衡滤波器（UDE）算法的基础上，利用导向滤波对偏差进行滤波，并对置信度模型进行修正，引入实例分割对估计结果进行优化。搭建了放大率恒定的液晶透镜光学成像系统，实现了自然光条件下利用液晶透镜的深度测量。实验结果表明，本文方案和e光条件下UDE方法相比，均方根误差降低了56%。
机器视觉 无偏振片 液晶透镜 失焦深度估计 无偏滤波器 实例分割 光学学报
2023, 43(14): 1415002
1 中国科学院上海高等研究院, 上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
3 清华大学工程物理系, 北京 100084
X射线自由电子激光试验装置(以下简称“SXFEL试验装置”)是中国第一台X射线相干光源,其输出波长小于9 nm。这台基于0.84 GeV 直线加速器、以掌握装置相关技术和实验演示种子型自由电子激光(FEL)级联与短波长回声型FEL为主要目标的自由电子激光装置,于2020年11月通过国家验收。本文将介绍SXFEL试验装置的基本情况和主要进展。
激光光学 X射线 自由电子激光 直线加速器
1 中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201204
先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来, 飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50~150 nm, 单脉冲能量大于100 μJ, 且可提供10-12 s和10-13 s量级的超快激光脉冲, 是我国第一台自由电子激光用户装置, 并且是国际上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光用户装置, 在世界范围内为用户提供具有高峰值亮度和超短脉冲的极紫外激光。大连EUV相干光源是由国家自然科学基金委资助、由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所共同承担的重大科学仪器研制项目, 目标是打造一个以先进极紫外光源为核心、主要用于能源基础科学研究的光子科学平台。
激光光学 自由电子激光 极紫外激光 能源基础研究
西安电子科技大学 机电工程学院, 西安 710071
针对车载系统中使用广泛的短波/超短波单极天线，利用CST仿真分析了高空核电磁脉冲对单极天线的耦合响应特性。计算了天线端接的50 Ω负载对电磁脉冲的时频域感应电压信号，研究了电压信号随不同的脉冲入射角、不同车顶面积以及天线不同位置的变化规律。仿真结果表明：馈电点响应电压峰值随着入射脉冲电场矢量与水平夹角的增大而增大，随着车顶对入射脉冲的有效反射面积增大而增大。仿真结果对车辆天线布局方案的定制及天线系统电磁脉冲防护器件的选择具有重要的指导意义。
单极天线 高空核电磁脉冲 时域响应 电磁脉冲防护 monopole antenna high altitude electromagnetic pulse(HEMP) time-domain response electromagnetic pulse protection 强激光与粒子束
2018, 30(3): 033201
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 2018002 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 1000493 State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, Hangzhou 310027
The femtosecond laser induced void array inside Al2O3 crystals was discussed. The void array was formed spontaneously under the irradiation of a single beam of infrared femtosecond laser which was focused at a fixed point inside the Al2O3 crystal sample. It was found that the regular voids only could be fabricated near the sample surface, which was different from the situation in CaF2 single crystal reported before. The possible mechanism of the phenomena was also discussed.
微米点阵 飞秒激光 氧化铝晶体 140.7090 Ultrafast lasers 320.7130 Ultrafast processes in condensed matter, including semiconductors Chinese Optics Letters
2008, 6(5): 388
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
提出了一种新的制备光栅的方法，利用800 nm的飞秒激光扫描蒸镀在石英玻璃衬底表面的金薄膜，通过烧蚀金薄膜在衬底表面形成衍射光栅。用波长为532 nm的激光照射光栅，测量其一级衍射效率，测得的衍射效率最高为6.98%。通过改变激光扫描速度、激光功率、光栅周期等实验参数研究其对制备的光栅的一级衍射效率的影响，结果表明，降低激光扫描速度，减小光栅周期，或增加激光功率都能提高制备光栅的一级衍射效率。
激光技术 飞秒激光 光栅 衍射效率 烧蚀
1 上海交通大学物理系光学与光子学研究所,上海,200030
2 中国计量学院文理分院物理教研室,杭州,310034
3 浙江大学光电系,杭州,310027
由速率方程推出了双掺(Tm3+,Tb3+)离子准四能级系统的激光阈值解析式,讨论了Tm3+和Tb3+离子之间的相互作用.分析了1.5 μm波长附近的激光阈值和Tm3+、Tb3+离子的掺杂原子数分数及晶体长度的关系.结果表明,对于对应Tm3+离子3H4→3F4跃迁的约1.5μm波长的激光,激活离子Tm3+的掺杂原子数分数过大时,交叉弛豫作用将使系统阈值迅速增加.Tb3+离子的加入,一方面能抽空激光下能级,起到降低阈值的作用;另一方面亦减少了激光上能级的寿命,使阈值升高.故Tb3+离子有最佳掺杂原子数分数.对于Tm原子数分数为v=0.01的Tm:LiYF4晶体,Tff+离子的最佳掺杂原子数分数为0.002左右.同时表明,激光阈值与晶体长度有关.最佳晶体长度与Tm3+、Tb3+离子的掺杂原子数分数以及晶体的衍射损耗和吸收损耗有关.
Tm3+和Tb3+离子 LiYF4晶体 激光阈值 最佳掺杂原子数分数
