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8期
提出了利用记忆型模拟回火退火算法来进行基于晶体双折射的光学有限脉冲响应滤波器设计的新方法,用以实现任意光谱响应双通道输出。模拟退火算法模拟了固体缓慢退火从而获得最低内能的物理过程,是一种简单而有效的随机性全局优化算法。应用具有记忆功能的回火退火算法,在较少的晶体延迟片数目下,实现了较优的设计。为证明该设计方法的可行性和有效性,给出了宽波带绿色/品红(Green/Magenta,G/M)滤波器的设计实例以及实验结果。初步研究表明,所设计结果完成满足LCOS投影分合色的要求。
光学滤波器 光学有限脉冲响应滤波器 模拟退火算法 任意光谱输出 晶体双折射 
对投影型微光学编码器的原理进行了分析,结合微机电系统集成技术,提出并实现了投影型微光学编码器。它是利用微机电系统集成技术将标尺光栅、指示光栅、光电二极管集成化构成投影型光栅微编码器。它具有体积小、光路调整容易的特点。实验结果表明,利用微细加工制作微光学编码器是完全可行的。该器件较之传统的光学编码器在经济性及小型化等方面具有非常明显的优势。
微型光机电系统 投影型编码器 光栅成像 提出了彩色三维激光扫描测量方法,即在单色三维激光扫描测量数据上贴合彩色的数字图像。给出了单色三维测量模型――三维光平面方程测量模型,提出了全新的测量系统参量的快速标定方法,并制作了标定靶标。给出了物体三维数据和颜色信息的贴图技术。利用所研制的装置对招财猫模型进行了实验测量,得到了满意的结果。
光学测量 彩色三维测量 光平面方程 激光扫描 参量标定 增量式光学编码器根据径向辐射光栅产生的叠栅条纹进行角度测量,两光栅码盘轴之间及其与系统转动轴之间的偏心和晃动,影响着编码器读头输出的叠栅条纹信号的相位,这给角度测量带来了一定的系统误差。根据光栅码盘产生叠栅条纹的基本理论,在改进计量光栅码盘理论模型的基础上,推导出码盘偏心情况下码盘读头输出的叠栅条纹信号相位的理论公式,对码盘偏心给叠栅条纹信号相位带来的偏差、增量式光学编码器光学设计原理及消除此由此带来的系统误差的技术原理进行了分析与讨论。
光学计量 光学编码器 增量式编码器 叠栅条纹 偏心 相位 从三级像差理论出发分析了由两透镜无光焦度校正器和单一反射镜组成的光学系统,讨论两透镜无光焦度校正器放置在单一反射镜前和后组成的光学系统的各种消像差条件。并给出求解两透镜无光焦度校正器参量的计算公式。
几何光学 三级像差理论 无光焦度校正器 消像差条件 根据矢量衍射理论,提出了一种用于提高高数值孔径显微物镜纵向分辨率的可调二元环形光瞳滤波器,通过改变滤波器的环半径获得不同的纵向分辨率,并利用共焦显微术点扩散函数的乘积性大大地降低了旁瓣相对主瓣的比值。模拟结果表明,这种新型滤波器不仅可以提高高数值孔径物镜的纵向分辨率,同时基本上不影响横向分辨率。
光学仪器 高数值孔径 光瞳滤波器 纵向分辨率 矢量衍射理论 具体推导了相位共轭型非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的一般变化规律.结果表明:对于用有限线宽非相干光激发源非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的变化规律具有对称性,且强度峰与激发光场带宽成正比,与纵向弛豫速率成反比.这一结果为利用发光二极管作抽运源研究半导体光放大器及有源光波导超快动力学过程提供了理论基础.进而提出了用发光二极管结构的非相干光时延四波混频测量有源介质带间和带内载流子弛豫速率的有效方案.
非线性光学 四波混频 半导体光放大器 有源光波导 弛豫过程 超高时间分辨 用荧光标记物1,8 ANS与细菌视紫红质结合,测得紫膜细菌视紫红质在能化态时的表面电位远大于非能化态时的对应值。在细菌视紫红质分子的激光四波混频实验中,应用激子表象理论,获得了紫膜能化态时的激子饱和密度和激子长度,说明在bR ANS络合物中,细菌视紫红质中色氨酸残基对ANS的激发能量转移效率提高,能化态时表面电荷密度增加,从而使非辐射共振转移变为激子转移,也证明了紫膜能化态时表面电位的非线性光学机制。
非线性光学 细菌视紫红质 能化态 表面电位 利用f振子的湮没算符和产生算符的逆算符的性质,得到了SU(1,1)李代数的两个双模非厄密实现,在此基础上引入了两种非线性孪相干态,并讨论了它们的光子统计性质和相位特性.
