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
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

本期栏目 2001, 21(6)

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光学学报 第21卷 第6期

作者单位
摘要
中科院上海光学精密机械研究所强光光学开放实验室,上海 201800
通过建立涉及克尔效应和多光子电离效应的非线性数学模型,利用数值方法研究了超短激光脉冲在大气传播中的自聚焦行为。结果表明由自聚焦导致的成丝现象具有间断性,而不是一种稳态的模式。每次轴上的成丝都会由于光场损耗而减弱,但同时由于克尔效应会使离轴区域的能量间断地补充到光轴上。
自聚焦 克尔效应 多光子电离 超短强激光脉冲 
光学学报
2001, 21(6): 641
作者单位
摘要
西安电子科技大学技术物理系,西安 710071
研究了外加电场对高斯光束在光伏光折变晶体中传播特性的影响。结果表明,对于给定的高斯光束和光伏光折变晶体,在某些外加电场下,该光束能演化成稳定的屏蔽光伏空间明孤子。在另一些外加电场下,高斯光束在传播过程中则呈现出周期性的压缩和膨胀现象。外加电场的强度和极性对稳态屏蔽光伏明孤子的空间波形有显著的影响。相比之下,极性的影响更大。
高斯光束 光伏光折变晶体 屏蔽光伏明孤子 演化 
光学学报
2001, 21(6): 647
作者单位
摘要
1 山西大学物理系,太原 030006
2 山西大学电子系, 太原 030006
3 北京大学“区域光纤通信网与相干光纤通信”国家重点实验室, 北京 100871
模拟了皮秒高斯光脉冲在理想的二阶和三阶色散都作了补偿的光纤链中的传输。结果表明,与二阶色散补偿能消除脉冲展宽一样,三阶色散补偿不仅能防止脉冲展宽,而且也能有效地消除脉冲边沿部的振荡结构和脉冲峰的时移。文中画出了100Gb/s码率的64位高斯光脉冲序列在色散补偿光纤链中传输2000km后的眼图,由眼图的清晰程度可看出这种补偿系统对改善短脉冲传输的有效性。
光通讯 光纤链 三阶色散补偿 
光学学报
2001, 21(6): 652
作者单位
摘要
1 河北师范大学西校区物理系,石家庄 050091
2 华南师范大学量子电子学研究所,广州 510631
研究了色散缓变光纤中飞秒光脉冲的调制不稳定性,发现当色散缓变光纤的色散参量满足一定关系式时,增益谱的谱宽最宽,获得了增益谱的表达式;三阶色散对调制不稳定性不起作用;自变陡效应使增益谱的谱宽变窄,振幅的增长速度减漫;拉曼效应改变了调制不稳定性的产生区域。
脉冲产生 调制不稳定性 色散缓变光纤 飞秒光脉冲 
光学学报
2001, 21(6): 656
作者单位
摘要
1 西安邮电学院电信系, 西安 710061
2 西安交通大学现代物理研究所, 西安 710049
给出了拉曼增益系数可分离光纤的定义,在考虑了N个单色光之间的两两受激拉曼散射,得到了这种光纤中单向传输的N个不同的单色光之间的受激拉曼散射(SRS)稳态耦合波方程的解析解。它适用于各单色光功率任意大小、光频率分布不均匀时的一般情况。这一结果可应用于光纤通信系统、拉曼光纤放大器和拉曼光纤激光器的设计与分析。最后把解析解与数值解进行了比较,两者取得了很好的一致。
光纤 受激拉曼散射 耦合波方程 
光学学报
2001, 21(6): 660
作者单位
摘要
北京大学物理系及介观物理国家重点实验室,北京 100871
研究了色散位移光纤零色散区域附近的四波混频特性,讨论了当零色散波长彼此不同的多段光纤连接起来后对四波混频效率的影响。理论计算结果表明,在信号光和抽运光波长间隔较小的区域,各光纤对四波混频过程都有贡献,且互相调制,并出现增益现象,有着很复杂的效率图。
色散位移光纤 四波混频 波长转换 
光学学报
2001, 21(6): 664
作者单位
摘要
中国科学院力学研究所,北京 100080
