1 安徽科技学院 电气与电子工程学院 光电技术实验室, 安徽 蚌埠 233030
2 南京师范大学 物理与科学技术学院 纳米光子学实验室, 南京 210097
利用低折射率的二氧化硅和高折射率的钛酸钡微球透镜对蓝光刻录光碟的亚波长表面结构进行了显微成像实验, 观察了两类微球在空间上与样品表面分离时的成像特性。实验结果表明: 在微球透镜与样品表面分离0~6μm的空间范围内, 微球透镜对亚波长纳米结构仍具有分辨能力, 且放大作用明显。通过实验比较, 发现在浸没方式、放大率大小、成像尺度范围等方面, 高折射微球表现出不同于低折射微球的远场特性。微球透镜的电场强度仿真表明, 微球成像特性受电场分布的影响明显, 为进一步揭示微球超分辨显微成像的机理提供了依据。
微球 显微成像 亚波长 远场 光衍射 microsphere microscopic imaging Sub-wavelength Far-filed light diffraction
苏州大学物理科学与技术学院， 江苏 苏州 215006
钙钛矿太阳能电池作为新型的光伏器件目前获得了广泛的关注，其光电转换效率不断提高。钙钛矿电池的光电转换性能除了和钙钛矿薄膜的光电性能有密切关系之外，还受到器件的结构、界面、光学设计等方面的影响。研究了钙钛矿电池的表面光学特性，在电池表面引入一层减反薄膜，从而降低光线在表面的反射损失，以期提高电池的转换效率。通过研究薄膜微观结构的对透射率的影响，发现具有光栅结构的薄膜能够更好地增加透明导电玻璃的透射率。实验结果表明光栅结构减反膜的引入使得钙钛矿电池的转换效率得到了一定的提升。
钙钛矿太阳能电池 光栅 减反膜 光电转换效率 光衍射 perovskite solar cells grating antireflection power conversion efficiency light diffraction
1 浙江师范大学物理与电子信息工程学院, 浙江 金华 321004
2 浙江师范大学信息光学研究所, 浙江 金华 321004
3 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室, 浙江 金华 321004
4 浙江师范大学工学院, 浙江 金华 321004
白光扩展光源的低空间相干性,使得相位像不可避免地会遭受光晕效应的影响。基于此,提出了一种基于希尔伯特变换的快速消除光晕效应的方法。该方法不需要样品的任何先验知识,只需对测量相位像的导数作希尔伯特变换,并将变换后得到的图像和原测量图像中正确的高频数据和低频数据准确混合,即可有效地消除光晕效应,并保留白光相位成像系统的高分辨率。将所提方法应用于实验获取的白光衍射相位像数据,包括标准聚苯乙烯微球数据和活体血红细胞数据。实验结果表明,所提方法可以快速有效地消除白光衍射相位像的光晕效应。
全息 白光衍射相位成像 相位像 光晕效应 希尔伯特变换
陕西师范大学 物理学与信息技术学院,西安 710119
同时利用两个振源,在液体表面上产生两列低频表面波,实现了多振源条件下表面声光效应,观察到清晰、稳定、反衬度高的声光衍射条纹.当引起两列表面波的两个振源频率具有倍数关系时,声光衍射条纹的极大值位置与较小频率的振源单独存在时所产生表面波的极大值位置相同,与较大频率的振源单独存在时所产生表面波的极大值位置部分相同.当引起两列表面波的两个振源频率不具备倍数关系时,不仅观察到单振源的衍射条纹,而且也观察到了双振源的干涉条纹.理论上得到多振源衍射光场和表面波波长、振幅之间的解析表达式,理论规律与实验结果吻合较好.