量子光学 f振子 非线性孪相干态 非经典效应 提出了一种相位跳变区域的确定方法,在此基础上提出一种基于相位跳变区划分的相位展开方法。计算机模拟和实验结果均证明:此方法对噪声有很强的抗干扰能力,能有效地实现带噪声的主值相位图的相位展开。
信号检测 相位跳变区 相位展开 移相干涉术 对马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪的滤光消光比特性进行了研究,提出了一种在其一端加上光纤全反镜的方法,大大改善了马赫-曾德尔干涉仪的输出谱特性,由此提出并设计了一种单通道光开关,实验得到了约37.4 dB的开关动态范围.
信息光学 马赫-曾德尔干涉仪 消光比 单通道光开关 提出了一种依据人眼的颜色视觉机制对真彩色显微生物图像进行分割的色彩向量的降维表示方法.该方法将由红绿蓝三色彩刺激经Karhunen-Loève变换得到的I1I2I3色彩空间中的I1强度信息摒弃,将色彩特征由三维I1I2I3色彩空间向量降维为二维I2I3色彩向量.并以此I2I3色彩向量作为图像的色彩表示特征,运用反向传播网络对真彩色显微生物图像进行了分割实验.实验表明该方法应用于分割真彩色显微生物图像时,与采用I1I2色彩向量的降维方法相比,可优化色彩表示特征,加快网络的收敛速度,提高图像分割的正确率.
图像处理 色彩空间 Karhunen Loève变换 彩色图像分割 反向传播网络 介绍了一种新的重构三维折射率场的方法。该方法利用一个共焦检测系统对被测对象的像面全息干涉图进行三维扫描,并记录干涉强度,通过对强度数据的处理,可以重构出三维折射率场。这种方法原理简单,不需要进行多方向的全息干涉记录和复杂的重构过程。给出了初步的试验结果,证明该方法是可行的。
全息干涉 层析 折射率 共焦系统 提出了矢量法分析和数值计算相结合的方法求解复数域超越方程来得出具有金属外包层的光纤的基模,以及包层模的传输常量。对具有复数折射率(金属)外包层的圆柱形波导(光纤)进行了分析。得出了一些规律性的结论,以此为基础分析了金属外包层对长周期光纤光栅的影响,并做了相关的实验验证。
光纤通信 长周期光纤光栅 矢量模方程 金属外包层光栅 在具有级联光放大器的密集波分复用强度调制直接检测光纤系统中,导出了包含互相位调制和受激拉曼散射共同作用的强度/相位矩阵表达式.在计算强度噪声谱的基础上,研究了互相位调制和受激拉曼散射的相互耦合并用于密集波分复用系统的噪声分析.在带色散补偿的密集波分复用级联光纤传输系统中(如80信道,信道间距50 GHz),受激拉曼散射引入的串扰噪声功率可能超过互相位调制.最后,给出了密集波分复用系统分析与设计的若干建议.
光纤通信 互相位调制 受激拉曼散射 串扰噪声 波分复用系统 报道了用氦氖激光实现的塑料光纤双锥与介质半球(称半球腔)之间的活动耦合效应。测量了光纤双锥的发射效率,并测量了锥腔耦合效率与半球腔的表面积、锥腔距离之间的关系。根据这种效应,可以制成塑料光纤活动耦合器;如果再加上调谐滤波器,可制成适合塑料光纤通信网用的信号上下载装置。
光纤通信 塑料光纤 光纤活动耦合器 耦合效率 利用耦合非线性薛定谔方程分析了光脉冲在超高偏振模色散光纤中传输时,偏振模色散引起脉冲分裂。并用基模的两正交偏振分量耦合走离解释了脉冲分裂的成因。利用偏振模色散为237.95 ps/km1/2的光纤进行了实验验证。
偏振模色散 高斯脉冲 耦合非线性薛定谔方程 超高偏振模色散光纤 提出了一种有效的简化数值算法模拟反向多波抽运拉曼放大器的传输性能,考虑了包括色散、非线性等效应,以及放大器放大自发发射噪声对多信道宽带分布拉曼放大系统性能的影响,并且具有足够的精度。作为模型的应用,模拟了一个64×10 Gb/s的拉曼宽带级联放大系统的传输特性,比较了不同入纤功率对接收性能的影响,得到了一些有益的结论。
系统建模 光纤拉曼放大器 分步傅里叶算法 平均功率分析 眼图闭合代价 提出了一种新型的塑料光纤功率耦合器,该耦合器与传统的拉锥型和混合棒塑料光纤耦合器不同。理论分析了它的损耗特性。该耦合器基于塑料光纤本身的热特性,分别将塑料光纤进行拉锥和热缩构成耦合器的两端,结构简单,制作容易,实验结果表明其性能也可满足塑料光纤短距离通信网的要求。
塑料光纤 耦合器 锥形光纤 插入损耗 应用切比雪夫多项式,求得了仅有相邻波导耦合的(N+1)×(N+1)定向耦合器在弱耦合、无损耗和忽略正交偏振模场分量间耦合的情形下波导耦合方程的通解.列出线形排列2×2,3×3,4×4定向耦合器的解的表达式,并对环形排列3×3定向耦合器的解作了较详细的分析.
