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12期
运用速率方程计算了Cr4+:YAG晶体的可饱和吸收特性参数，包括初始吸收系数、饱和吸收系数、饱和光强和损耗调制度。用Cr4+:YAG对脉冲和连续Nd:YAG激光器进行了被动调Q，在脉冲Nd:YAG激光器上得到了8 ns的调Q激光脉冲，在连续Nd:YAG激光器的调Q中得到了间隔和幅度抖动小于5％的输出脉冲序列。
可饱和吸收 被动调Q 激发态吸收调Q和锁模 
通过求解速率方程，从理论上详细地分析线形腔掺铒光纤激光器的输出特性。得到了稳态条件下激光器阈值泵浦功率、输出功率和斜率效率的解析表达式；给出了构造线形腔掺铒光纤激光器所需掺铒光纤最短长度和最佳长度的表达式。
线形腔 掺铒光纤激光器 从描述掺铒光纤激光器的速率方程组出发，对980 nm和1480 nm波段泵浦下掺铒光纤激光器的输出特性进行了解析研究，得到了这两个波段泵浦下输出功率、斜效率等重要参量的隐式或显式解析表达式
掺铒光纤激光器 输出特性 研究了电子在有轴向磁场的平面摆动器中的辐射，得到了一个较普遍的自发辐射谱表达式，谱线的形状也是由函数sinc(u)决定，当电子的能量较高或者沿摆动器轴线观察时，辐射是椭圆极化的。数值分析表明：在平面摆动器中附加适当的轴向磁场，可以提高各次谐波辐射的强度，对于基波和较低次谐波，提高更明显。
轴向导引磁场 平面摆动器 自由电子激光 自发辐射 采用氙灯泵浦晶体Nd:S-VAP，KTP晶体腔内倍频，实现了Nd:S-VAP晶体0.5325 μm绿光激光BDN染料片调Q运转。测量了输出绿光激光的特性及不同腔长和染料片小信号透过率情况下的输出能量及脉冲宽度，给出了染料片调Q腔内倍频的耦合波方程组，数值求解方程组，所得的理论数据与实验结果很好地相符。
Nd:S-VAP晶体 腔内倍频 染料片调Q运转 以空间相关的速率方程理论为基础，提出了一种改进的激光二极管纵向泵浦固体激光器的设计方法，给出了在一定泵浦耦合方式下，激光器腔模尺寸和输出耦合率最佳值的选取依据。以采用不同耦合系统的端面泵浦Nd:YAG激光器为设计实例，相应的实验结果与理论计算符合得较好。
激光二极管列阵泵浦 激光器 腔模设计 用调制法布里-珀罗干涉仪方法稳定二极管激光泵浦的Nd:YVO4单频激光器的频率。在锁定情形下，激光频从自由运行慢漂移1.43 MHz/s和抖动±2.5 MHz分别改善到75.75 kHz/s和±1 MHz。
二极管激光泵浦 固体激光器 稳频 将UR90环形非稳腔引入氧碘化学激光器，对其输出模式进行了数值模拟计算，模拟包括了化学动力学、介质横向流动和物理光学等因素；得到与放大率Ｍ和光轴离截取镜距离ａ等参数相关的近场光强、位相及远场光强分布曲线。
UR90环形非稳腔 输出模式 数值分析 利用居地-奥非脱理论计算了Er3+离子在氟化钇锂(LiYF4简写为YLF)晶体中的辐射跃迁几率AJJ′，无辐射跃迁几率ωJJ′及激发态荧光寿命τJ，并根据荧光动力学方程计算出各激发态布居数NJ与掺杂浓度x的关系。对2.7 μm激光(4I11/2→4I13/2)来说，掺杂浓度要大于～3at.％，才能实现布居数反转，对波长为1.73 μm的4I13/2→4I15/2跃迁，存在荧光强度最大的掺杂浓度xop，在泵浦几率为103～105 s-1范围内，xop为1.8～3.0at.％。文中还计算了Er:YAG晶体的光谱特征参数，在相互比较的基础上论述了Er:YLF作为激光晶体的优越性。
