期刊基本信息
创刊：
1964年 • 半月刊
名称：
激光与光电子学进展
英文：
Laser & Optoelectronics Progress
主管单位：
中国科学院
主办单位：
中科院上海光机所
出版单位：
中国激光杂志社
主编：
范滇元
执行主编：
邱建荣
副主编：
戴琼海 张龙 张雨东 曹良才
ISSN：
1006-4125
刊号：
CN 31-1690/TN
电话：
021-69918427
邮箱：
地址：
上海市嘉定区清河路390号
邮编：
201800
定价：
120元/期
激光与光电子学进展 第45卷 第2期
在二维光子晶格中实现空间二维带隙孤子和带隙孤子串,利用光子晶格进行非线性空间频谱整形。实验中清晰观测到在自散焦非线性作用下,探测光束从反常衍射导带底部演化到带间的禁带形成带隙孤子过程及其空间频谱的非线性整形过程。
空间带隙孤子 光子晶格 频谱整形 利用周期极化反转铌酸锂（PPLN）光波导中和频（SFG）、级联倍频（SHG）和差频（DFG）、级联和频与差频等二阶和级联二阶非线性效应,提出并理论研究了基于单个PPLN光波导实现40 Gbit/s全光半加器、半减器、与门、或门、异或门等多种逻辑功能。提出并理论研究了基于PPLN光波导环形镜结构实现非归零码（NRZ）到归零码（RZ）的全光码型转换。实验验证了10 Gbit/s和20 Gbit/s基于PPLN光波导NRZ到RZ的全光码型转换。
信息光学 全光逻辑门 全光码型转换 周期极化反转铌酸锂 和频 级联倍频和差频 级联和频与差频 介绍了由相速度分布诱导的差频光图样演化过程。由于相速度的非均匀分布, 诸如圆环型、弯月型的图样均会在差频过程中出现。由不同相位失配情况下差频光分布曲线的交叉点可得知超光速和亚光速区域的分界线。
光学混频 相速度 聚焦光束 一种基于迈克耳逊干涉仪的单向量子密钥分发系统,采用法拉第旋转镜和四端口偏振分束器的组合,消除了光纤及光学器件的双折射效应,具有自稳定特性。信息编码在光子的相位上,通过检测光子的偏振进而解码出信息。以中心波长1310 nm的单光子脉冲,在50 km的干线光纤中获得了30 dB的消光比。
量子密钥分发 单光子相位编码 偏振检测 利用两个相互独立的非简并光学参量振荡器（NOPO）产生的两对强度量子关联孪生光束,在实验上成功实现了多光束间量子关联的传递,使两束毫无关联的独立光束产生了强度差噪声低于散粒噪声基准0.8 dB的量子关联。
孪生光束 光学参量振荡器 量子关联传递 系统研究了具有负折射性能的金属/介电鱼网结构,发现其中的磁激发耦合形成了磁等离极化激元（MPP）,从实验上观察到多个MPP模式,并对它们的激发频率进行了调控。这种磁激发形式具有新颖的特性,为今后的光学集成提供了新的思路。
磁等离极化激元 金属/介电鱼网结构 透射谱 利用半导体激光局域加热催化剂,实现了在透明基底上碳纳米管(CNT)的生长。通过调节激光的照射光点,来准确控制碳纳米管的生长位置。这种方法解决了在面积透明基底上室温合成碳纳米管的问题,可以很方便地实现基于碳纳米管阴极的场发射平板显示器。
半导体激光 碳纳米管 场发射平板显示 通过引入深刻蚀光栅结构,普通的石英玻璃可以表现出类似双折射晶体的偏振分光性能。这种深刻蚀光栅是一种亚波长光栅结构,仅存在两个衍射级次,通过光栅表面刻蚀深度的优化控制,实现不同偏振方向的光出射到不同衍射级次上,实现了偏振分光的功能。
