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18卷 第8期
在柱对称条件下,利用耦合的布洛赫-麦克斯韦(Bloch-Maxwell)方程,研究了激光脉冲在原子蒸气介质中的共振传播。考察了脉冲在时空中的演化。数值计算结果表明激光脉冲在传播中,由于自感应透明与光波的衍射效应,表现出复杂的相干现象。
柱对称 自感应透明 衍射 时空演化 
研究了激光等离子体背向受激布里渊散射光谱及反射率。当小能量短脉冲激光入射平面靶时,激光等离子体发展不充分,受激布里渊散射光谱结构相似,受激布里渊散射的增长主要受等离于体尺度的影响,随靶材料的有效原子序数的增加,等离子体尺度变小,受激布里渊散射反射率减少。
激光等离子体 受激布里渊散射 朗道阻尼 对流增长 在激光功率密度为4.0×108～5.0×109Wcm-2的范围内,用冲击摆测量了Nd:YAG脉冲激光(波长为1.06 μm,脉宽为10ns)辐照大气中不同面积的HgCdTe样品时的冲量耦合系数。从理论上建立了等离子体爆轰模型,对激光结束后等离子体的膨胀过程进行了比较详细的描述,用此模型计算了不同能量的脉冲激光与不同面积的HgCdTe相互作用时的冲量耦合系数,计算值与测量值符合得较好。
激光-材料相互作用 激光自持爆轰 冲量耦合 用全固化单频Nd:YAG激光器输出的红外激光泵浦由分离元件组成的MgO:LiNbO3倍频腔。通过优化倍频腔的结构,在倍频腔的红外激光输入为440 mW时,获得330 mW单纵模绿光输出,倍频效率达75%。
全固化 外腔 倍频 主要讨论泵浦光束质量对低气压拉曼种子源特性的影响。文中给出了一阶斯托克斯光泵浦阈值、输出能量和光束质量的实验数据。用M2因子分析了泵浦光和一阶斯托克斯光的光束质量。根据考虑泵浦聚焦和泵浦光束质量影响的近似拉曼散射理论计算了泵浦阈值的理论曲线,并与实验数据和有关文献进行了比较。
光束质量 M2因子 拉曼种子源 通过紫外-可见吸收光谱、压力-面积等温线、二次谐波的测量,研究了不同活性分子混合聚集体的形成对LB膜光学性质的影响。分子极性基团间的相互作用,使激发态能量及平均偶极矩发生变化,导致LB膜的光学非线性明显地增强或减弱。
Langmuir-Blodgett膜 二次谐波产生 半花菁染料 芪盐 采用飞秒激光脉冲研究聚苯基喹恶啉共轭有机高聚物薄膜中由法布里-珀罗效应产生的光谱的干涉条纹结构,并通过改变脉冲的峰值功率,测到的光谱条纹结构的变化,说明是依赖光强的非线性折射率的变化引起了干涉条纹的改变,通过平均功率不变只改变脉冲峰值功率方法,验证了热效应在干涉条纹的变化中不起主导作用。
有机聚合物薄膜 法布里-珀罗效应 非线性折射率 光纤中的受激布里渊散射效应限制了调幅有线电视(AM CATV)外调制传输中的最大注入光功率,这对有线电视传输是不利的,因而必须采取措施抑制。通过对激光器抖动法进行理论分析,导出了激光抖动法提高受激布里渊散射阈值的公式,实验结果和公式计算是一致的。
受激布里渊散射 外调制传输 抖动法 应用Pegg-Barnett(PB)位相理论,研究了k光子Jaynes-Cummings(J-C)模型中自发辐射场的位相演化特性,计算了辐射场的位相几率分布函数与位相涨落,给出了在极坐标中位相几率分布演化曲线。
k光子J-C模型 自发辐射 位相特性 Cirac等人证明处于驻波光场波节处的单个囚禁两能级离子的动力学由Jaynes-Cummings(J-C)模型描述。本文旨在推广这一结论。通过引入穿衣态描述,证明处于驻波光场中任意位置时,单个囚禁的两能级离子的动力学仍由相同模型描述。
囚禁离子动力学 量子光学 Jaynes-Cummings模型 重新检验了双光子过程中跃迁截面的概念:当密度矩阵中对角元随时间的变化缓慢时,速率方程和相关的跃迁截面是很好的近似。导出速率系数的表达式:在强光场中描述单光子过程中的系数要作很大的修改,而描述双光子过程的系数可从单光子过程的系数导出。激光场的功率分配的最佳化随总功率的强度而激烈变化。当有多个能级或多个激光模式的干涉效应时,利用跃迁截面的计算比直接利用布洛赫方程的计算还要复杂。
