Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 201210, China
The plasma mirror system was installed on the 1 PW laser beamline of Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF) for enhancing the temporal contrast of the laser pulse. About 2 orders of magnitude improvement on pulse contrast was measured on picosecond and nanosecond time scales. The experiments show that high-contrast laser pulses can significantly improve the cutoff energy and quantity of proton beams. Then different target distributions are assumed in particles in cell simulations, which can qualitatively assume the expansion of nanometer-scale foil. The high-contrast laser enables the SULF-1PW beamline to generally be of benefit for many potential applications.
ultraintense laser plasma mirror high-contrast laser proton acceleration Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 043802
1 中国科学院 国家天文台 南京天文光学技术研究所, 南京210042
2 中国科学院 天文光学技术重点实验室（南京天文光学技术研究所）, 南京210042
3 中国科学院大学, 北京100049
限制自适应光学（Adaptive Optics, AO）系统表现的一个关键因素是由波前传感器所在路径和科学成像路径之间差异引起的非共光路像差（Non-Common Path Aberration,NCPA），同时AO系统共光路部分也会不可避免地引入静态像差。为此，本文提出了一种基于焦面点扩散函数（Point Spread Function,PSF）复制的技术，用于校正AO系统中的静态像差。此技术利用点光源产生的PSF图像作为参考图像，通过迭代优化算法控制可变形镜改变其面型，将参考PSF图像复制到AO系统科学成像路径。实验结果表明，校正后的斯特列尔比（Strehl Ratio，SR）从初始的0.312提高到0.995。此技术可以稳定、快速地获得全局校正结果，特别是在系统具有较大的初始静态像差时。
自适应光学 像差校正 高对比度成像 adaptive optics aberration correction high-contrast imaging
众多广视角技术中，高级超维场转换技术(Advanced Super Dimension Switch,ADS)具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(Push Mura)等优点。与垂直取向(Vertical Aligned, VA)模式相比，ADS模式存在对比度(Contrast Ratio,CR)偏低的问题。本文主要从设计及材料两个方面对ADS显示模式超高清(Ultra High Definition,UHD)产品对比度提升进行研究。与传统的产品相比较，在设计方面采用了高透像素设计，在提升L255亮度的同时，保证L0亮度不变; 同时开发了一种低散射液晶，降低L0亮度，明显改善对比度。将高透像素设计搭载55UHD 和49UHD ADS产品进行了实验验证，将低散射液晶搭载49UHD ADS产品进行了实验验证。结果表明，采用高透像素设计的面板与传统设计面板相比，对比度提升约8.3%; 采用高对比度液晶的面板的与传统设计面板相比，对比度约提升22%。二者共同作用，UHD产品对比度提升约30%。
高透过率像素设计 低散射液晶 高对比度 high transmittance pixel design low scattering LC high contrast ratio
1 中国科学院自适应光学重点实验室，四川 成都 610209；中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；中国科学院大学，北京 100049
2 中国科学院自适应光学重点实验室，四川 成都 610209；中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
系外行星的直接成像是当今国际天文学研究的热点，而对潜在的系外行星候选体进行大面积普查将是未来十年天文学的迫切需要。国际上中小型2 m级望远镜上部署的ROBO-AO瑞利激光信标自适应光学系统（AO），可以灵敏而快速地删察系外行星候选体。但瑞利信标高度引起的聚焦非等晕效应是限制其行星探测能力的重要因素。基于1.8 m望远镜61单元钠信标自适应光学系统优化构建系外行星高对比度成像系统，它将在近红外波长范围内提供系外行星的高对比度成像。通过对钠信标AO高对比度成像过程的仿真，发现在理论上，钠信标AO系统的系外行星高对比度成像性能优于ROBO-AO，即在2 h曝光时间内，可以实现与母恒星光通量比为4×10?7的行星的直接成像，而相同环境下，ROBO-AO系外行星直接成像能力为1×10?6，其中行星与恒星的角间距为1''''。
钠信标 高对比度成像 星冕仪 自适应光学系统 sodium laser guide star high-contrast imaging coronagraph adaptive optics system 红外与激光工程
2020, 49(8): 20200058
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
We proposed a method to form a flat transmitted serrated-phase (SP) high-contrast-index subwavelength grating (HCG) beam splitter (HBS) for all dielectric materials, which is to alternately arrange two kinds of grating bars with a phase difference of . Compared to the typical linear-phase (LP) HBS, which consists of two symmetrical deflecting gratings, the SP-HBS is extensible in size, and can achieve excellent splitting ability regardless of normal incidence or small-angle oblique incidence with large deflection angles, higher diffraction efficiency, lower energy loss, and higher tolerance of fabrication accuracy. Furthermore, the incident light can be split in half at any part of the SP-HBS, and the output beams of light maintain the original shape. In this Letter, we designed an SP-HBS with a 44.8° deflection angle and a 90.28% transmissivity.