石英玻璃 晶体 偏振分光器 光栅 提出了基于曲面凹槽深度形状调制焦距的亚波长金属沟槽聚焦透镜,在器件尺寸不变条件下,通过调整凹槽深度分布曲面可对亚波长聚焦光束的焦距进行精确控制,该结构在高集成度微纳光学器件上具有广泛的应用前景。
表面等离子体 亚波长 聚焦 通过在含正交结构氟化钇纳米晶的透明玻璃陶瓷中共掺Er/Tm/Yb或Ho/Tm/Yb稀土离子,在976nm激光激发下,可以获得明亮的室温上转换白光发射,其色度坐标与标准的等能白光十分接近,能量转换效率约为0.1%。
玻璃陶瓷 稀土 上转换 白光 通过溶胶－凝胶方法制备了CaIn2O4:Eu3+荧光粉,所制备的样品用X射线衍射、场发射扫描电镜、光致发光光谱、低压阴极射线光谱和荧光寿命等进行表征。在397 nm紫外光和低压阴极射线激发下,CaIn2O4:Eu3+荧光粉发白光,对应于Eu3+的各个能级5D0,1,2,3-7FJ (J= 0,1,2,3,4)跃迁,量子产率接近10％。
白光 多声子发射 猝灭 利用无损光致超声成像,在体观测了小鼠脑皮层血管的分布及结构,对由外部金属所致的脑损伤、血管破坏及皮层出血进行高分辨成像,并对损伤出血的脑皮层进行了连续光声成像,实现对愈后过程的形态学监测及功能评价。
光声成像 脑损伤 功能成像 无损监测 声光偏转器作为扫描器件没有机械惯性,具有扫描速度快、稳定性好的优点,但扫描飞秒激光受限于声光效应与晶体严重的空间色散和时间色散。采用单个棱镜同时补偿了这两种色散,实现了飞秒激光的无惯性扫描,并成功建立了飞秒激光快速随机扫描显微成像系统。另外还发展了高斯飞秒激光经角色散后的时空演化理论。
飞秒激光 声光偏转器 多光子成像 色散补偿 角色散 研究了一种超薄硅单层与掺铒硅单层/金属薄膜/硅衬底 (Si:SiEr/Metal/Si, SEMS)型硅基激光器结构。利用表面等离子体激元局域增强效应提升了硅基增益介质材料在1.54 mm波长点的光学增益特性。通过优化金属材料厚度、铒离子极化方向和铒离子位置等参量,减小表面等离子体激元所带来的光学损耗。结果表明,当金属材料厚度小于20 nm时,硅基激光器的净增益系数范围为1～36 cm-1。
表面等离子体激元 增益系数 硅基激光器 根据马赫-曾德尔型热光开关的工作原理,提出了可以提高热光开关响应速度的过驱动方法并设计相应的驱动电路,使SOI 4×4 重排无阻塞热光开关阵列的响应时间从大于2 ms提高到了亚微秒。
亚微秒 热光开关阵列 介绍了ZnxMg1-xO 和 ZnO:Al外延膜的激射特性。发现Mg 替代的浓度灵敏地改变带隙宽度及受激发射峰的光子能量（激光频率）,对发光效率影响较小。观察到Zn0.78Mg0.22O中光子能量高达3.51 eV的激射,据我们所知这是目前ZnO系列材料已报道的最短波长的激射,而且其等离子体激射频带不随激发强度变化。结果表明Mg 替代可以用作调节改变材料的响应波长。
激射 光谱学 替代 掺杂 提出了一种高效的非迭代三维全矢量光束传播法。在该方法中,表征器件全矢量特性的偏振耦合项被引入光束传播方程,并使用新型的交替方向隐式进行高效处理。数值模拟的结果表明,相比于传统的迭代方法,该方法在保持较高精度的同时,计算效率有了显著的提高。
全矢量 光束传播法 光波导 单模-多模-单模光纤(SMS)结构是在光纤中实现多模干涉（MMI）的一种简单而有效方法。利用SMS对温度与轴向应变光谱响应极性相反的特性研究了其温度补偿。研究证实,选择具有适当热膨胀系数的封装材料可以实现有效的温度补偿。使用陶瓷材料可使SMS的温度稳定性达到1 pm/℃。
