对高速调幅光束的光折变两波耦合进行了理论研究,给出了复耦合系数为任意值时两波耦合方程的解析解,讨论了耦合系数对高速调幅光束的光折变两波耦合的影响。

采用全量子理论,建立了皮秒级光参量发生放大器中自发参量辐射产生参量光线宽的数学方程,并对影响参量光线宽的各种物理机制进行计算机模拟、分析和比较。其结果是:在远离简并点时,所产生的参量光线宽很小,而在简并点附近,参量光线宽急剧增大;且泵浦光的发散角和在偏轴方向的泵浦光对参量光线宽的影响较大。这些结果对压缩光参量激光器的线宽具有重要的意义。

报道了一种新掺杂铌酸锂晶体Zn∶Fe∶LiNbO3,它具有优良的光折变四波混频性能,位相共轭反射率可达100%。且与Fe∶LiNbO3相比,抗光散射能力强,响应速度快。本文通过对高掺ZnO后晶体的抗光损伤能力和光电导值的测试分析,讨论了Zn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光散射和响应速度提高的机理。

对序列脉冲倍频YAG激光器泵浦的氧气受激拉曼散射进行了研究。对氧气的受激拉曼散射池的热传导过程进行了数值模拟计算,实验研究了序列脉冲倍频YAG激光器泵浦情况下氧气受激拉曼散射的热效应问题。

提出一个注入式结构,它可以用在各种脉冲激光器中产生短脉冲序列。在这个结构中,从短腔种子激光器产生单一的亚纳秒脉冲,这个种子脉冲在同一增益介质中被再生放大,直到增益衰减到最小。用一个10 ns脉冲激光器泵浦固体激光介质Ce3+∶LuLiF4,直接地,被动地产生了紫外亚纳秒脉冲序列。

以掺铜的钾钠铌酸锶钡(Cu:KNSBN)晶体作为猫式自泵浦位相共轭镜,研究了位相共轭光的反馈对氩离子激光器的输出功率、阈值工作电流、纵模及横模特性的影响,并对其机理进行了分析和讨论。

利用由射线法求得的光谱表达式,分析了外腔式半导体激光器(ECLD)的输出谱,并以此求得了普遍情况下阈值载流子密度的解析表达式。结合光谱表达式与载流子速率方程,求得了不同电流下腔内载流子密度与阈值的差值,从而可以不必诉诸光子数速率方程而获得外腔式半导体激光器的自洽解。

利用数值计算方法研究了q和s畸变对双参数形变偶奇qs相干态量子统计特性的影响。发现偶奇qs相干态与通常的偶奇相干态有着显著不同的量子统计性质,压缩效应和反聚束效应均可在一定条件下的两种双参数畸变态中出现,偶奇qs相干态与通常偶奇相干态的差异随q值偏离1越大和s的取值越小而越大。

提出一种三维多光谱图像数据压缩的新方法。在对多光谱图像数据进行Karhunen-Leove变换K-L变换后,再对变换后的多光谱图像数据进行静止图像压缩方法(JPEG)压缩编码,消除谱和空间相关性。研究提出了一种最大限度地减少额外码流开销的方法。实验结果表明:K-L变换可以获得16谱段3.2~5.3去除谱相关性的压缩比,几乎没有失真,明显优于用离散余弦变换(DCT)去除谱相关性的方法。K-L变换加静止图像压缩方法后总的压缩比可达到102(Q=50),峰值信噪比为34dB。

提出了一种新的多通道散斑照相术,通过旋转光楔实现多通道散斑图记录。该方法不仅能在一张记录介质上记录物体动变形一些状态的多通道散班图,且用全场滤波分析时,能方便地同时给出所有通道的物变形信息,得到清晰的,高衬比的干涉条纹图。文中还给出了物体动变形及板弯曲等实测结果及分析。结果表明,理论分析与实验结果相一致。

对荧光共焦扫描系统用光强点扩散函数进行傅里变换得到系统三维传递函数的数学模型,并由此求得环形透镜和各种有限大小探测器系统的光学传递函数。用计算机模拟和光学传递函数数值计算,分析了采用不同环形透镜及探测器对系统成像特性的影响。

从部分偏振散斑光场的统计理论出发,对像斑强度中心漂移进行了计算,导出了测量的基本不确定度的表达式,指出了在部分偏振光照明下有利于提高测量精度。

将联合击中击不中变换相关器(JHMTC)用于二值图像的目标识别。与常用的联合变换相关器(JTC)相比,联合击中击不中变换相关器对联合变换相关器的输入图像和参考图像进行互补编码。编码的目的在于通过联合变换相关器来一步实现形态学中的击中击不中变换。相关后的图像通过取高阈值的分割方法来实现对目标的准确判断。文中给出了模拟结果和实验数据。

