研究了劣腔内二能级原子与单模腔场的双光子相互作用。腔内原子受外加相干光场驱动,并向一般真空态自发辐射。通过腔镜向腔内注入压缩真空态光场,使腔模向压缩真空态光场衰减。本文利用劣腔近似条件得到原子约化密度算符主方程,在此基础上讨论了二能级原子的双光子共振荧光光谱。

用多光子电离飞行时间质谱法在三光子与丙酮分子3d态和4s态共振的激光波长区域获得了丙酮分子的共振多光子电离分质量多光子电离(MPI)光谱和飞行时间质谱。实验观察到的主要产物是CH3CO+和CH+3,还观察到了少量的C+、CH+、CH+2和CHO+,在实验的激光波长范围内未见到母体离子。分质量多光子电离光谱具有相似的光谱结构,几个主要谱峰分别对应着(n0,3d)和(n0,4s)里德堡跃迁。实验还测得了各产物离子信号分支比对激光强度的依赖性和总离子信号的光强指数。根据实验结果对丙酮分子在该波长范围内的多光子电离机理作了讨论。并用速率方程对母体离子阶梯模型的多光子电离进行了分析。采用简单的三能级系统模型,估算了基态到3d态的三光子吸收截面。

用光学二次谐波产生(SHG)、拉曼散射和紫外-可见吸收光谱等方法研究了偶氮、苯腙及半花菁三种有机染料Z型Langmuir-Blodgett(LB)多层膜的时间稳定性问题。发现:随着放置时间的推延,其LB膜的二次谐波产生信号强度下降,然后逐渐达到稳定;在高压汞灯光照射下,粉末样品中N=N(偶氮)、C=N(苯腙)、C=C(半花菁)键伸缩振动所对应的拉曼峰强度以及这三类染料在LB膜样品中所对应的生色团的吸收均呈现逐渐变小的现象。三个实验所确定的三种分子稳定性排列次序是完全一致的:C=C键的结构最稳定,C=N次之,N=N最差。这三类有机染料中的“光漂白”现象是引起LB膜二次谐波产生信号下降的主要原因之一。

研究了对称型二烷氨基蒽醌的三阶非线性光学性质。通过三维简并四波混频实验对11种低浓度溶液样品的测试,其三阶非线性极化率V(3)达1.8～3.4×10-13esu,分子的三阶非线性超极化率C达1.9～3.5×10-31esu。讨论了分子结构对三阶非线性光学性质的影响。

用一维粒子模拟方法(Particle-in-Cell)数值研究了超短超强激光(IK2>1018W·Lm2/cm2)与稀薄等离子体的相互作用过程。结果表明,超短超强激光与稀薄等离子体相互作用后,在等离子体中激发起尾波和拉曼(Raman)波,它们的波长和频率的值与解析解符合得很好;同时在尾波的作用下,等离子体中的部分电子被加速到很高的速度,甚至接近光速。

采用光学度规模型,研究了光子在轴对称介质中的运动轨道,分析了光子在不稳定轨道附近的行为,进而讨论了它在激活介质中的受激发射。

报道南开大学现代光学研究所白光信息处理课题组近十几年在将白光光学信息处理用于黑白胶片作彩色摄影的研究中,各阶段所取得的技术进展,以期社会予以评论和指导。

提出用CO2激光对记录于LiNbO3晶体中的全息进行实时实地地局域热固定。通过脉冲加热和加载吸热体,可以使得温度范围在100～200℃之间的区域接近于加热光的形状,分布于一局部范围。文中给出了加热模型及其数值解。通过得到的最优解参数进行了一系列实验。实验结果显示,用CO2激光可以成功地对光折变全息进行实时实地地局域热固定,并且加热时间短、固定转换效率较高。

简要叙述了二维光栅图的基本原理,给出了几种光栅图的系列图合成方法,介绍了计算机辅助二维光栅图像制作系统的基本组成,以及运用该系统制作的光栅图的特点。最后以“焰火绽开”为例给出了系统从设计到制作的全过程。

用传输矩阵法对具有不同参数的λ/4移相结构、多节λ/4移相结构、有效折射率调制结构、耦合系数调制结构和“缝合”误差结构等五种光栅子结构进行了数值模拟计算。模拟结果解释了作者研制的均匀光纤光栅、相移光纤光栅的传输谱,也验证了其他研究小组发表的实验结果。通过对各种结构的系统研究,提出了一些新的利用光纤光栅的设想。

在线性近似条件下,量子化了非线性薛定谔方程,用后向传播法数值求解了初始啁啾对光孤子压缩比的影响。数值结果表明,初始正啁啾在初始一定距离范围内能减小压缩比,理想光孤子的压缩效果最好。

从实验上研究了聚苯基喹口恶啉(PPQ)共轭有机物平面光波导中的飞秒光脉冲的非线性传输特性,通过研究其光波导中由于自相位调制效应而导致的光谱展宽,得到了PPQ的非线性折射率,同时表明PPQ共轭有机物平面光波导中具有较大的非线性效应,有可能制作较为理想的全光器件。