Er:YLF晶体 Er3+离子 光谱特性 报道Spiro-Oxaziue染料掺杂高分子(SO/PVA)膜具有很强的可逆光致变色效应，通过对这种高分子膜吸收光谱的测试，证实ＳＯ分子具有二个特征吸收带，一个在360 nm，另一个在595 nm，分别对应于二个分子异构体SO1和SO2，有关这种SO/PVA光致变色过程的研究给出了SO1对紫外光和SO2对可见光(波长在515 nm)的吸收系数分别为1.2 cm2/J和6×10-2 cm2/J，SO2的寿命为38 s。最后本文给出了采用这种SO/PVA膜实现紫外-可见光图像转换和空间光调制操作的实验演示结果。
光敏材料 光致变色 光致异构效应 提出了一种通过测量单脉冲光的输入与输出波形来研究激发态非线性吸收的新方法，用这种方法研究了纳秒脉冲作用下类卟啉镉溶液与甲基橙溶液的三重激发态的非线性吸收特性，前者为反饱和吸收现象，后者是由饱和吸收转化为反饱和吸收的新现象。实验结果验证了理论模拟的正确性。
激发态 非线性吸收 瞬态特性 通过数值求解一维含时薛定锷方程，研究了阈上电离与高次谐波随激光强度的变化关系。结果表明，两者具有相同的特性，都具有平台区和截止位置，但两者又有差别。较低激光强度作用下，谐波谱有平台而光电子能谱为单调下降的，激光强度较高时，两者都有平台，对应的平台区和截止位置相同。
一维含时薛定谔方程 阈上电离 高次谐波 法布里-珀罗腔对啁啾光脉冲的压缩存在滤波和色散(谱相位均衡)双重机制；后者根据腔体谐振波长与光载波中心波长之差可呈现为正常或反常色散。证明了最佳调谐区为一系列间隔约几纳米的不连续区。首次解释了M. Nakazawa等人的实验结果。
法布里-珀罗腔的最佳调谐 啁啾光脉冲 通过数值模拟，分析了脉冲离散效应对单模光纤正群速色散区基于暗孤子交叉相位调制的脉冲压缩的影响，并提出了减轻这种影响的办法。作者发现，即使暗孤子与被压缩脉冲的中心波长相差很小，离散效应对脉冲压缩的影响也很大。离散效应不仅导致脉冲压缩比的减小和压缩后脉冲峰值功率的降低，而且还导致脉冲压缩所需最佳光纤长度的增加以及压缩后的脉冲呈现不对称性。还发现，若采取本文提出的非同步耦合法，则可以明显地弥补离散效应对脉冲压缩的影响，从而有效地改善脉冲压缩效果。
脉冲离散 交叉相位调制 脉冲压缩 非同步耦合 推导了两能级原子在稳态和小速度一阶微扰近似下的受力矢量方程，并分析表明TEM*01模光场对原子的作用力中存在旋涡力。对在大正失谐δ≥Ω0≥Γ和z≤Z0＝kw2/λ条件下的TEM*01模行波和驻波场中原子的受力进行了分析。对行波场，自发辐射对原子运动的影响很大，但在r≤λ区域内原子受到横向囚禁力；对驻波场，自发辐射的影响可以忽略。考虑在z方向波长范围内原子的平均受力得到的结论为：在横向，除了有稳态偶极囚禁力外还有对横向速度vrer产生的阻尼力；在纵向，不存在囚禁力但对纵向速度vzez产生阻尼，在r≤λ区域内原子也只受到横向囚禁力。
TEM＊01模式 激光冷却与囚禁 两能级原子 针对Hopfield网络模型在存储模式不满足0和1状态均匀分布及数目对等的条件下存储容量及寻址能力下降的缺点，提出并用光束方向编码光学实现了三值(1，0，-1)互连的分区适应截值模型，并把这一模型应用到交通标志的识别中，结果表明该模型及光学系统有很好的稳定性。
神经网络 互连权重 分区适应截值 正交化算法 在光学多级互连网络的实现中，光学2×2开关的构造是至关重要的。本文介绍一种构成光寻址2×2光学开关的方法，该方法是在方解石晶体的双折射性质的基础上，利用普克尔斯只读光调制器(PROM)来控制入射光的偏振态，从而实现光寻址2×2光学开关，这种开关具有许多优点，并且可以在3-D方向堆栈集成。利用该开关可以很方便地实现3-D集成的蝶形互连网络。
光寻址2×2光学开关 蝶形互连网络 提出了用变频全息光栅实现参物光束夹角可调的方法，从理论上分析了它的结构特征，设计了制作变频全息光栅的三种实验装置，证明了变频全息光栅与透镜结合能产生可变夹角的参物光和大小可变全息光斑。
