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20卷 第12期
在大气湍流条件较好而被探测信标光信号极弱的工作条件下,自适应光学系统在实际的应用中需要采用子孔径合并的部分校正方式。本文针对云南天文台1.2m高分辨率自适应光学系统中的哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)波前传感器结构,从光子起伏噪声和CCD像素读出噪声对子孔径内哈特曼光斑质心探测精度的影响的角度,对子孔径软件合并和硬件合并两种方案进行了理论分析和计算,导出了有实际应用意义的结论。
自适应光学 波前传感器 质心定位 CCD读出噪声 光子噪声 
晶体球法是近年来在国际上发展起来的一种测量非线性系数的新方法。根据聚焦高斯光束二次谐波产生的孔径方程理论,分析了晶体球中的第1类非相位匹配二次谐波产生过程,讨论了晶体球中第1类非相位匹配二次谐波最佳聚焦参数的选择。报道了LiNbo3晶体球中皮秒激光脉冲抽运的非相位匹配二次谐波实验。所得结果与理论预计相符。
晶体球 高斯光束 非相位匹配 二次谐波产生。 针对四能级理论模型的第二种极限情况,提出了Ba-sr激光感生碰撞能量转移系统,该系统满足｜ω21｜》｜ω43｜。利用四能级理论模型对该Ba-Sr系统进行了数值计算,并与三能级近似理论模型的计算结果进行了比较。通过比较四能级理论与三能级近似理论模型的计算结果,进一步证实了当｜ω21｜》｜ω43｜时,四能级理论模型可以过渡为三能级理论模型。
Ba原子 Sr原子 激光感生碰撞能量转移 碰撞截面。 对高功率准连续激光二极管端面抽运的Nd:VO4固体激光器进行了实验研究。研究了抽运功率、温度、重复率及输出镜的透过率对激光器输出功率的影响。当激光二极管重复率达到720 Hz、抽运功率33.2 W时,激光输出最大平均功率为11 W。
高功率准连续激光二极管 端面抽运 Nd:YVO4激光器。 报道电光腔倒空与调Q射频波导CO2激光器,获得了电光腔倒空与调Q脉冲激光输出,并用调节电光晶体电压的方法控制腔倒空与调Q脉冲激光峰值功率;调节晶体电压脉冲宽度,可控制腔倒空与调Q激光的脉冲间隔,达到编程输出的目的。理论上分析了电光腔倒空过程。
电光腔倒空 调Q 射频波导CO2激光器。 提出一种基于小波变换的频域解相技术。对调制栅线图像进行小波变换,生成被测物体背景图像,两幅图像相减得到相对变形栅线图像,分析基频谱,由于背景成分基本消除,利于有用频带的提取,可以实现大梯度变化曲面和复杂形面的自动轮廓测量。
解相 频域处理 频谱 小波变换。 推导了脉冲相干激光雷达的散斑成像模型,证明了脉冲相干激光雷达图像中散斑噪声的乘法性质。根据其统计规律,提出一种新的用于散斑噪声压缩的并行加权均值多方向形态滤波算法。模拟结果表明此算法既有效地压缩了散斑噪声又保持了图像的几何结构,并且通过比较,证明其优于Safa的多方向形态滤波算法。
脉冲相干激光雷达 散斑噪声 形态滤波 并行处理 加权平均。 建立了包括扩散、漂移和光伏打三种输运机制下双掺杂uNbo3晶体在用双色光进行光存储的带输运方程,并得出了小调制度下稳态空间电荷场的分析解。对双色光的光强比、体光栅的波矢、双掺杂的浓度和晶体的氧化还原程度对空间电荷场的影响进行了数值计算和讨论。
体全息存储 双掺杂uNbO3晶体 稳态空间电荷场。 以Fe:uNbO3晶体为例,考虑了电子载流子热激发(强烈地依靠于温度),通过对以扩散和光伏特效应为主导输运机制的带输运方程和耦合波方程进行数值求解,分析了热固定过程初始光强入射比和固定温度对光栅空间电荷场的影响,指出记录固定过程中内电场极值的出现来源于质子电场对施主光栅电场的部分补偿,质子光栅电荷场可以导致晶体中记录光束之间能量耦合方向的变化,得出了理论上的加热固定时间。
光折变全息光栅 同时记录热固定 数值解。 讨论了一种对小样本光子图像的统计处理方法。在超徽弱发光的研究中(例如细胞的超微弱荧光),由于发光强度极弱,需要用像增强器对超微弱发光图像进行增强得到可视图像,超徽弱发光图像不可避免地受到像增强系统暗噪声及背景噪声的影响,使光子图像湮没在噪声中。为从原始图像中检验出信号,根据信号光子和噪声光子的不同统计分布,运用信号检测与评估的方法判断光子是否属于信号光子,并得到一简明的判据,由此判据剔除图像中的噪声光子·得到信噪比改善的光子图像。并用此方法处理了人手掌的超微弱发光光子图像。
