期刊基本信息
创刊：
1981年 • 半月刊
名称：
光学学报
英文：
Acta Optica Sinica
主管单位：
中国科协
主办单位：
中国科学院上海光机所
中国光学学会
中国光学学会
出版单位：
中国激光杂志社
主编：
龚旗煌
执行主编：
赵建林
副主编：
邵建达 刘文清 华灯鑫 张旭苹 刘辉
ISSN：
0253-2239
刊号：
CN 31-1252/O4
电话：
021-69916837
邮箱：
地址：
上海市嘉定区清河路390号
邮编：
201800
定价：
150元/期
光学学报 第16卷 第6期
利用激光等离子体软X射线激励,观察到了一种新型离子准分子──KrF离子准分子的真空紫外连续谱,其辐射中心波长位于148 nm附近。并在实验和理论上对其动力学过程进行分析。
离子准分子 真空紫外激光 激光等离子体 
考虑了当射频调制的超短脉冲电子束径向长度远小于辐射波长时,将其理想化为δ时间函数,提出了用波导本征模展开的方法来计算矩形波导中超短脉冲电子束的相干同步辐射及其频率特性。结果发现：①当谐振频率等于调制电子束微脉冲间隔的射频的整数倍时,辐射模式表现为“纯”的波导本征模。②波导效应使得超短脉冲电子束在两个频率处发生相干同步辐射,而且低频支的辐射功率高于高频立的。最后指出了波导自由电子激光器单横模运行的条件。
波导自由电子激光器 超短脉冲 相干同步辐射 用激光原理和晶体光学原理分析了腔内加旋光晶体时输出光的频差特性。分析表明：当晶片旋转时,理论计算的频差永远小于由晶体两本征模通过晶片位相差所决定的频差,有一特殊因子G2起作用。G2的物理意义是激光本征模在晶体两本征模上的投影比的平方。这表明一个激光本征模在通过晶体时是部分以快模形式,部分以慢模形式,实际位相延迟介于两者之间。由于两者都介于快模和慢模之间,因而实际频差小于由快模和慢模决定的频差。理论计算同实验符合得很好。从而解决了这一多年没有解决的问题。
频差特性 旋光晶体 激光器 本文根据多模激光时间相干性g(1)(τ)的准周期性特点,提出了一种观测多模激光纵横线型函数及其频宽的新方法──程差2kL法。文章介绍了测量原理与方法,并以双模He-Ne激光器为例,给出了相应的实验结果。研究表明,多模气体激光的纵横线型函数为洛仑兹外。(Lorentz)线型函数,相应的纵模频宽约为10 7Hz。
纵模线型函数 纵模频宽 多模激光 时间相干性 程差2kL法 在5K～300 K的温度范围内对六氯铅铵晶体进行了拉曼散射测量,该晶体在Tc＝78K发生从立方结构(O5k)至三方结构(C23i)的二级相变。PbCl2-6八面体A1g模和NH4+四面体A1模的拉曼频移在Tc时出现极大值。八面体T2g模、四面体T2模和外振动T2g模在Tc以下发生连续分裂。另外在Tc以下观测到对应于高温相PbCl2-6八面体T1g模的软模。
拉曼散射 结构相变 六氯铅铵 利用自制的单光子计数装置,测定了氦、氪在α粒子激励下的发射光谱,在370.0～720.0 μm波长范围内,辨认出5条Hel,1条KrⅠ和6条KrⅡ的光谱线,并在α粒子激励下观察到氦的分子谱带。实验研究了谱线强度随气体压强的变化规律,对α粒子激励下氦、氪可能的激发机理进行了探讨。
α粒子激励 He光谱 Kr光谱 报道了在氮分子激光泵浦下,激发态分子内质子转移分子2-(2＇-羟基苯基)间氮杂氧茚(HBO)环乙烷溶液放大的自发辐射(ASE)实验和理论研究。在环己烷溶液中,HBO的增益系数α(510 μm)约为1.2 cm-1。在建立了HBO激发态分子内质子转移(ESIPT)的放大的自发辐射动态模型基础上,通过数值模拟得到了HBO的增益光谱和放大的自发辐射光谱,计算结果与实验很好相符,证实了HBO的酮式异构体的基态寿命更接近于260 ns而非亚纳秒级。