对自适应光学系统的动态控制过程进行了数值模拟。与自动控制理论的解析分析相比,动态控制过程的数值模拟有其优越性。系统的频率响应特性与动态控制性能密切相关,对自适应光学系统的频率响应特性也进行了数值模拟。模拟计算的结果与实验测量结果符合得很好。还实现了多频率成份的同时计算,可以大大提高计算效率。其结果与单频率结果只在低频下有小的差别,可以满足得到带宽和裕量等参数的实用要求。将频率响应特性的模拟计算与长时间曝光斯特列耳(Strehl)比的数值模拟结合,可得到对自适应光学系统性能的有效评估。
自适应光学 数值模拟 动态控制 频率响应 比例积分控制器 
光学学报
2001, 21(6): 667
作者单位
摘要
电子科技大学信息材料工程学院, 成都 610054
采用直流磁控溅射方法制备了一维二组元Cu/Ti周期超晶格金属薄膜,研究了基片温度、膜周期数、基片取向与紫外反射的关系。当基片加热温度为470℃时,在硅(100)晶面上生长的30层Cu/Ti膜,层间膜厚控制在1:3、膜总厚度控制为300nm时,所制备的超晶格薄膜在5°入射角下对200nm的紫外光,其反射率可高达90%。
磁控溅射 Cu/Ti超晶格膜 紫外光 反射率 
光学学报
2001, 21(6): 673
作者单位
摘要
汕头大学物理系,汕头 515063
通过荧光光谱研究了放电等离子体氧化的α-Si:H薄膜的荧光特性,在450nm~500nm范围内常温下观察到强蓝光发射,发光强度随沉积氧化的周期数增加而增强。发射带呈七峰结构,位置分别为460nm、465nm、472nm、478nm、485nm、490nm、496nm。实验结果直接证明了蓝光发射与缺陷能级有关,其起源于Si-O结合特定组态而形成的发光中心。
α-Si:H薄膜 等离子体氧化 蓝光发射 
光学学报
2001, 21(6): 676
作者单位
摘要
1 吉林大学物理系, 长春 130023
2 吉林大学化学系, 长春 130023
合成了新型偶氮分子4-硝基-3-偶氮-9-乙基-咔唑(ANECz),将其掺入聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)中制成薄膜器件。实验结果表明,样品具有极大的光致双折射(δn=1.8×10-2)。还利用四波混频(DFWM)技术实现了双波长光点及图像的共同存储,给出了相应的光电记录曲线和摄影记录,并分析了双波长共存中的竞争机制。
偶氮化合物 光致双折射 四波混频 双波长共存 
光学学报
2001, 21(6): 679
作者单位
摘要
1 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
通过Maker条纹测试方法,在电子束辐射下的Ge-As-S硫系玻璃中,观察到明显的二阶非线性光学效应,并讨论了该效应的机理。通过Maker条纹图可以看出,二次谐波强度的大小主要与加速电压的大小有关,并在±(50°~60°)入射角时出现最大值。
Ge-As-S硫系玻璃 电子束辐射 二阶非线性光学效应 四波混频 
光学学报
2001, 21(6): 683
作者单位
摘要
南开大学现代光学研究所,教育部光电信息技术科学开放研究实验室,天津 300071
研究了一种用彩色条纹对光栅进行数字编码的方法。其中投影光栅用白、红、绿、蓝和它们的补色黑、青、品、黄按照四位二进制原理对光栅进行编码。用白色和黑色条纹分别表示八位上的1和0;用红色和青色条纹分别表示四位上的1和0;用绿色和品色条纹分别表示二位上的1和0;用蓝色和黄色条纹分别表示个位上的1和0。这样在一个周期中共有64个条纹。这样的空间周期能够胜任一般物体的测量。由于每个颜色的条纹只有一个逻辑状态,所以这种方法具有较好的抗干扰能力。
三维传感器 数字编码 彩色编码光栅 
光学学报
2001, 21(6): 687
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学通信工程学院综合业务网国家重点实验室, 西安 710071
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710068