二值化联合变换相关器,通过对联合变换的功率谱进行二值化操作,可以提高联合变换相关器的图像识别能力。本文正是基于此观点,首次提出利用液晶光阀本身的饱和区实现反转二值化联合变换功率谱。实验表明,利用液晶光阀的反转二值化调制,相关性能得到很大提高。计算机模拟的结果与实验相符。系统简单,全光学,无需加入电子阈值系统调制联合变换功率谱。

利用XeCl(308 nm)脉冲准分子激光淀积技术在功率密度5×108 W/cm2、室温、真空度10-3Pa的条件下,制备出不含氢成分的类金刚石薄膜,研究了类金刚石薄膜的特性及其随制备工艺条件的变化规律。研究了激光诱导的碳等离子体发射光谱,探讨了类金刚石薄膜的形成机理。

用不同陈化时间的碱性催化的溶胶,经提拉法镀膜,得到不同增透效果的光学膜层。分析发现,随着与陈化时间相关的水解和聚合反应的进程,溶胶的粒度分布发生变化,形成不同粒径的“簇团(Clusters)”,拉膜后,形成不同的孔径分布,由此影响光学透过率特性。本文给出了与最佳增透效果相对应的溶胶粒度分布范围。

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺合成了莫来石透明陶瓷薄膜。用X射线光电子能谱(XPS)分析技术,通过O1s、Al2p及Si2p的X射线光电子能谱分析,探讨了透明膜的结构、组成及阳离子的配位状态。研究表明,干凝胶中铝以AlO6八面体为主,硅为SiO4四面体,随温度的升高AlO6向AlO4转化,引起透明膜结构的相应变化。

论述了用原子滤波器的透射率廓线测量激光多普勒频移的直接检测方法和理论。报道了基于这个方法的一个原理性实验。实验采用二极管泵浦的连续倍频Nd∶YAG激光器作为发射器,和一个温控的透射率翼宽为380MHz(相当于测速范围为0~50ms)的碘滤波器作为多普勒频移检测器件进行了转盘速度的测量。实验结果与已知转盘速度吻合得很好,速度精度为0.3 ms左右。实验同时,利用另一碘波波器及其电子学伺服系统把激光频率锁定在碘透射率中间,频率稳定度在±150 kHz以内。

在理论上分析了截面为矩形、三角形和余弦形的划痕的衍射花样的相似性,并在此基础上提出了一种测定划痕宽度的衍射光强取样分析法。本文还就消除光阑衍射光及粗糙度散射光的干扰提出了行之有效的措施。

报道无曲率奇点、无像差光波导短程透镜的研究。在透镜面型设计上,应用前文提出的过渡区母线函数形式[1],有效地消除了透镜卷边两端的曲率奇点[2],具体设计和研制了理想光波导短程透镜。通过实验测试,短程透镜在通光孔径(8 mm)内消除了球差,对4.78 mm宽的平面波束,其焦点束斑为3.3 μm。

利用多模速率方程组的解析解对超辐射发光二极管的输出特性进行了研究。在此基础上,数值模拟了衡量超辐射发光二极管工作的重要参量如输出线宽(FWHM)和输出功率等随端面反射率的变化,并且分析了它们之间的相互关系。实验结果与理论大致相符。

在高斯光束传输理论的基础上,利用矩阵光学的原理和高斯光束耦合理论得出了斜面耦合自聚焦透镜型光纤准直器的回波损耗的数学表达式。分析了改变光纤准直器的参数而引起回波损耗变化的原因。实验结果与理论分析比较吻合。

用扩钛和质子交换相结合的方法在x切y传LiNbO3衬底上制成了TM模集成光波导偏振器。质子交换区域位于扩钛波导的末端两侧。在质子交换区域Δne>0,Δn0<0,因此TE模辐射进入衬底。偏振器工作于1.3 μm波长,消光比优于47 dB,光纤-波导-光纤插入损耗3.5 dB。

对一种特殊良导体阶梯光栅在TE波入射情况下的衍射效率问题,用电磁场导波理论进行分析和研究,采用模式匹配方法,对用电磁场导波理论分析所获得的方程进行解算,对计算结果作进一步的优化分析研究,这些分析和研究结果对实际工程设计具有十分重要的指导意义。

利用傅里叶变换拉曼散射技术研究了CdTe表面的拉曼散射信号与激发光功率的关系,并对实验结果进行了分析和定性解释。