放大的自发辐射 激发态分子内质子转移 2-(2＇-羟基苯基)间氮杂氧茚 讨论了在增益介质与克尔介质分离情况下热透镜效应对克尔透镜锁模的影响,计算了克尔透镜领模在热不敏感腔中需满足的条件,结果表明：通过适当地调整激光腔参数,有可能实现热不敏感的克尔透镜锁模。最后通过计算机数值模拟获得了对典型振荡腔设计参量的修正。
克尔透镜锁模 热透镜效应 热不敏感 对石英系单模保偏光纤中的受激拉曼散射传输模式进行了实验研究,测得三种不同截止频率的单模保偏光纤中受激拉曼散射光谱及其模式的分布,其结果与圆芯多模渐变折射率光纤中的受激拉曼散射模式分布完全不同：斯托克斯光谱的光斑尺寸基本不变;而且具有以高阶模传输的特点。这些结果在国内外尚未见报道。
单模保偏光纤的受激拉曼散射 传输模式 用计算机模拟了小粒子0.01μm～1μm)的动态光散射信号,并对其进行了分析。同时运用分形几何学(FractalGeometry)的理论和概念,对信号的时间复杂性进行了分数维(FractalDimension)的计算,得出了它与粒子尺寸之间的关系。
小粒子 动态光散射 计算机模拟分数维 分形几何学 采用简并四波混频方法对平面型络合物阳离子和平面型络合物阴离子所成盐的溶液的三阶光学非线性在1.06μm波长处进行了研究,发现该化合物在纳秒尺度具有较大的非线性响应,而且具有相同的阳离子,而阴离子中金属离子的原子序数较大的样品具有相对较大的三阶非线性极化率。
络合物 三阶非线性极化率 简并四波混频 介绍一种基于数学形态谱和二维矢量分类网络的模式识别体系。数学形态谱相对于图像平移和旋转不变。建立了光学二维矢量分类网络,利用光学逻辑操作和最大值网络的循环操作,得到与输入图像最佳匹配的模式。
归一数学形态谱 二维矢量分类网络及光学实现 提出了相移全息CT技术。实验中采用双参考光相移方法在再现阶段引入相移,重建了双烛火焰层面的温度场,结果表明,这一技术能够快速、高精度地获取各个投影响方向上的位相分布,重建出令人满意的结果。
相移技术 全息CT 温度场 提出了一种采用高分辨率液晶电视(LCTV)实现Hopfield神经网络多值算法的光电系统。文章给出了平面多状态、多阈值的全互连Hopfield[1]神经网络模型,并采用该系统对颜色进行了联想和记忆的实验。初步的实验结果可以证实：此种高分辨率液晶电视神经网络系统是可行的。
神经网络 光互连 多值 权重 阈值 建立了一套新型物理喷束淀积装置,并且成功地进行了薄膜制备工作。所制备的薄膜包括C60,C70,PVK,PVK/C60等薄膜,并测量了物理喷束淀积技术制备得的C60薄膜、PVK/C60混合膜的吸收光谱、荧光光谱、时间分辨率荧光光谱。与C60等薄膜的高真空蒸发膜的相应光谱进行了比较,结果表明,物理喷束淀积可以制备具有很好质量的高抗光损伤薄膜,薄膜的荧光衰减特性与蒸发膜有很大差别。采用该法制备的PVK/C60混合膜中已形成电荷转移络合物。
物理喷束淀积技术 富勒烯薄膜 吸收谱 光致发光 GeSbTe体系是目前最适用于可重写相变光盘记录的材料,本文利用自己研制成功的相变光盘动态测试装置对本所研制的GeSbTe相变光盘进行了光盘动态擦写实验和材料性能研究,并实现了直接重写,取得了较大的进展。实验中发现脉冲擦除比直流擦除有较好的擦除效果和较多的重写次数。