光学测量 信息光学 光衍射 复合光栅 低频表面波 多振源 Optical measurement Information optics Light diffraction Composite grating Low frequency surface wave Multi-vibration sources 光子学报
2014, 43(10): 1005001
1 吉林师范大学 物理学院, 吉林 四平 136000
2 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049
用量子理论新方法研究光的双缝衍射实验现象, 首先用光的量子理论计算光在缝中双缝衍射的波函数, 再由基尔霍夫定律计算光的衍射波函数, 由衍射强度正比于衍射波函数模方, 从而得到光双缝衍射强度的解析式, 把量子理论计算结果和经典电磁理论计算结果以及与实验数据三者进行比较, 发现量子理论结果与实验数据符合更好, 而经典电磁理论计算结果与实验有一定偏差.从而说明量子理论更能精确解释光的衍射现象.该方法还可进一步研究光的单缝、多缝以及光栅衍射的实验现象.
经典理论 量子理论 光双缝衍射 基尔霍夫定律 Classical theory Quantum theory Light diffraction Kirchhoff′s law
为了探究液体表面波的波动规律，提出了一种基于激光衍射的探测方法。未扩束的激光束直接斜入射到波动液面，液面波动的强度由电磁式激发器控制、频率由信号发生器控制，用CCD采集光衍射图样并传送到计算机中实时处理。根据波动光学理论，给出了衍射光场和液体表面波之间的解析关系，发现实验现象和理论分析吻合。实验结果表明：该方法具有实时、准确、无损的特点。
光衍射 液体表面波 声光作用 light diffraction liquid surface wave acousto-optic interaction
1 西安邮电学院电子与信息工程系，西安 710121
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062
提出了一种可用于几百赫兹低频液体表面声波研究的激光衍射法测量新技术。在实验上采用入射光掠入射到表面波上在远场得到了中间亮，两边暗的高反衬度的衍射条纹，实验中发现对频率为几百赫兹的低频衰减液体表面波，当移动振源改变激光入射点与振源间距离时发现零级条纹消失，这意味着此时的衍射效率接近100％。在理论上给出了衍射光强度与表面波振幅的解析关系，并利用所提出的新技术实现了对几百赫兹液体表面波的衰减系数的实时测量。
表面声波 光衍射 衰减系数 surface acoustic-waves light diffraction attenuation coefficient
1 西安邮电学院 应用数学与应用物理系，西安 710121
2 陕西师范大学 物理与信息技术学院，西安 710062
3 西安邮电学院 电子与信息工程系，西安 710121
为了对低频液体表面波的衰减系数进行测量，利用液体表面波的光衍射方法，得到了稳定、清晰的衍射图样，并发现了衍射条纹强度分布与光斑入射点位置有关。对此进行了理论分析，得到了衍射条纹强度分布与液体表面波振幅之间的解析关系式以及表面波振幅随距离变化的实验数据。结果表明，可以根据衍射条纹的强度分布来测量液体表面波的衰减系数，与经典流体力学理论相比较，符合较好。这一结果对测量液体的物理参量是有帮助的。
测量与计量 衰减系数 光衍射 声表面波 measurement and metrology damping constant light diffraction surface acoustic wave
中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室和中山大学物理系,广州,510275
提出一种求解正常声光相互作用拉曼-内斯(Raman-Nath)方程的矩阵级数解法,该解法直观方便且具有普遍性.计算结果表明,对Q=4.1π,Bragg衍射的效率只有97.5%;对非对称入射,以往的Raman-Nath近似解误差较大;指出提高Bragg衍射效率的有效途径在于提高声光频率比并给出计算声光器件最优长度的计算公式.
声光效应 衍射效率 拉曼-内斯方程 矩阵级数解法
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放研究实验室,上海 201800
为提高透射光栅谱仪对激光等离子体X光源的收集效率和光谱分辩率,研制了高效高分辨率大面积透射光栅光谱仪。该谱仪由轮胎镜、无支撑高线密度光栅和软X光CCD相机组成。应用部分相干光衍射理论,研究了该谱仪成像面上的光强分布和光谱分辩率,在1.4～12 nm的摄谱范围内光谱的分辨率为0.05 nm,与实验符合得很好。由于其高效率,该谱仪尤其适用于超短飞秒脉冲激光产生等离子体的实验研究。
透射光栅光谱仪 光谱分辨率 部分相干光理论。
