为了研究玻璃衬底上的亚波长紧凑金属柱阵列薄膜的光透射增强特性, 采用3维时域有限差分法进行了模拟, 得知该膜的增强光透射谱呈现单主峰带结构, 透射谱的峰值位置和带宽也因金属柱阵列周期和金属柱高度的不同而不同, 并对金和银两种金属的模型进行了优化计算和分析。结果表明, 银柱阵列的峰值归一化透过率最大可达到4.55, 通过改变阵列周期可使峰值波长在800nm~1600nm之间变化, 其透射带的半峰全宽也由220nm增加到380nm。此研究结果为光带通滤波微器件的设计提供了一种新的方案。
光学器件 透射增强 时域有限差分法 亚波长 表面等离子体 optical devices transmission enhancement finite difference time domain subwavelength surface plasma
曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜 273165
为了研究飞秒激光诱导的硅材料周期表面结构,采用了理论分析和实验验证相结合的方法,对波纹周期与入射激光波长之间关系的理论分析计算,得到了单晶硅表面波纹周期约为800nm,研究了1kHz的飞秒脉冲(中心波长800nm,脉宽35fs)加工单晶硅引起的波纹结构.结果表明,在功率密度略大于样品损伤阈值的条件下,单晶硅表面形成了清晰的平行等间距直线周期条纹结构,测得该条纹的周期约为750nm,与所用激光中心波长接近.使用可旋转的格兰-泰勒棱镜改变入射激光的偏振方向,发现周期波纹方向随入射激光偏振方向的改变而改变,条纹方向与飞秒激光的电矢量方向垂直,并且由加工图片看出经辐照过的区域比未经辐照区域干净得多.这一结果对进一步研究激光诱导的周期性表面结构具有参考意义.
激光光学 周期波纹 辐照 单晶硅 偏振方向 辐照 损伤阈值 laser optics period ripples irradiation monocrystalline silicon polarization direction irradiation damage threshold
曲阜师范大学激光研究所,山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
采用脉冲激光沉积(PLD)法在Si(111)衬底上制备稀土Eu3+ 掺杂的ZnO薄膜材料, 分别在纯氧和真空气氛中进行退火处理。 XRD图谱中仅观察到尖锐的ZnO(002)衍射峰,表明ZnO:Eu3+, Li + 薄膜具有良好的c轴取向。薄膜的结构参数显 示:在纯氧气氛中退火的样品具有较大的晶粒尺寸且应力较小,表明在纯氧中退火的样品具有较好的结晶质量。 通过光致发光谱发现,在纯氧中退火的样品的IUV/IDL比值较大,说明在纯氧中退火的样品缺陷去除更充分, 结晶质量更好。当用395 nm光激发样品时,仅发现Eu3+ 位于595 nm附近的5D0 →7F1 磁偶极跃迁峰。 并没有发现Eu3+ 在613 nm附 近的特征波长发射,表明掺杂的Eu3+ 占据了ZnO基质反演对称中心格位。
薄膜光学 氧化锌 退火 应力 光致发光 thin film optics ZnO annealing stress photoluminescence
曲阜师范大学激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
综述了飞秒激光对硅表面微构造的研究进展。阐述了超短脉冲诱导硅材料表面深亚波长结构的形成机理,讨论了飞秒激光作用硅表面制备微纳结构的影响因素和该微纳结构的发光特性，介绍了飞秒激光诱导硅材料表面微纳复合结构的生物仿生特性。揭示了飞秒激光在微结构制备方面的广泛应用前景。
光学制造 飞秒激光 硅 脉冲 发光特性 激光与光电子学进展
2013, 50(11): 110002
山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜师范大学激光研究所, 山东 曲阜273165
在离子缔合型铕配合物Eu(tta)4·DEASPI中, 借助功能阳离子DEASPI的电荷转移激发态可以实现对铕离子的单光子与双光子的敏化发光, 其能量传递遵循Frster机制。 将Eu(tta)4·DEASPI溶解于多种有机溶剂中(丙酮、 DMF、 乙醇和乙腈), 发现溶剂效应对于该能量传递体系的影响非常显著。 借助光谱测量, 发现在乙腈溶液中能量传递效率远高于其他三种溶剂。 本文对造成溶剂效应的多种因素进行了详细的分析。