可重写相变光盘 单光束直接重写 以在半透明金膜上生长的微晶金刚石薄膜作为空穴传导层,得到了以8-羟基喹啉铝(Alq3)为发光材料的有机薄膜电致发光。对器件的电流-电压特性、电压-亮度特性进行了测量,并计算了量子效率。结果表明,该器件具有较高的量子效率及较小的工作电流。从能带图出发,对结果进行了分析。
金刚石薄膜 8-羟基喹啉铝 电致发光 利用多束激光干涉,可形成三维晶格结构。计算结果指出,用四束光或六束光可形成大部分的布拉格(Bragg)点阵。同时用He-Ne激光器获得了体心正方和面心立方的相干图案,晶格常数和计算结果相符。该研究对构成可见和红外区域的光子晶体有一定意义。
晶格 多光束干涉 从Ti:LiNbO3波导截面折射率分布的特点出发,得出一套计算传播常数简单而精确的方法。文中对该法进行了分析,并应用该方法计算了钛扩散波导的色散关系。该方法为钛扩散光波导集成光学器件的设计提供了一种较可靠的理论手段。
集成光学 光波导 传播常数 应用光电阴极探测灵敏度为0.5 cps/mm2的超高灵敏度的光电成像系统,获得了绿豆芽和活体昆明鼠的超微弱生物发光图像,并用统计理论研究了极弱光强条件下光子图像的信号检验问题。文中在信号和噪声均为泊松分布的条件下,分析了从光子噪声中检验是否有信号的判据以及影响到检验的5个因素对检验结论的影响。以此判据成功地检验到实验获得的昆明鼠发光光子图像中的信号。
超微弱生物发光图像 统计检验 信号检测 泊松分布 叙述了测量微观不平度的90°相移激光干涉仪的原理和构成。对这种新型干涉仪的性能及有关问题作了讨论。测量结果的计算和样品扫描的控制,由个人计算机完成。垂直分辨率达1um,横向分辨率达10μm。实验结果证明了系统的稳定性。
90°相移 激光 干涉仪 λ/4片 分辨率 稳定性 提出一种使用自聚焦透镜构成的光强度调制的光学位移测量原理,利用发光二极管作光源,光从第一根自聚焦透镜发出,然后受到反射镜的反射而进入第二根自聚焦透镜,当反射镜有小位移时,进入第二根自聚焦透镜的光强度被调制,用光电管检测光强度的变化,可以确定位移的大小。根据该原理,位移分辨率的理论值可达10-9m,实验测量的位移分辨率为10-8m。该原理亦可用于测量小振动和压力等量。
自聚焦透镜 位移分辨率 利用X射线在探针中的康普顿散射以及电子在光纤中的契仑柯夫效应可以构成光纤X射线探针和测量系统,本文对此做了理论和实验研究。推导了光纤探针的灵敏度公式,给出了计算结果,并做了实验标定。讨论了光纤探针测量系统的构成、测量的动态范围和响应时间。
光纤探针 契仑柯夫光 X射线 灵敏度 用新颖的线性三色采样叶形光栅,可以在单色胶片上一步记录彩色图像。这种记录和再现过程不仅操作方便,仪器简单、经济,而且避免了色串扰、莫尔(Moire)条纹与分辨率的损失,消除了互调制,大大提高了光能利用率。本文给出了用计算机制作叶形光栅的方法,讨论了用这种光栅编码彩色图像的原理及其在全息照相和光学信息处理等其它方面潜在的应用。
线性三色采样叶形光栅 彩色胶片档案存储 图像处理 从标量衍射理论出发,首先从理论上计算出多台阶二元光学元件发生深度误差时衍射效率的解析式;然后以4台阶和8台阶闪耀光栅为例,对二元光学元件套刻制作中的主要误差及其这些误差之间的相互影响进行了系统的分析和计算机模拟研究,模拟结果给实际制作提供了重要理论指导和实验参数。