光纤器件 多模干涉 温度补偿 
光子晶体光纤(PCFs)具有很多在传统光纤中无法实现的特性,成为近些年光学和光电子学的研究热点。对光子晶体光纤十几年的发展历史进行了简要的回顾,介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及光子晶体光纤的制备工艺。重点论述了光子晶体光纤的无限截止单模传输特性,可调节的色散特性,大模面积特性,高双折射特性和高非线性特性及其在非线性光学和光子晶体光纤激光器等方面的应用,并对发展前景进行了展望。
光子晶体光纤 微结构光纤 光子带隙光纤 光纤光学 实验研究了用化学法产生碘分子作为碘源的氧碘化学激光器。该氧碘化学激光器采用列管单重态氧发生器,超音速氧碘混合喷管设计马赫数为2.5,增益区长度为26.5 cm。在氯气流量为353 mmol/s时,输出功率为7.8kW,相应的化学效率为24.5%。
氧碘化学激光器 功率 化学效率 激光声纳探测技术可远距离、非接触地在空中平台上测量水表面的振动速度,进而获得水下声场振动频率,它在未来的海洋探测中具有巨大的应用前景。综述了激光声纳探测技术的研究历史和现状,分析比较了各发展阶段技术路线的特点,并对其发展前景进行了展望。
激光 探测 多普勒频移 声纳 控制调Q器件声光开关的开门时间,在低的抽运功率（瓦级）下,成功实现了1～50 kHz几十纳秒脉冲的激光输出。在重复频率50 kHz下,获得了20 mJ,35 ns左右的脉冲输出,脉冲稳定性优于90%,光束质量为2.0左右。
光纤激光器 声光调Q 窄脉冲 用布里渊散射信号可以探测水下目标。介绍三种基于布里渊散射的水下目标探测方法：F-P扫描干涉仪探测方法、边缘探测方法、F-P标准具-ICCD探测方法,并对这三种方法进行了分析和比较。
布里渊散射 水下目标 F-P扫描干涉仪 边缘探测 F-P标准具 基于背向切割方法,建立了测量高双折射光纤拍长的实验系统;采用最小二乘拟合法进行数据处理,放宽了对切割长度的限制,扩大了拍长的测量范围,使其能较好地适用于高双折射多孔光纤的拍长测量。
高双折射多孔光纤 拍长 背向切割法 相位差 在硅衬底上制备了基于ZnO多晶薄膜的金属－绝缘层－半导体（MIS）器件,该MIS器件在室温下被施以不断增大的正向偏压时,来自于ZnO薄膜的紫外发光从自发辐射转变为受激辐射,并产生随机激光。
硅基 ZnO薄膜 电抽运 随机激光 利用高精度数据处理技术与二阶巴特沃兹低通滤波技术研制了一套可与液晶显示器(LCD)或计算机连接工作的激光测试系统,用于可见光波段中小功率激光器的光功率、光功率稳定性等参数的检测,最小分辨率为0.01 mW。实验验证,系统的测量误差小于±5％。该激光测试系统工艺简单,价格低廉,检测结果直观、明确,测试精确度高,可广泛应用于中小功率激光器的生产、检测和使用。
激光功率 稳定性 巴特沃兹滤波电路 光电探测器 根据钢铁行业棒、线材轧制过程在线测径及外形轮廓测量的基本需求,有两种主要外径测量方法、三类轮廓测量方式。通过对它们的特点、应用条件进行分析比较,最后对使用者如何选用相关技术装备提出建议。
研究了激光与不对称分子相互作用产生高次谐波及阿秒脉冲的特性,提出了采用多光周期脉冲产生单阿秒脉冲的新机制。发现利用不对称分子可以获得相位一致的阿秒脉冲,从而可以更加精确地控制和测量超快过程。
高次谐波 阿秒脉冲 不对称分子 