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3期
研究了激光冷却铯原子喷泉频标的黑体辐射频移(包括黑体辐射塞曼频移和黑体辐射斯塔克频移), 推导了频移的计算公式, 估算了室温下频移及其不确定度的大小, 分析了黑体辐射频移对频标准确度的影响。结果表明: 1) 室温下黑体辐射塞曼频移可达10-15量级, 在评定铯原子喷泉频标准确度时, 需要对此项频移加以修正; 2) 在利用直流斯塔克效应估算黑体辐射斯塔克频移时, 由直流极化率常数κ的测量误差导致的黑体辐射斯塔克频移的修正误差约为4×10-16, 是黑体辐射斯塔克频移的主要误差来源。此项频移误差是决定铯原子喷泉频标准确度总体水平的主要因素之一。最后还提出建议, 通过设计更精密的测量铯原子超精细跃迁直流斯塔克频移的实验以提高直流极化率常数κ的测量准确度, 从而可以减小黑体辐射斯塔克频移误差。
激光冷却 铯原子喷泉频标 黑体辐射 频移 
对压缩真空与V型三能级原子的相互作用作了理论分析, 探讨了量子干涉效应对压缩真空中原子自发辐射的影响。当原子的上能级简并时强的量子干涉效应影响原子的定态和定态出射光谱, 使它们对原子的初态敏感。这种情况下, 压缩使谱线趋于关于压缩真空中心频率对称, 量子干涉使谱线趋于不对称。通过用单电子近似求解含时薛定谔方程, 用加窗傅里叶分析的方法, 分析了单原子产生的高次谐波的时间特性。理论分析表明, 基态粒子数消耗对不同级次谐波辐射的影响程度不一样; 谐波辐射随着入射激光场强度的增加会出现饱和; 随着谐波级次的增加, 谐波辐射越来越趋向于集中在更短的时间间隔内, 相应的线宽也随着谐波级次的增加而增加。
压缩真空 自发辐射 量子干涉强激光场 高次谐波 时间特性 研究了相干场控制下的电磁感应双光子光透明。讨论了外加相干场对双光子吸收特性的影响, 分析了电磁感应双光子光透明及共振吸收增强的物理机制。应用密度矩阵方法推导出相干场作用下双光子吸收上能级粒子数的二阶近似表达式, 同时利用微扰法在原子缀饰态表象中推导出双光子跃迁速率的解析表达式。并讨论了系统中多普勒效应的影响。
双光子 电磁感应光透明 密度矩阵 缀饰态 利用含时的Gross-Pitaevskii方程,研究了轴对称的高密度玻色爱因斯坦凝聚体在干涉过程中因原子间相互作用而产生的非线性现象。发现玻色爱因斯坦凝聚体的一维轴向干涉条纹的密度分布是一种驻波状结构。通过原子波之间非线性耦合相互作用,这种结构可以表现为物质波光栅,对其周期的原子波产生衍射现象。
物质波干涉 物质波光栅 非线性原子光学 从拉曼散射方程出发,研究了利用拉曼孤子实现宽带拉曼脉冲压缩的机制,发现孤子脉冲的宽度随拉曼增益的增加而减小,并与抽运光的脉冲形状及相位结构有关。实验中利用XeCl激光/H2系统初步实现了50%的压缩率,并将实验结果与理论进行了比较。
拉曼孤子 脉冲压缩 受激拉曼散射 利用光纤中的各种非线性效应, 获得了重复频率为2.5 GHz、光谱宽度达60 nm的超连续谱超短光脉冲源。利用两个带宽分别为0.4 nm及1.2 nm的可调谐滤波器, 从超连续光谱的不同波长处获得了脉宽为5.7 ps及3.6 ps的超短光脉冲。由实验规律发现, 在多种非线性效应中, 四波混频效应对超连续光谱的形成有重要作用。
超连续谱 锁模光纤激光器 光时分复用 从理论上研究了由于五阶极化强度间的干涉所导致的V型三能级系统相位共轭超快调制光谱学, 考虑了抽运光束为窄带线宽或宽带线宽的情形。发现能级分裂的测量精度决定于光学跃迁的均匀增宽, 即这种技术在测量能级分裂时可得到消除多普勒增宽的精度。
极化拍频 双光子 六波混频 布居栅 光子回波 利用带差分抽运系统的高效高分辨率软X射线大面积透射光栅光谱仪, 对超短强激光脉冲辐照下氩气体靶的软X射线发射特性进行了光谱诊断。测得了氩气12 nm～35 nm范围内的X射线发射光谱, 并观察到X射线发射强度随喷气气压的增加而增加。
脉冲氩气体靶 超短强激光 透射光栅光谱仪 软X射线发射光谱 建立了光在分层散射介质中传输行为的蒙特卡罗模型, 计算了皮肤层状结构的光传输特性, 考虑了折射率不匹配带来的影响及不同光束特性(如均匀分布平面光场、 高斯光束、 光纤光束)对传输行为的影响, 分析了分界面处光通量的传输特性, 给出了不同特性光束的生物组织的表面漫射率曲线, 比较了高斯光束和平面光场的卷积结果。