二元光学元件 误差分析 计算机模拟 深度误差 对位误关 闪耀光栅 对GexSi1-x/Si应变超晶格雪崩光电探测器进行了分析与优化设计。优化结构为：i-Si雪崩区厚是1.8～2 μm;p-Si区的掺杂浓度是10 18 cm-3,厚为17 nm;超晶格总厚为340 nm。它可探测1.3～1.6 μm的红外光。
应变超晶格 雪崩光电探测器 在加工光楔列阵线聚焦系统时,人为地使各单元楔角与精确的理论值之间存在一定的偏差,以使单元衍射引起的大尺度不均匀性得到改善。文中进行了理论计算和实验验证,在既能改善均匀性,又能保证一定的焦线能量利用率的情况下,给出了合理的偏差数据,为优化均匀线聚焦系统的工程设计提供了必要的依据。
大尺度不均匀性 楔角偏差 线聚焦 光楔列阵 在对Lyot型光纤消偏器的特性进行系统的理论分析的基础上,首次推导出并讨论了其偏振度与相应变量之间的函数关系。实际制作了偏振度为2.0％的Lyot型光纤消偏器,并由此验证了理论分析结果。
偏振度 光纤消偏器 保偏光纤 用简便易行的方法对液晶光阀(LCLV)的工作特性曲线作了测量,包括光阀在正像、反转像和微分像状态读出光强与写入光强的响应曲线,以及不同写入光照度下液晶层透过率与工作电压的关系曲线。对所得结果的分析揭示了这方面以前未曾深入研究的液晶光阀非线性转换的特性。由此为光阀的很多新用途提供了坚实的实验基础,指出了进一步探索的方向。
液晶光阀 非线性转换特性 场致双折射效应 提出了一种光纤波导折射率渐变的新型锥形(Taper)耦合器件,其原理是基于光纤中Ge缺陷在紫外光照射下而产生的光致折射率的变化。利用光纤在高压、低温下渗氢技术使单模光纤的光致折射率变化△n达6×10-3数量级;通过控制曝光条件就可以在光纤中产生一定规律的锥形结构,使单模光纤的模场半径由4.8 μm缩小到3.2 μm。由耦合波理论分析表明该器件具有较好的基模传输特性。
光致折射率 锥形耦合器 模场半径 耦合波理论 提出一种新的采用高通滤波的二元联合变换相关器。这种相关器与一般的二元联合变换相关器的差别在于联合功率谱作二元处理之前先进行高通滤波。使用这种技术,可以产生比二元联合变换相关器更好的相关输出性能。给出对含有灰度级物体的输入景物的计算机模拟结果。
光学图像识别 光学相关 联合变换相关器 从理论上提出了光折变材料中光电导过程的陷阱作用机制,给出了载流子的光激发、复合及俘获过程的动力学方程,得到了陷阱作用下的光生量子效率的解析表达式。实验上,对掺杂不同浓度的C60(C70)的PVK薄膜的光生载流子量子效率随光强的变化关系进行了测量,得到了与理论预测相一致的结果。
光电导 陷阱 在硅酸铋(Bi12SiO20,BSO)晶体中掺入少量Fe2O3,生长出Fe：BSO晶体,由于Fe杂质在BSO晶体禁带中造成了一些缺陷能级,使得晶体的衍射效率和四波混频位相共轭反射率等光折变性能指标有较大提高。文中根据吸收光谱,初步确定了晶体中缺陷能级。
Fe:BSO晶体 光折变 吸收光谱 研究了粗糙金属银表面对分子间能量转移效应的影响。实验观察到吸附分子增强的敏化荧光,结合表面局域电磁理论分析表明,吸附于银表面的分子间非辐射能量转移速率被增强102倍,证实了表面增强的分子间能量转移效应的存在。
表面增强拉曼散射 能量转移 敏化荧光 J聚集体分子 论述自锁模钛宝石激光器谐振腔的像差补偿问题,分析了“X”型与“Z”型谐振腔彗差的大小,由此对这两种腔作出比较,指出“X”型腔的优点。在这样设计的激光器上,获得了19 fs激光脉冲输出,功率为320 mW,中心波长为784 nm,全半宽度为42 nm。
激光谐振腔 像散与彗差 飞秒脉冲