导波光学 定向耦合器 耦合模理论 切比雪夫多项式 通解 发现高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的谐振波长对特定圆周方向的横向负载不敏感,谐振峰幅值随横向负载而线性变化;而且这种长周期光纤光栅的谐振波长随温度变化而线性变化,谐振峰幅值对温度变化不敏感。由此设计而成的可调增益均衡器可实现谐振波长和幅值的动态独立调节,能很好地满足均衡掺铒光纤放大器增益谱的需要。
可调增益均衡器 长周期光纤光栅 光纤放大器 温度 横向负载 利用反应离子束溅射、反应磁控溅射和电子束蒸发在K9基底上沉积ZrO2薄膜,并用原子力显微镜对薄膜表面形貌进行测量。通过数值相关运算,对不同工艺条件下薄膜生长界面进行定量描述,得到了薄膜表面的粗糙度指数、横向相关长度、标准偏差粗糙度等参量。由于沉积条件的不同,薄膜生长具有不同的动力学过程。在反应离子束溅射和反应磁控溅射沉积薄膜过程中,薄膜生长动力学行为均可用Kuramoto Sivashinsky方程来描述,电子束蒸发制备薄膜的过程可以用Mullins扩散模型来描述,并发现在沉积薄膜过程中基底温度和沉积过程的稳定性对薄膜表面特征影响很大。
薄膜物理学 薄膜 原子力显微镜 相关运算 提出一个利用多层膜小角X射线衍射谱衍射峰积分强度计算多层膜界面粗糙度的公式。用磁控溅射技术制备Mo/Si多层膜,用波长为0.154 nm的硬X射线测量样品在小掠入射角区的衍射曲线,分别用本文公式和反射率曲线拟合方法计算了样品的界面粗糙度。实验结果表明:由本文公式获得的界面粗糙度近似于拟合方法获得的界面粗糙度,它们略等于多层膜界面实际粗糙度。
薄膜光学 多层膜 X射线衍射强度 粗糙度 
分别采用电阻热蒸发和电子束热蒸发的方法,在石英基底上制备了十几种用于紫外光区的氧化物和氟化物单层膜,通过测其在200～2000 nm波段内的透射率,计算出了这些膜材料在从紫外到红外波段内的折射率n和消光系数k的色散曲线,并由Tauc作图法求出了材料的带隙。
薄膜光学 折射率 消光系数 带隙 截止波长 提出一种分析微波等离子体化学气相沉积工艺条件对金刚石薄膜的组成和光学性质影响的方法。采用红外椭圆偏振光谱仪来分析Si衬底上金刚石薄膜的组成和光学性质,研究微波等离子体化学气相沉积法生长条件和退火工艺对金刚石薄膜的消光系数和折射率的影响。实验表明金刚石薄膜中存在C-H、C=C、O-H和C=O键,生长条件对薄膜中C-H和C=C键的含量及薄膜的折射率影响较大;薄膜经过退火后薄膜的光学性质得到明显改善。
薄膜光学 微波等离子体化学气相沉积 金刚石薄膜 光学性质 红外椭圆偏振光谱 研究了在均匀分层介质中构成标准矢量波函数的必要条件。研究结果表明在均匀分层介质中构成标准矢量波函数一般需遵循Morse Feshbach判据外,领示矢量只能选取与折射率变化方向一致的那根坐标轴单位矢量。但在某些特定的条件下,对领示矢量的选取条件可以放宽为只需遵循Morse Feshbach判据即可。
物理光学 标准矢量波函数 Morse Feshbach判据 罗伯逊关系式