玻璃基片上的SiO2膜已在液晶显示器件制造业中得到了广泛应用。SiO2膜的性能在很大程度上决定了液晶显示器件的化学稳定性及使用寿命。SiO2膜致密性及膜厚可由P-蚀刻法测量出。本文提出了一种评估液晶显示器件中使用的SiO2膜层性能的简便而又快捷的方法。

研究了磁控溅射制备的Ag5In5Te47Sb33相变薄膜的光谱及短波长静态记录性能。研究结果表明,晶态薄膜反射率较高,并在600～900nm波长范围内,晶态与非晶态的反射率和折射率相差很大。在CD-E系统的工作波长780nm处,晶态反射率高达50%,光学常数为5.34-1.0i;非晶态反射率为23%,光学常数为2.5-1.03i。从这一角度讲,Ag5In5Te47Sb33相变薄膜适于做CD-E系统的记录介质。另外,采用波长为514.4nm的短波长光学静态记录测试仪对Ag5In5Te47Sb33薄膜的记录性能进行了测试,结果表明,这种薄膜短波长记录性能较好,它在较低功率和短脉宽的激光束作用下就可得到较高的反射率对比度。

采用电子束沉积技术成功制备了以碱土金属硫化物为基质材料、稀土元素离子作为激活中心的输出红光的红外上转换及光存储薄膜材料CaS:Eu,Sm。物相结构测试表明,基片温度和后退火晶化处理对薄膜的晶态有很大影响。在本实验的制备条件下,(200)面的衍射峰最强;加硫共蒸或通入少量H2S有助于改善CaS薄膜的化学计量比。光谱测试表明,薄膜材料的光学性能与粉末材料基本相同。

建立了脉宽1～2ns、能量80J的两路钕玻璃激光系统,介绍了激光装置中的一些技术问题。

介绍了动态光散射法测量微粒尺度的原理。通过对相关函数相对误差的分析,提出了分段自相关的方法。该方法解决了高速、大数据量采集的困难,又不显著影响相关函数的精度。给出了实验装置及实验结果,测量结果与标准样品的标称值相符。

利用P-偏振光双面反射法测量了浸泡提拉法制备的“有机硅树脂-二氧化硅-有机硅树脂”三层膜样品两面P-偏振光反射光强比γ与入射角θi关系曲线,经过数据拟合,确定了这三层薄膜的光学参数,同时研究了薄膜间的相互作用层的光学参数。测量结果表明此方法可能成为研究薄膜和膜层之间相互作用的一种新手段。

在较全面地给出光栅对脉冲整形器失调产生附加相位项表达式的同时,详细地讨论了展宽器失调的附加相位项在放大系统传输过程中的变化,并与压缩器失调特性作了比较,分析了这些失调对超高亮度激光系统输出脉冲及其聚焦场时间特性的影响,得到了确定光栅对脉冲整形器失调容限的基本原则。

分析研究了小视场折衍混合单透镜的设计中,当衍射面同时用于消色差和球差时光焦度分配的最优方案,得到了改进的光焦度分配公式。通过设计实例表明,由该改进公式可得到较好的初始结构,能够有效地克服衍射光学透镜校球差时产生的较大的色球差,验证了此改进公式的正确性和有效性。此改进公式对折衍混合系统的设计具有指导意义。

针对空间光学系统轻型的特点,采用衍射光学元件取代Schmidt校正板来校正系统像差,设计了一个二元光学反衍混合Schmidt望远系统。光学系统的通光孔径为φ=200mm,相对孔径F#=1.9,波长λ=4.3μm,视场2ω=10°。光学设计采用OSLOsix软件。光学设计结果:空间频率ν≤60 cycles/mm时,调制传递函数MTF≥0.4。

报道了一种由聚合物分散液晶膜与具有周期性条状电极结构板结合的新型光栅器件。借助于聚合物分散液晶膜的电光特性,这种栅对入射光的散射或衍射取决于对其施加的电压,即它是电场可调的。实验结果显示出当驱动电压超过器件的阈值电压时,衍射光的强度和衍射斑的可见级次能被电场调制,而且它能把入射光的线性偏振态变为椭圆偏振态。

用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上成功生长了高质量的Zn1-xMnxSe/ZnSe(x=0.16)超晶格结构,用X射线衍射和低温光致发光(PL)对其结构、应变分布以及光学性能进行了研究。结果表明,2K温度下,Zn1-xMnxSe/ZnSe超晶格的光致发光中主发光峰对应于ZnSe阱中基态电子和基态轻空穴之间的自由激子跃迁,而且其峰位相对于ZnSe薄膜材料的自由激子峰有明显移动。其中,当超晶格的总厚度大于其临界厚度时,自由激子峰位向低能方向红移2meV;当超晶格总厚度小于其临界厚度时,自由激子峰位向高能方向蓝移6meV。理论上分析计算了由应变和量子限制效应引起的自由激子的峰位移动,理论和实验符合很好。