分析了干涉多光谱卫星遥感图像的成像特性,并根据该类图像对压缩效果的要求提出了一种基于小波分层树集合分割排序(SetPartitioning in Hierarchical Trees,SPIHT)的局部图像优先编码方法,通过对图像小波域系数的局部增强,获得了对图像重要数据优先编码的特性,在8倍压缩比的条件下获得了满意的效果。用该方法对多幅干涉多光谱图像进行了测试,测试结果表明:该方法性能优于其他多光谱卫星遥感图像编码方法,并有利于在实时图像编码系统中得到应用。
干涉多光谱卫星遥感图像 图像编码 小波 分层树集合分割排序 
光学学报
2001, 21(6): 691
作者单位
摘要
山东师范大学物理系,济南 250014
在对随机弱散射屏进行表面参数的原子力显微镜测量和建立了门积分取样平均的随机光强自相关函数测量系统的基础上,对弱散射屏在严格像面和离焦像面上产生的散斑自相关函数进行了测量。发现在严格像面上,散斑平均颗粒的大小随表面粗糙度增加而减小,且光强自相关函数次极大的相关间隔宽度随粗糙度增加而减小;而次极大的起伏随粗糙度的增大而增大;在离焦像面上,离焦量的增加使光强的自相关函数下降变得平滑,并使极小值点和次极大点变得不明显或者消失。
弱散射屏 像面散斑 自相关函数 
光学学报
2001, 21(6): 696
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家重点实验室,哈尔滨 150001
利用自行编制的辅助程序将原来仅以麦克斯韦分布为基础的Cowan程序推广到适用于任意电子能量分布情形下获得的光场感生电离(OFI)等离子中的一些原子参数,在考虑多普勒加宽和自然加宽,对离子数密度分别为1×1017cm-3和3.2×1017cm-3的情况下的类镍氪系统的增益系数进行了估算,理论上的峰值增益系数为14cm-1、141cm-1。
光场感生电离 类镍氪系统 峰值增益系数计算 
光学学报
2001, 21(6): 702
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 西北核技术研究所, 西安 710024
提出了分析碳、氮原子内壳层光电离X射线激光的解析模型,对C原子K壳层光电离X射线激光的增益进行了理论计算。采用随时间线性增加的X射线抽运速率推导出了激光增益系数随抽运速率的上升速率、原子浓度以及时间变化的解析表达式,给出了峰值时间和峰值增益。在理论上定量地分析了产生X射线激光所需的激光条件和最佳参数的选取,数值模拟与理论计算的结果是一致的。另外,对N原子K壳层光电离X射线激光作了类似的分析。
内壳层光电离 X射线激光 峰值时间 峰值增益 
光学学报
2001, 21(6): 706
作者单位
摘要
复旦大学物理系三束材料改性国家重点实验室,上海 200433
对有机染料4-Dieyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran(DCM)掺杂的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)以及DCM掺杂的PMMA/凝胶玻璃复合材料平面光波导中的放大自发辐射进行了研究。实验表明,通过合理地控制波导层的折射率及厚度,可以在较宽范围内选择放大自发辐射的波长,从而实现波长调谐,波长调谐范围可达30nm。该方法可应用于固体可调谐激光器及光放大器的宽带调谐。
放大自发辐射 平面光波导 有机/无机复合材料 
光学学报
2001, 21(6): 712
作者单位
摘要
南京理工大学应用物理系,南京 210094
在研究多电极对激光器输出特性的实验中,在气压、脉冲电压、放电区体积等其他放电参数保持不变的情况下,多组电极对同步触发时,激光器的输出有非线性的脉冲能量增强效应。在总结实验规律的基础上,综合考虑腔内光子数密度和谐振腔效率的影响,深入分析非线性能量增强效应的产生机制,建立了理论模型。将理论计算值与实验测量值相比较,理论分析与实验结果符合较好。
多电极对激光器 同步触发 非线性能量增强 输出特性 