溶剂效应 铕配合物 电荷转移激发态 敏化发光 Solvent effect Europium complex Charge transfer excited state Sensitization 光谱学与光谱分析
2013, 33(9): 2502
曲阜师范大学物理工程学院山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
研究了微腔与一般洛伦兹型的热库在不同耦合强度和失谐量下耦合的非马尔科夫动力学。利用腔的约化密度算符主方程，得到表征其动力学的传播(滞后)格林函数和关联格林函数。通过格林函数的计算，分析了在不同谱宽和失谐量下，腔场模振幅和能量耗散随时间的变化规律，发现腔和热库相干性越强，非马尔科夫记忆时间就越长。
量子光学 格林函数 谱密度 平均腔模振幅 非马尔科夫效应
山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜师范大学激光研究所, 山东 曲阜273165
波片的光轴方向是波片应用中最重要的参数之一。 在椭偏光谱仪透射模式下, 利用琼斯矩阵对波片旋转过程中P和S两方向上位相的变化进行分析, 设计了一种判断石英波片光轴方向的新方法。 应用此方法判断光轴方向, 具有光路结构简单, 检测速度快的特点, 且具有很好的实用性。
光谱 波片 光轴 相位差 Spectrum Wave plate Optical axis Phase difference
曲阜师范大学物理工程学院,山东 曲阜 273165
运用热力学统计中Kramers理论和Wentzel-Kramers-Brillouin(WKB)近似理论，分析了三结磁通量子比特中处于亚稳态粒子的热逃逸和量子隧穿逃逸。 在0.01?4.2 K温度下，计算出了粒子的逃逸率，得到了跳变磁通随磁场和温度变化的分布规律，并同两结超导干涉仪的分布规律进行了定量比较。结果显示， 三结磁通量子比特自身噪声比两结超导干涉仪大。
量子信息 磁通量子比特 亚稳态 约瑟夫森结 quantum information flux qubit metastable state Josephson junction
曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
基于耦合超导量子比特系统模型下,在非马尔科夫环境中利用共生纠缠的方法分析了耦合系统纠缠的产生及其动力学的演化。研究了不同初始纠缠态下的纠缠猝死(ESD)和纠缠再生(ESB)现象;主要分析了系统耦合强度、库的截止频率与系统的振荡频率间的比值、温度和约瑟夫森能级差对纠缠演化的影响。结果表明:系统纠缠取决于初始纠缠态和系统的耦合强度J,并且通过调节以上非马尔科夫环境的相干参数可以延长解纠缠时间来确保量子计算过程中的应用和量子信息的实现。
量子计算 量子纠缠 超导量子比特 非马尔科夫环境 quantum computation quantum entanglement superconducting quantum qubits non-Markovian environment
曲阜师范大学物理工程学院, 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜273165
在二维正三角晶格光子晶体的基础上，通过改变晶体的晶格基矢构造了一种全新的周期结构。该周期结构的最小周期单元不再是传统意义上的等边三角形，而是一种更为优化的斜三角形结构。利用平面波展开法理论模拟了二维斜三角晶格光子晶体完全带隙的情况，发现所设计结构的完全带隙宽度是二维正三角晶格光子晶体完全带隙宽度的4.32倍。分析了介质柱宽度，介质柱旋转角度以及相对介电常数对所构造结构的完全带隙的影响，所得结果对二维光子晶体的理论研究和实际应用有所帮助。为任意角度的二维光子晶体集成波导的研究和制作提供了理论基础。
光子晶体 斜三角晶格 平面波展开法 完全带隙 photonic crystal oblique triangular lattice plan wave expansion method absolute band gap
