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23卷 第5期
用偶极子自洽场理论模拟计算了反射式近场光学扫描显微镜中入射光的偏振特性对近场成像结果的影响(包括系统分辨率和相关的成像特性),并给予了相应的分析和解释。分析计算结果表明,入射光偏振性的选择将影响近场光学显微镜的成像质量。在近场区域,用垂直于样品表面偏振的入射光(即z方向偏振)照明成像将得到优于相应水平偏振(即x方向偏振)的入射光照明的系统分辨率。用x方向偏振的入射光照明时,所得光学图像会发生局部的光强对比度反转。
近场光学 入射光的偏振特性 反射式近场光学显微镜 隐失场与传播场 系统分辨率 
利用光子晶体的概念和方法,从理论上分析了一维全息图在再现光以不同角度入射情况下禁带结构的性质。分析表明,当再现光非正入射时,体积全息图的禁带结构是倾斜的,正入射时的非倾斜结构是倾斜结构的一个特例。
信息光学 光子晶体 光子禁带 体积全息图 
将时域有限差分方法用于光子晶体传输特性理论研究,分别计算了二维方型光子晶体TM模和TE模的透射率频率分布;根据光子晶体的标度不变性特征,在微波频段制作了光子晶体,并设计了实验装置;实验结果与计算结果一致表明:对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播。
光子晶体 光子禁带 时域有限差分 传输特性 提出一种新的超分辨记录点的读出技术D超分辨反射膜技术,详细分析了其原理。用该技术,以Sb为超分辨反射膜,SiN为介电层,在激光波长为632.8 nm和光学头的数值孔径为0.40的读出光学系统中实现了直径为380 nm的超分辨记录点的读出。同时研究了Sb薄膜厚度对读出信噪比的影响规律,发现最佳的Sb薄膜厚度为28～30nm,所得的信噪比为38～40 dB。
信息处理技术 超分辨 光存储 信噪比 对镀膜双层硅微机械谐振器的光热激励进行了实验研究,在大气环境下对硅微谐振器进行了光激电拾实验测试和光激光拾实验测试。成功观测到了硅微谐振器的一阶、二阶和三阶谐振状态。在光激光拾实验测试中提出了一种新颖的“单光源实验测试方法”,即:使用同一光源同时实现硅微谐振器的光热激振和微弱谐振信号的提取,这与传统的“双光源实验方法”相比,简化了实验系统,有利于实用化开发。
信息处理技术 硅微谐振器 双层结构 光热激励 单光源系统 用解析模型详细、深入的分析了更接近实际的非理想情况下新的幅度相消定位方案(互换式幅度相消定位)的性能:分析了探测系统的分辨率和灵敏度有限及非完全交换时交换式幅度相消定位方案的定位性能;讨论了非完全交换时系统参量和异质子参量对其定位能力的影响。结果表明:新方法可减小相对幅度和相位及异质子参量对系统的影响,明显地提高定位精度,探测到尺度和吸收系数更小、深度更深的异质子。
信息处理技术 相位调制光谱仪 幅度相消 光子密度波 空间定位 提出了一种新的用于散斑噪声抑制的非线性加权均值多方向形态滤波算法。运用此算法和先前提出的散斑噪声抑制算法以及小波软阈值算法和Lee滤波算法一并对相干激光雷达图像进行了噪声抑制处理,并且对处理的结果进行了比较,证明了本算法的进步,即在不降低噪声抑制能力的前提下,较好地保持了图像边缘。
散斑噪声抑制 形态滤波算法 相干激光雷达 非线性权重 图像 分析了采用CCD光电检测法对强反射复杂表面随机缺陷进行检测时的光学照明问题。给出了缺陷显现力的具体定义。对比了平行光和均匀散射光对消除强反射光的不同作用及对不同表面缺陷的显现力。分析了使用均匀散射光作为光源时,工件表面照度对成像质量的影响。给出了在上述条件下光照系统设计的基本原则。