beam splitter high-contrast-index subwavelength grating serrated-phase profile splitting ability Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 110504
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 陆军驻长春地区第一军事代表室, 吉林 长春 130022
基于严格耦合波理论设计了一种以液晶为低折射率材料的Si-SiO2复合高对比光栅,该光栅适合用于实现液晶可调谐功能的垂直腔面发射半导体激光器件。当940 nm 的TM偏振光入射时,通过优化参数可得到宽带(Δλ=256 nm)高反射率(R>99%)且具有偏振稳定性的光栅结构,满足垂直腔面发射半导体激光器顶部腔面反射镜要求。液晶折射率的改变不会影响光栅的性能,未来有望将高对比光栅或混合光栅与液晶可调谐垂直腔面发射半导体激光器相结合,实现可调谐半导体激光器。
激光器 可调谐垂直腔面发射半导体激光器 高对比光栅 液晶 高反射率 耦合波理论 激光与光电子学进展
2020, 57(1): 011402
1 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室, 上海 200072
2 上海大学材料科学与工程学院, 上海 200072
3 上海银玛标识股份有限公司, 上海 201601
为了解决铝材表面激光处理无法形成高色差、高对比度的黑色图形问题,以阳极氧化5052铝合金为研究对象,选用脉冲宽度为4 ns的光纤激光器,设定扫描速度为130 mm/s,频率为300 kHz,扫描间距为0.005 mm,设定功率为27%P0~33%P0(P0为激光器的额定功率),以得到高色差、高对比度的黑色图形,研究激光功率对图形对比度及微观形貌的影响,分析阳极氧化铝表面激光处理形成图形的机理。结果表明:当激光功率超过1.64 W时,激光能量达到铝材熔化阈值,材料表面开始形成图形,随着功率的增大,对比度逐渐上升;当激光功率增大到2.13~2.76 W时,铝材表面熔化与蒸发形成细裂纹的微观形貌,宏观显示为黑色,对比度达到最大;激光功率增大至3.32 W后,铝材表面完全熔化,细裂纹形貌消失,宏观显示为灰白色,对比度下降。该技术有助于激光与铝材作用机理的进一步研究,对推动物联网技术的发展具有重要意义。
激光技术 激光表面处理 加工参数 形貌变化 高对比度 高色差 激光与光电子学进展
2019, 56(18): 181402
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 科技部国家纳米操纵与制造国际联合研究中心, 吉林 长春 130022
针对当前2.0 μm GaSb基垂直腔面发射激光器发展中由于传统的P面分布布拉格反射镜(P-DBRs)带来的高电阻和严重光吸收这一瓶颈问题, 采用严格耦合波方法仿真设计了含高对比度亚波长光栅(HCG)的P面反射镜.实验结果表明, 这种制备工艺简单的反射镜在2.0 μm 中心波长附近, TM波入射时反射率超过99.5%的高反射带宽为278 nm, 反射率99.9%以上的高反射带宽达到148 nm, 完全能够满足VCSEL对谐振腔镜的要求, 且能有效避免因异质外延等造成反射镜衍射特性劣化等问题.
垂直腔面发射激光器 锑化镓 分布布拉格反射镜 高对比度亚波长光栅 vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) gallium antimonide (GaSb) distributed Bragg reflectors (DBRs) high contrast subwavelength grating (HCG) 红外与毫米波学报
2019, 38(2): 02228
聚合物网络结构决定了PNLC的光电性能。对聚合物单体的含量、聚合物单体的结构、液晶母体开展一系列实验。选用折射率大，负介电大的液晶，配合适合的聚合物单体含量和种类，并且优化聚合光照强度和温度控制，制备出关态响应速度低于1.85 ms，对比度5.54的高对比快速响应低压的PNLC。
聚合物网络稳定液晶 快响应 高对比 polymer network liquid crystal fast response high contrast