双光子过程 速率方程 布洛赫方程 给出海洛因和鸦片的傅里叶红外吸收实测谱。根据吸收峰的位置,计算出海洛因的基本声子能量:ELO=0.0486 eV,ETO1=0.0555 eV,ETO2=0.0616 eV,ELA=0.0257 eV,ETA1=0.0097 eV,ETA2=0.0134 eV。这些声子按照不同的组合方式,形成海洛因的全部傅里叶红外吸收峰。
海洛因 鸦片 声子 红外光谱 热流场的层析图是一些以条纹为主要特征的流场信息记录。条纹分析无论对干涉层析术还是对莫尔层析术都是极为关键的步骤。如何从各种噪声尤其是强烈的不均匀背景光噪声中提取清晰完整的条纹是热流场层析图预处理的主要问题。本文从热流场层析图的特征入手,修正灰度直方图重心,引入可提取概率作为区分噪声和信号的判据,将灰度图像依据由图像性质决定的投影函数投影到概率平面上,进行迭代以增强信号,衰减噪声。事实证明,本文所提出的方法对热流场层析图的预处理是行之有效的。
光学层析 热流场 图像处理 分析了无透镜傅里叶变换全息图数字再现时零级衍射斑对再现像的影响,提出了用全息数字相减及数字重现来消除零级斑实现无零级数字全息再现的方法,给出了计算机模拟实验结果,并对再现结果作了分析。
全息图 数字重现 数字相减 提出利用线性判别函数,d(x)=W′x,对轰炸机和战斗机两类目标进行旋转不变识别。每一目标有72个旋转模式,其中9个为训练样本,63个为测试样本,在每个目标的训练样本中随机取一个相减作为线性判别函数的系数(Wij)的初始值,然后利用误判的训练样本优化判别函数的权值以提高函数的正确识别率。为便于光电实现,线性判别函数的权值系数只有2、1、0、-1、-2五个值。计算机模拟表明利用此判别函数进行分类的正确识别率达95.8%。文中还提出一个实现此线性判别函数的光电混合识别系统。
旋转不变 分类识别 线性判别函数 权值系数 介绍了一种应用计算全息制作的子波匹配滤波器实现光学子波变换的新方法,应用计算全息制作Haar子波函数的匹配滤波器和光学VanderLugt相关器实现了二维子波变换,给出了实验结果。这种方法可实现任意子波函数的光学子波变换,且简单易行。
子波匹配滤波器 计算全息 光学子波变换 针对目前分布式光纤传感器的优缺点,提出利用孤子效应的拉曼散射分布式光纤传感器系统构想。研究了高阶孤子对分布式光纤传感器的作用,对系统的性能参数进行分析,并在现有器件水平上分析了实现的可能性和存在的难点。
孤子 拉曼散射 分布式光纤传感器 斯托克斯光 反斯托克斯光 用泵浦-探测技术测量了金属-介质复合薄膜Cu-Ba-O的光学透射率在超短激光脉冲作用下随延迟时间的瞬态变化曲线,获得了薄膜对光的透射率迅速减小并在皮秒时间内恢复原状的实验结果。该现象是由薄膜中金属超微粒子内费米能级附近电子被飞秒激光脉冲激发所产生的非平衡态电子经历瞬态弛豫造成的。本文从理论上给出了薄膜中Cu超微粒子的电子声子相互作用常数g的修正数值。
光学透射率 超短激光脉冲 薄膜 光学系统的畸变除了利用像差理论来实现校正外,还可以利用数字图像处理技术来进行校正。这为某些受其他条件的限制,很难用像差校正方法来实现其畸变校正的光学系统,如内窥镜光学系统和机器视觉光学系统等,提供了另一种畸变校正的方法。在讨论利用数字图像处理技术进行畸变校正的理论后。接着详细介绍了点阵样板校正方法,并给出校正实例。最后,为了评价校正的精度,文中分析了校正的主要误差来源,并通过比较校正前后视场各位置的畸变量来考察校正的效果。
畸变校正 几何畸变 灰度校正 内窥镜 广角物镜 报道了采用7个单模光纤马赫-陈德尔(Mach-Zehnder)干涉仪进行三级串联而组成的8波分复用器,既保留了干涉型光纤波分复用器超窄波分复用间隔的优点,又消除了其复用路数少的缺点。文中介绍了这类波分复用器的原理、设计方法和制造技术。实验样品的使用波段为1.5Lm,波长复用间隔为2.4nm,整个器件的附加损耗约为1.5dB。