光学学报
2001, 21(6): 716
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
激光测风雷达通过多普勒频移来确定激光束视线方向上的大气风场的速度矢量。由这些测得的矢量可反演大气风场群速的速度矢量。文讨论利用单一激光多普勒风速仪系统,激光束采用圆锥扫描方式,在扫描圆锥的垂直截面上取四个正交点上的多普勒风速矢量。通过这四个矢量,利用空间解析几何的知识,最终推导出观测视场上风场的水平和垂直方向的矢量分量。
激光雷达 多普勒频移 风场矢量 
光学学报
2001, 21(6): 720
作者单位
摘要
1 青岛海洋大学海洋遥感研究所, 青岛 266003
2 科罗拉多州立大学物理系,美国科罗拉多州柯林斯堡, 80532
作为一种激光探测大气气溶胶特征的新技术,采用分子滤波技术的高光谱分辨率激光雷达在国际上得到了发展。给出了对这种YAG激光雷达系统的理论分析并建立了实验装置,其接收望远镜孔径为300mm,YAG激光脉冲能量为150mJ。通过数值模拟与初步测量估计了激光雷达性能,测量了大气回向散射信号,测量结果表明实验结果与理论分析一致。
大气气溶胶 激光雷达 碘滤波器 
光学学报
2001, 21(6): 724
作者单位
摘要
1 复旦大学信息学院光科学与工程系,上海 200433
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200433
介绍一种新型红外椭圆偏振光谱实验系统。实验中采用了对光子能量和方位角作双傅里叶变换,及同步旋转检偏和起偏器(RAP)的方法,根据傅里叶变换的四个余弦交流分量,计算相应的光学常数。经过对实验系统各误差来源的分析和纠正,提高了实验精度,使误差控制在1%以内。测量了Au等样品的红外介电函数谱,并用德鲁得(Drude)模型作拟合运算,获得了与理论计算相一致的结果。
红外光谱学 椭圆偏振光谱学 傅里叶变换 
光学学报
2001, 21(6): 729
作者单位
摘要
复旦大学物理系,上海 200433
对椭圆偏振光谱中的主角测量条件进行了分析。当入射角等于主角θp时,椭偏参数的相位为90°,据此给出了当材料的介电函数已知时对θp进行数值和解析计算的公式和方法,并可相应地计算出椭偏参数的幅值ρp0。在θp入射角下测量可获得较高的数据精度。主角条件下椭偏参数ρp0及其相位Δp的实验测量结果与计算值符合得很好。本工作给出的计算公式和方法可在其他光谱实验中获得应用。
光谱学 椭偏光谱 主角 布儒斯特角 
光学学报
2001, 21(6): 734
作者单位
摘要
1 山西运城高等专科学校物理系,运城 044000
2 西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071
基于光擦除和双光束耦合的基本原理,提出了一种多级光探测的方法。用带导模型和耦合波方程建立了理论公式。用三块Ce:KNSBN晶体和He-Ne激光进行了实验演示。理论分析与实验研究均表明所提出的方法是可行的。
光擦除 双光束耦合 多级光探测 
光学学报
2001, 21(6): 737
作者单位
摘要
1 国防科技大学理学院光电工程系,长沙 410073
2 清华大学电子工程系,北京 100084
提出了保偏光纤偏振器的一种串联结构,即双偏振结构,报道了研制的结果。并通过对单偏振结构和双偏振结构器件测试结果的比较,得出双偏振结构的保偏光纤偏振器可使器件达到高消光比,并且有稳定的温度特性。
保偏光纤 光纤偏振器 双偏振结构 温度特性 
光学学报
2001, 21(6): 741
作者单位
摘要
1 西安交通大学电气工程学院,西安 710049
2 西安理工大学理学院,西安 710048
对基于微悬臂梁的光学和红外探测技术进行了理论分析,并建立了相应的理论模型,在此基础上对该类探测器进行了优化设计,包括:微悬臂梁材料的优化选择、金属镀膜材料及厚度的优化选择以及光辐射吸收层材料的选择。最终给出了一种新型的三层结构微悬臂梁探测器,理论上这种新型结构的探测器比现报道的同类探测器灵敏度高出20多倍,噪声等效功率降低了85%~70%。