光子图像 信号检测与评估 光子图像处理 生物发光。 海水水体的点扩展函数(PSF)及光学传递函数(OTF)描述了海水中光或图像传输的性质,是研究海水光学性质及水下图像系统的基本参数。探讨了用图像传输的理论测量海水点扩展函数或光学传递函数的方法,在实验室中建立了一套测量和计算系统;对不同长度的散射水体进行了测量,得到了一维和二维的海水点扩展函数曲线,测量结果与理论分析相符合。
点扩展函数 光学传递函数 光散射 图像传输 提出了一种新的时域两维荧光寿命显微测量技术,建立了一套荧光寿命成像显微系统,介绍了这种测量技术的数据处理方法。用标准样品对该系统进行了测试,实验表明,该系统的时间分辨率为2ps,在放大倍率为100倍的情况下,该系统的空间分辨率为8μm。如果在现有的设备下采用更细的网格板和微位移系统,那么该系统的空间分辨率可小于1μm。
荧光寿命 皮秒同步扫描相机 荧光寿命成像显微技术 网格板。 报道用不对称的法布里-珀罗(AFP)多光束干涉膜测量极化聚合物的线性电光效应。将聚合物在有高反射膜的载体上旋涂成膜后进行电晕极化,利用聚合物自身的反射率和高反射膜构成不对称的法布里-珀罗膜,用这种聚合物电光薄膜的自由放置方法和反射式光路构造电光检测系统,测量了铟锡氧化物共面波导上的电信号,并对系统的工作原理进行了理论分析。结果表明,不对称的法布里-珀罗薄膜具有线性电光效应,在1kHz正弦波时系统得到了5mV／Hz的电压灵敏度。
不对称法布里-珀罗薄膜 极化聚合物 电光测量。 介绍一种分光路二维剪切干涉光电检测系统。该系统实现了两正交方向(二维)同时进行检测与计算机自动化数据处理;采用了一系列消噪声措施和两图像相减等技术,使得波前重构中能较好地采用简单的数值积分方法;并得到了在士10μm的测量范围内,方差不超过0. 257μm和0. 05μm的灵敏度。利用该系统成功地对强激光腔镜变形过程实现了动态检测。
二维剪切(错位) 干涉 强激光 腔镜变形检测。 X射线干涉仪以非常稳定的单晶硅晶格作为长度单位,可以实现亚纳米精度的微位移测量。提出了将X射线干涉仪和扫描隧道显微镜结合起来,利用单晶硅的晶格尺度测量扫描探针显微镜样板节距的技术方案,并进行了实验研究。
X射线干涉计量术 纳米测量 扫描探针显微镜传递基准 扫描隧道显微镜。 以半波电压较高的石英晶体为敏感材料,分析了光纤电压传感器全量程的温度特性,发现其与传感器所测电压值相关:随着待测电压的从小往大增加,其输出温度变化的灵敏度逐渐由小变大。为了实现电压传感器全量程的温度补偿,必须获取两个关键的参数:一为电压传感器在无外加电压作用下的温度输出响应参数;二为敏感材料在电压作用下的温度响应参数。
光纤传感器 电压 温度 制备了用于1.5μm光波导放大器高浓度掺杂Er3+的氟铝酸盐、氟锆酸盐及磷酸盐玻璃。在0. 80μm和0. 98μm连续激光二极管激发下分析比较了这三种玻璃1.5μm发射的光谱特性、浓度猝灭及其机制。研究表明:由于在0. 98μm激发下,激发态吸收较0. 80μm激发下小得多,因而其1.5μm荧光发射量子效率也比0. 80μm激发下高得多;氟铝酸盐玻璃具有最大的荧光强度和最小的浓度猝灭效应,是理想的1.5μm光波导放大器基质玻璃材料。
高浓度Er3+掺杂 1. 5 μm发射 光波导放大器。 用熔盐法生长了两种Bi替代的高法拉第旋转、温度稳定的稀土铁石榴石磁光单晶Bi-HoYbIG和Bi-GdYIG,测试分析了其在近红外波段的磁光性能及其温度特性。Ho3-z-y,YbyiBixFe512(x＝1.03,y=1.20)单晶的比法拉第旋转角为-891°/cm(λ=1.31μm)和-767°/cm(λ＝1.55μm),Y3-z-yGdyBixFe5O12(x=0.46,y=0.24)单晶的值为－1067°／cm(λ=1.31μm)和-882°／cm(λ=1.55μm),两者都比纯YIG晶体高出许多。而且这两种晶体的法拉第旋转角随温度变化较小,在250～400K范围内,其温度灵敏度S分别为4. 60×10-4／K和4. 20×10-4/K。分析表明,Bi的掺入能大大提高晶体的法拉第旋转角,而yb3+、Gd3+等离子的掺入可以有效降低Bi3+替代磁光单晶的法拉第旋转的温度灵敏性,Bi-HoYbiG和Bi-GdYIG等磁光晶体非常适合作为高灵敏度、温度稳定的光纤电流传感器中的法拉第转子材料。
磁光晶体 法拉第旋转 光纤传感器 电流传感器。