蒙特卡罗模拟 散射介质 组织光学 漫射率 在标量衍射理论的基础上, 给出了圆屏(球)和圆环菲涅耳衍射的振幅及光强解析表达式。 计算了光强分布曲线, 并将计算实例和有关资料中的实验与计算结果进行了比较。 同时指出所谓无衍射光束实际上是一种菲涅耳衍射现象。
菲涅耳衍射 夫朗和费衍射 洛梅耳函数 巴比涅原理 无衍射光束 研究了从多个空间角度获得的三维物体图像的融合处理技术, 并用于构成计算机三维重建时所需的表面纹理图。从光学成像系统获得的图像仅仅是三维物体在像平面上的投影, 不能直接作为三维重建时的纹理图使用, 必须消除由透视关系、 几何投影关系等造成的畸变才能得到物体表面真实的纹理图。给出了反透视变换和逆几何投影变换所需的关系式, 并将其用于真实物体三维重建时的表面纹理图的处理, 得到了很好的结果。
图像融合 三维重建 图像处理。 基于子波匹配相关理论和光折变晶体的体全息关联存储特性,采用球面波作参考光,构建了一个新型的多通道体全息子波相关器。该系统具有多通道并行相关特性和更高的识别准确率,并且较通常的平面参考光波体全息相关器更为紧凑,易于小型化和实用化。初步研究了其在指纹识别中的应用,给出了实验结果。
体全息存储 子波变换 多通道相关 指纹识别 以像点位移的概念阐述了光学投影式轮廓测量法的原理和关键任务, 详细分析了从相位到像点位移和从像点位移到高度的两项不可忽略的误差源, 并给出了误差补偿方法。数值仿真和实验结果证明了这些方法的有效性。
光栅投影 轮廓测量 像点位移 基于共焦扫描差分术, 提出了检测不同表面反射率的物体表面形貌的方法, 并提出了在光纤共焦扫描成像术中利用边缘判据进行边缘定位的极限尺度。上述思想用于检测光盘盘基预刻槽形结构, 在建立的一套光纤共焦扫描成像装置上进行了光盘盘基预刻槽结构的检测, 获得了槽宽、 槽间距及槽深等实验数据, 与槽标准参数相符。
光盘盘基预刻槽结构 光纤共焦扫描显微术 纵向响应 边缘判据 实验研究了双池受激布里渊散射系统中的脉冲压缩。 通过简单地改变双池间距可以获得脉宽可调的优质光束, 脉宽可调范围依赖于抽运能量。 增大抽运能量, 脉宽可调范围也相应地增大。 对双池受激布里渊散射系统的脉冲波形进行了数值模拟, 理论计算结果与实验符合得很好。
受激布里渊散射 双池系统 相位共轭镜 脉宽可调 将一光纤光栅沿轴向粘贴于两重叠等腰三角形悬臂梁的交界处进行力传感。 理论和实验均证实该无源装置具有自动补偿布拉格波长温漂效应的功能。 0～0.34 N力范围内, 实验表明其传感灵敏度达6.2 nm/N。
光纤光栅 传感器 无源补偿 采用外加电场极化法, 实现了LiNbO3晶体的周期性极化, 并制备出周期为9.5 μm的三阶准相位匹配周期性极化LiNbO3晶体(PPLN); 用准连续钛宝石激光器作基频光源, 对准相位匹配周期性极化LiNbO3进行了光学倍频实验, 得到了12 μW的蓝光输出。
LiNbO3晶体 周期性极化 准相位匹配 倍频 利用单光束Z扫描技术, 在波长为1.064 μm、 脉宽为38 ps条件下测定了不同热处理条件下表面包覆纳米Bi2S3掺杂有机改性硅酸盐材料的三阶光学非线性。 结果发现室温下自然干燥的样品和在N2气氛下150℃加热处理2小时后的样品的三阶光学非线性极化系数分别为5.8×10-13 esu和3.7×10-12 esu。 后者的三阶光学非线性极化系数比前者几乎大一个数量级。 显然, 适当的热处理能增强样品的三阶光学非线性。 对此现象进行了分析和讨论。
三阶光学非线性 Z扫描 表面包覆Bi2S3纳米粒子 有机改性硅酸盐 研究了Yb:YCa4O(BO3)3(简称Yb:YCOB)的多晶制备和单晶生长,成功地合成了光学质量优良、 掺Yb原子数分数为20%的Yb:YCOB单晶。测量了该晶体的吸收光谱、 荧光光谱和荧光寿命,并进行了激光二极管(LD)为抽运源的激光实验。实现了Yb:YCOB晶体10 mW的红外激光输出。观测并记录到自倍频二次谐波。
晶体生长 光谱 激光特性 从吸收强度的角度出发研究石英玻璃中5.0 eV光吸收带的起源。 利用实验和理论给出的非弛豫氧空位缺陷态的能级, 并以第一原理计算得到的石英玻璃导带电子态密度为基础, 计算了5.0 eV线性吸收系数。 理论结果与实验结果符合得比较好, 从而支持了非弛豫氧空位缺陷态是石英玻璃中5.0 eV 光吸收带的起源的观点。
5.0 eV光吸收带 非弛豫氧空位缺陷态 石英玻璃 线性吸收系数