微悬臂梁 探测器 光辐射 优化设计 
光学学报
2001, 21(6): 744
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感部,合肥 230031
讨论了由无窗硅光电二极管构成的反射式陷阱探测器的设计方案和工作原理,通过实验测试证明它具有良好的线性、空间响应均匀性、偏振非敏感性和稳定性。在可见波段的7个激光波长上(488nm~786nm),通过低温辐射计标定了陷阱探测器的绝对光谱响应率,不确定度小于0.035%,比现有的标准辐射源的精度提高了约2个量级,证明其可以作为高精度的绝对光谱响应率标准探测器。
光谱响应率标准 陷阱探测器 不确定度 
光学学报
2001, 21(6): 749
作者单位
摘要
上海大学材料科学与工程学院,上海 201800
提出了一种新颖的多孔硅表面钝化技术,即采用微波等离子体辅助的化学气相沉积(MPCVD)方法在多孔硅上沉积金刚石薄膜。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪和荧光分光光度计对多孔硅及金刚石膜的表面形貌、结构和发光特性进行了表征。结果表明采用微波等离子体化学气相沉积法可在多孔硅基片上形成均匀、致密、性能稳定且对可见光具有全透性的金刚石膜。金刚石膜与多孔硅的复合,大大稳定了多孔硅的发光波长和强度,同时增强了多孔硅的机械强度。
多孔硅 金刚石薄膜 表面钝化 光致发光 
光学学报
2001, 21(6): 753
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
制备了Er3+单掺杂及Yb3+/Er3+双掺杂四磷酸盐玻璃,测量了吸收光谱、荧光光谱,用McCumber理论计算Er3+的发射截面,研究了其荧光特性、浓度猝灭及其机制、以及OH基对荧光强度和能量传递的影响,研究发现对四磷酸盐玻璃Yb3+的最佳浓度约为1.82×1021ions/cm3,Er3+最佳浓度约为0.96×1020ions/cm3。
Er3+单掺 Yb3+/Er3+掺杂 四磷酸盐玻璃 光谱性质 
光学学报
2001, 21(6): 757
作者单位
摘要
1 中国科学院激发态物理开放实验室,长春130021
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130021
3 稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京 100871
利用Eu3+离子探针技术对所设计的摩尔组分为(79.5-x)BO3/2-(20+x)PbF2-0.5Eu2O3(x=0,10,20,30,40)玻璃体系进行了研究。测量了不同组份玻璃的激发光谱,得到了各个配比玻璃样品的声子边带(PSB)谱,计算了电声子耦合常数g,讨论了g对组份的依赖关系。在此基础上讨论了该基质中稀土离子的无辐射跃迁行为。测量了在362nm激发下不同配比样品5D0→7F0,7F1,7F2的发射光谱,并利用发射光谱计算了Eu3+离子在该玻璃体系中光学跃迁的J-O参量Ω2,进而讨论了其结构特性。
Eu3+探针 声子边带 硼铅玻璃 
光学学报
2001, 21(6): 762
作者单位
摘要
中国计量学院光电子技术研究所, 杭州 310034
讨论了分布式光纤拉曼增益放大器的工作原理,采用1320nm固体激光器作为抽运源,获得了1410nm波段附近的光放大,在单模GI光纤长度为23km时,初步研究了拉曼放大器增益与光纤作用长度的关系,抽运脉冲峰值功率分别为50W、30W时,光纤的有效作用长度分别为15.5km和10.5km;研究了在不同的光纤有效作用长度时,拉曼放大器增益与抽运功率的关系;从光纤拉曼光谱图估算了光纤拉曼放大器的光谱宽度为50nm或250cm-1。
光纤拉曼散射 光纤拉曼放大器 分布式光纤拉曼增益放大器 光时域反射 
光学学报
2001, 21(6): 766