马赫-陈德尔干涉仪 光纤波分复用器 单模光纤耦合器 根据光纤光栅多传感器复用时信号的光谱特征,提出了采用成像光谱技术对复用信号进行解调的方案。在分析了成像光谱复用方案原理、推导了其测量分辨率及复用能力等主要性能指标的基础上,给出了验证实验系统及相应实验的结果。
成像光谱 光纤光栅 多传感器复用 已研制出一种高性能螺旋芯光纤,这种光纤广泛使用于大电流或强磁场光纤传感系统。其性能指标分别为:螺距1.5 mm、芯偏255 μm、拍长3.5 mm及损耗小于0.5 dBm。
螺旋芯光纤 圆双折射率 传感系统 在微透镜阵列的光刻热熔制作法中,临界角效应严重影响了微透镜的制作范围和面形质量。在对临界角效应定性研究的基础上,提出了用阶梯光刻热熔法来扩展热熔型微透镜阵列的数值孔径范围。实验结果表明,采用这一方法制作的微透镜,其单元孔径范围扩展为50～900 μm,相对口径范围扩大到为F1～F10,并有效地改善了临界角效应对大孔径微透镜面形质量的影响。
微透镜阵列 微光学 光刻胶 制作与测试 从五角棱镜的原理和特性出发,叙述了利用五角棱镜扫描建立大平面基准过程中,由于加工角差和当五角棱镜相对入射光束有相对运动时其出射光束的横移对平面基准的影响,提出了用衍射成像技术消除光束横移,数据计算修正棱镜的角度差的影响。
五角棱镜 平面基准 衍射成像 提出一种使用二元光学器件实现位相校正的新方法。在子孔径拼接的相控列阵光学系统中,采用二元光学器件二元位相校正板对子孔径拼接后产生的残留波像差进行校正,既达到位相校正技术要求,又大大简化系统结构并减小了系统的尺寸和重量。所制作的二元器件具有8个台阶,套刻精度达到2 μm,并使残留波像差降为原来的一半。
二元光学 相控列阵光学 测试 探讨双折射晶体的o光和e光的位相差的表达式,对文献中常引用的表达式作近似展开,得到一个适用性的拟合表达式及其拟合系数与晶体或液晶双折射率之间的关系,并给出该表达式的简单应用。它可作为设计晶体旋转法测试液晶双折射和预倾角测试仪的原理。
液晶显示 双折射 预倾角 位相差 报道用电子束蒸发法制备的SrS(Eu,Sm)电子俘获薄膜的特性,给出了这种薄膜的X射线衍射图、原子力显微镜(AFM)形貌观察结果、光谱及存储的图像照片等。结果表明所制备的电子俘获薄膜具有很好的光学特性,具有应用在光存储和光学信息处理上的能力。
电子俘获薄膜 电子束蒸发 光存储 光学信息处理 在非线性光纤环形镜非线性开关效应和块状半导体波导饱和吸收效应的共同作用下,实现了掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,获得了十分稳定的锁模脉冲序列,观察到高次谐频锁模脉冲输出。分析了非线性光纤环形镜的非线性开关反射特性。
非线性光纤环形镜 掺铒光纤激光器 自启动被动锁模 对自锁模钛宝石激光器中多脉冲的特性和成因进行了较详细的分析,提出腔内脉冲周期性散射减弱了腔内自振幅调制的理论模型。据此所作的数值模拟结果,很好地解释了实验现象。
多脉冲运转 周期性散射 自锁模钛宝石激光器 由复数矩阵元表达的失调光学系统衍射积分,研究了部分相干光交叉谱密度经过复杂光学系统的传输规律,并将之用于无腔型激光输出特性的研究。具体对实验室等离子体X射线激光进行了分析,所得结果与已有实验符合较好。
无腔型激光 等离子体X射线激光 复数矩阵元表达的衍射积分 Wigner分布函 在理论上提出了Cr4+:YAG作为可饱和吸收体在Nd:YAG激光器中实现被动锁模的可能性,运用速率方程组导出在强激光脉冲作用下Cr4+:YAG激发态吸收的恢复时间和饱和光强。实验上在带有抗共振环结构的接近于介稳腔的脉冲式Nd:YAG激光器中用Cr4+:YAG作为可饱和吸收体实现被动锁模运转,得到能量13.5 mJ、平均脉宽180 ps的锁模脉冲序列。
激发态吸收 饱和光强 被动锁模