变频全息光栅 参物夹角 全息光斑 对相位移测量技术中的条纹强度量化所引起的相位误差进行了定量研究。给出了相位测量误差与条纹强度误差之间的统计关系式，对条纹强度量化误差进行傅里叶级数展开，并利用条纹强度与相位的关系求得该级数的系数，进而得到标准Ｎ幅算法的相位的解析表达式。最后对强度量化误差效应的一些影响因素进行了讨论。
相位移 量化 相位误差 相关性 用旋涂法制备了一种菁染料-聚合物薄膜，并研究了该染料-聚合物薄膜的光谱性质和光存储性能。该染料薄膜在660～830 nm波段有较强的吸收和20％以上的反射率。在最佳实验条件下，获得了58 dB的信噪比。信噪比(CNR)、载波信号强度(C)和薄膜反射率变化(ΔR)的对数(lgΔR)成正比。
菁染料 旋涂法 光存储 提出利用n≈k的金属膜层材料设计窄带高反膜的一种新方法用超薄金属膜与不对称法布里-珀罗干涉滤光片组合设计法。给出了可见光区的窄带高反膜的膜系结构；定量地分析了膜系的反射率、反射峰值、反射半波带宽等光谱反射特性。实验证实了理论设计和分析。同时，也提供了设计非可见光波段的窄带高反滤光片的方法。
超薄金属膜 反射率 高反膜 滤光片 报道了聚焦光束传输模拟湍流效应校正的实验研究。描述了短曝光情况下，补偿效率积分概率的意义。给出了本套自适应光学系统补偿效率与变形镜驱动器在光束发射直径上的平均间距和湍流相干长度的系综定标关系。
湍流效应 自适应光学补偿 利用不同的方法，测量并比较了用于自适应光学补偿实验的对流湍流池的相干长度。给出到达角起伏谱和起伏方差的概率分布。结果表明：在对流湍流池中，光束的到达角起伏谱满足“-8/3”幂。由于相位起伏服从正态分布，因此到达角起伏的方差呈χ2分布。到达角起伏在水平和垂直方向上的谱完全一致表明了湍流池湍流的各向同性特征。相干长度与对流湍流池上下温差的实验结果，符合以往对流湍流池的流体力学和热力学相似关系。
Fried相干长度 对流湍流池 到达角起伏谱 提出一种新颖的、蚀刻位相深度超过2π的深蚀刻二元光学技术，并从理论上分析深蚀刻二元光学元件与衍射效率的关系，然后用计算机进行模拟与分析，得到深蚀刻二元光学元件特性的一些初步研究结果。
深刻蚀 衍射光学 二元光学 元件 利用朗伯定律重建了光学三角法测位移的原理公式。与用几何光学原理建立的公式进行了比较。利用新公式对影响光学三角法测位移精度的主要误差因素进行了深入的分析，给出了实验结果。并提出了减小和校正误差的方法。
光学三角法 位移测量 坐标测量 讨论了慢恢复饱和吸收体的被动调Q过程。在合理简化被动调Q速率方程组的基础上，得到了能反映激发态吸收效应的慢恢复饱和吸收体被动调Q的判据，以及调Q脉冲的峰值功率、脉冲能量、脉冲宽度和能量利用率等调Q重要参量的解析表达式。结果具有一定的普遍性，有助于这类被动调Q激光器的优化设计。
饱和吸收体 被动调Q 激发态吸收 基于麦克斯韦方程组和电磁场的边界连续条件，本文导出了位相光栅的严格的矢量耦合波衍射方程，指出了各级次衍射波之间存在相互耦合作用。并分析了光栅的偏振效应，得到光栅在不同偏振方式下的衍射特性。实验测试结果验证了理论分析的正确性。
偏振 耦合波 位相光栅 衍射 研究了导Ｈ+离子全固态电致变色器件性能退化的内在机制，发现有两个因素导致器件性能退化：在器件褪色过程中，存在于WO3薄膜中的水份将导致OH-在WO3中积累而在其中产生碱性环境，WO3溶于碱性环境而生成钨酸盐；在较高电压作用下H2O电解释放出气体H2和O2而使膜层剥落。通过改进器件结构和改善制备工艺条件，获得了光学密度高达0.5、着色/漂白(Color/Bleach)循环次数高达106以上的性能优良的长寿命导H+全固态电致变色器件。
电致变色 导H+离子器件 退化 报道一种用作光通讯光源的外腔锁模多量子阱结构半导体激光器。其脉冲宽度为2～5 ps，波长调谐范围为1.52～1.57 μm，锁模频率0.5～1.0 GHz，平均输出光功率为1 mW。
半导体激光器 超短光脉冲 光通讯 外腔锁模 多量子阱