图像处理 缺陷显现力 光电检测 照明系统 均匀散射光 光纤环是光纤陀螺中的核心部件。光纤环所处的环境因素,如温度、应力引起的非互易性相位噪声,制约了光纤陀螺向高精度、实用化的发展。通过有限差分法,对光纤环的Shupe效应作了研究,对四极子光纤环在非稳态传热的过程中的温度场进行数值求解,分析了光纤环在试验提供的温度环境下的温度零漂。提出了光纤环交叉子绕制方案。
光纤光学 有限差分法 光纤陀螺 温度场 交叉子绕线 结合单模光纤的本征线性双折射与非线性双折射效应,利用二偏振分量的耦合方程对单模光纤中线偏振皮秒脉冲光的光致多脉冲现象作出了解释,得到的计算结果与实验符合得很好。
光纤光学 线偏振光 单模光纤 皮秒脉冲光 多脉冲 提出一种适合于宽带光波导耦合器的抗温度变动的优化设计理论和方法。使用该理论和方法,在1490～1610 nm带域上,对含氟聚酰亚胺光波导做了宽带光波导3 dB耦合器的抗温度变动设计。器件经三维波束传播法模拟运行验证,结果表明,在120 nm带宽上,从零下10 ℃至零上40 ℃的温度变动中,器件实现了(0.500±0.007)功率输出比的良好特性。同时报道了含氟聚酰亚胺薄膜波导的制备工艺及其温度特性和色散特性的测试。
波导光学 含氟聚酰亚胺光波导 光波导耦合器 抗温度变动耦合器 高分子光波导 对时域有限差分算法在圆柱坐标下弱导光纤中应用时吸收边界条件的设置及其对计算精度的影响进行了讨论,提出了改善的方法。并且将这种方法应用于一般光纤和光电子晶体光纤传输特性的计算,得到了有用结果。
导波光学 时域有限差分法 良匹配层 光波导 光子晶体光纤 用有限元方法计算了硅基光波导器件的应力,得到由应力引起的双折射,从理论上分析了内应力对器件偏振特性的影响。得出结论:硅基与其它层材料热膨胀系数的不同,是引起芯区双折射的主要因素,通过掺杂、调整覆层的热膨胀系数,可以得到双折射系数较小的光波导。
导波光学 应力 双折射 平面光波导 提出薄膜器件与光纤器件构成组合器件的概念,详细研究了薄膜Gires Tournois干涉仪型光学全通滤波器与光纤马赫曾德尔干涉仪组合成的波长交错器的传输特性。并讨论了反射系数、损耗、色散、耦合比等参量对器件性能的影响。最后,提出一个双向马赫曾德尔干涉仪组合器件的方案及其在双向波分复用系统中的应用。
导波光学 波长交错器 光学全通滤波器 马赫曾德尔干涉仪 光纤定向耦合器 研究了三包层WⅠ和WⅡ型单模光纤的波导色散特性.结果发现在相同条件下,三包层WⅠ和WⅡ型单模光纤零色散点的调节范围比传统的双包层W型单模光纤明显增大.详细分析了几何参量P、Q和光学参量R1、R2对单模传输时的波导色散特性和低次模截止频率的影响.所得的研究结果为获得更为理想的色散补偿、色散平坦光纤及设计新型无源光器件提供了重要的依据.计算波导色散的方法可推广到多包层光纤.
导波光学 三包层光纤 波导色散 零色散点 截止频率 对近轴近似条件下求解亥姆霍兹方程得到的高斯光束显式传播公式做了分析,同时,基于基尔霍夫衍射理论,在菲涅耳近似的条件下给出了相应的高斯光束在远场的传播公式,在此基础上,对近轴近似条件做出了定量分析,给出了这个近似条件引入的误差,提出了一种计算高斯光束远场分布的修正方法,并采用有限差分光束传播方法(FD BPM)来检验各种方法的准确性。把这种修正方法应用到平面光集成波导器件,如阵列波导光栅(AWG)、蚀刻衍射光栅(EDG)等器件的设计和模拟中,可以大大降低工作的复杂性,同时可以得到精确的结果。
导波光学 高斯光束 基尔霍夫衍射理论 有限差分光束传播方法 阵列波导光栅 集成光学器件 利用CCD增益测试系统对一台闪光灯抽运、通光口径为29 cm×29 cm的新型高功率固体激光阵列式片状放大器的增益分布进行了实验测试,在充电电压为23 kV、抽运能密度为11 J/cm3的条件下,新型4×2×3阵列式片状放大器全口径范围内的小信号增益系数的峰值与平均值之比为1.10:1。
激光物理 阵列式片状放大器 增益均匀性 软边光阑 小信号增益系数 通过对时间脉冲整形技术的探索,发展了一套准备应用于未来高功率激光装置的激光脉冲整形系统。在这套整形系统中,使用了通光波长1.053 μm的质子交换型波导调制器。通过这套利用集成光学调制技术的整形系统,得到了脉冲起伏小于10%的整形方波光脉冲。
激光技术 时间脉冲整形 质子交换型波导调制器 方波激光脉冲 在微波场作用下,快速合成了CaS:Ag+荧光体,用X射线粉末衍射(XRD)分析证实了它们是立方晶相。测定了它们的激发光谱和发射光谱,发现其发射峰位于372 nm、450 nm和577 nm,分别是由A′CaV2+S中心的Ag+离子、间隙Ag+离子、Ag′Ca的Ag+离子和CaS基质自激活产生的,随着Ag+的掺杂浓度和助熔剂的改变,Ag+离子的几个发光中心互相转化,荧光体发出不同颜色的荧光。用扫描电镜(SEM)观察了它们的晶体形貌和尺寸大小,结果表明CaS:Ag+荧光体的晶体形貌都是球形的,但其粒径和晶体的分散性受Ag+的掺杂浓度和助熔剂的影响,出现了纳米晶(7～100 nm)和亚微米晶(125～300 nm)。
微波合成 纳米 球形 激发光谱 发射光谱 利用近红外二极管激光波长调制技术与二次谐波探测结合初步观测了CO2分子在波长1.57 μm附近的吸收,获得了最小可探测吸收为8.6×10-5(信噪比为2),对应500×10-6m-1的探测灵敏度。
光谱学 波长调制 二次谐波 高灵敏度探测 分别以一个双层的正常胃肠壁模型(包括正常粘膜层和粘膜下层)和一个双层的癌变胃肠壁模型(包括癌变粘膜层和粘膜下层)为研究对象,通过蒙特卡罗模拟计算出每层组织产生的荧光,从而重建出正常和癌变组织的自体荧光光谱,并和实验结果进行了比较。理论重建的光谱和实验测得的光谱在整体形状上的一致性表明,蒙特卡罗方法能够精确地模拟组织中荧光的产生和传输过程,明确解释癌变导致的组织生荧团信息的变化,从而确定组织是否发生病变。
生物光学 自体荧光光谱 蒙特卡罗模拟 胃肠壁模型 光子 对一种新型可用于可擦重写光存储的有机光致变色材料――吡咯俘精酸酐,测定了它的光致变色双稳态吸收光谱,呈色态的吸收峰在635 nm,无色态的吸收峰在385 nm。利用其双稳态特性,在吡咯俘精酸酐/PMMA薄膜上实现了图像光存储。所存储的图像对比度高,用普通相机在自然光下即可直接读出。在膜上存储的图像在室温下暗处保存6个月未见消退,估计此条件下保存期可以年计。
光电材料 吡咯俘精酸酐 光致变色 双稳态 图像光存储 用分子束外延(MBE)技术,在GaAa(100)衬底上生长了厚度从0.045 μm到1.4 μm的ZnSe薄膜。通过室温拉曼光谱的测量对ZnSe薄膜纵光学声子(Longitudinal-optical phonon)的谱形进行了分析。用拉曼散射的空间相关模型定量分析了一级拉曼散射的空间相关长度与晶体质量之间的关系,结果表明ZnSe外延层的晶体质量随着外延层厚度的减薄是渐渐退化的,这是由于界面失配位错引入外延层所致,理论分析与实验结果相吻合。
光学材料 拉曼光谱 相干长度 用连续波1.319 μm激光辐照PV型HgCdTe红外探测器,得到了不同辐照功率密度下,探测器的响应输出随激光功率密度变化的一系列实验结果,观察到了器件对光的线性、饱和响应以外的一些新现象,如混沌、零压输出,并对实验结果作了初步的解释。
连续波1.319 μm激光辐照 PV型HgCdTe探测器 探测器零压输出 根据液晶的电光效应和利奥滤波器的原理设计了利奥型液晶电光调谐滤波器,并且从理论上和实验上证明了其可行性;为了克服其在红外波段的缺点,设计了法布里珀罗腔液晶可调谐滤波器,并且给出了理论模拟。理论模拟证明法布里珀罗腔液晶可调谐滤波器具有调谐范围大、带宽窄的优点。
光学器件 液晶 法步里珀罗腔 调谐滤波器