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 2006, 26(10)

MORE

光学学报 第26卷 第10期

作者单位
摘要
1 中国科学院上海精密机械研究所先进激光技术与应用系统实验室, 上海 201800
2 中国海洋大学电子工程系, 青岛 266071
简要分析了通信信道中各传输介质的特性,确定了合理的传输介质光学参量。并根据一定的通信系统参量,利用蒙特卡罗方法模拟了水下目标接收信号的时间和空间分布。蒙特卡罗估计误差与平均值比值的上限小于0.3%。根据模拟的结果,得出了优化的接收系统采样时隙和接收望远镜视场角,进而计算了接收信噪比。在此基础上,基于激光脉冲的脉冲位置调制(PPM)方式和最大似然检测,计算出通信系统的误码率。研究结果表明,在较恶劣环境条件下,利用星载激光系统可以实现对水下目标的良好通信。
激光通信 星载激光 水下目标 蒙特卡罗模拟 
光学学报
2006, 26(10): 1441
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150001
为实现深空光通信链路建立过程中精确的对准,提出了一种深空光通信系统扩展信标的捕获方案。该方案以可视地球图像作为信标,在航天器上存储一幅信标图像作为参考图像,采用天线扫描的方式在各点对所瞄准的区域成像,利用像素扫描的方式,使参考图像和实际探测图像进行相关,在天线扫描完成以后,找出相关性最大的位置,即可认为在该点捕获到地球图像。在计算两图像相关系数的过程中,由于傅里叶梅林变换幅度谱具有伸缩及旋转不变性,因此利用傅里叶梅林变换即可消除两图像相关系数因为旋转和伸缩的影响。利用蒙特卡罗方法随机产生1000个视场,仿真结果表明,3σ内正确捕获到信标图像的概率为99.6%,表明这是一种可行的方法。
深空光通信 傅里叶梅林变换 最小二乘法 捕获 
光学学报
2006, 26(10): 1447
王健 1,2,*孙军强 1,2孙琪真 2
作者单位
摘要
1 武汉光电国家实验室, 武汉 430074
2 华中科技大学光电子科学与工程学院, 武汉 430074
实验研究了周期域反转铌酸锂光波导级联和频与差频二阶非线性效应(cSFG/DFG)皮秒脉冲间的可调谐波长转换。信号光采用重复频率为40 GHz,脉宽为1.57 ps的脉冲信号。当输入信号光和第一个控制光波长分别为1554.4 nm和1532.5 nm时,通过调节第二个控制光波长由1550.5 nm到1541.0 nm,输出信号光波长可从1536.0 nm调谐至1545.2 nm。当输入信号光波长改变时,通过改变第一个控制光波长以满足和频过程的准相位匹配条件,同时调节第二个控制光波长可以实现输出信号光波长的可调谐。实验中利用两个窄带可调谐滤波器有效抑制了掺铒光纤放大器引入的放大自发辐射噪声,同时观察到了波长下转换和波长上转换。
波长转换器 周期域反转铌酸锂 级联和频与差频二阶非线性效应 波长下转换和上转换 
光学学报
2006, 26(10): 1453
作者单位
摘要
1 东南大学电子工程系光子学与光通信研究室, 南京 210096
2 Department of Engineering Physics, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada
用多模倾斜光纤光栅(Tilted fiber Bragg grating,TFBG)实现多模光纤中简并模式群(Degenerated mode group,DMG)的分别探测。多模倾斜光纤光栅将光纤中的导模耦合到辐射光线,用透镜将辐射光线聚焦在焦平面上,使非简并模式群对应的辐射光线的像在焦平面上分离。在焦平面上用空间滤波器使简并模式群选择透过并进行分别探测。用芯径为62.5 μm的标准通信多模光纤进行了简并模式群分别探测实验,用单模光纤激励多模光纤,测量简并模式群功率随激励光纤的横向对准偏差的变化关系。低阶简并模式群的测量结果与仿真计算结果基本一致,高阶简并模式群的测量结果与仿真结果有一些不同。用倾斜光纤光栅进行单简并模式群激励,在单简并模式群条件下测量简并模式群耦合效率的想法还需进一步实验验证。
光纤光学 多模光纤 倾斜光纤光栅 模式 辐射光线 模式分离 
光学学报
2006, 26(10): 1459
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
提出了一种采用光纤光栅滤波器获得具有一定间隔双波长成分的光脉冲光谱实现毫米波副载波光信号产生的方法。利用逆工程算法,设计了一种变迹叠栅(Moiré)光纤光栅滤波器,给出了相应的模拟结果;并在实验上初步制作了相应的光纤光栅滤波器,验证其可行性。同时基于所设计的光纤光栅和波分复用技术,提出了一种频移键控光纤无线通信系统Radio Over Fiber系统,为下一代的高速大容量的光纤无线通信系统系统提供一种可行的备选解决方案。
光纤光学 毫米波副载波光纤通信 变迹叠栅光纤光栅滤波器 频移键控ROF方案 
光学学报
2006, 26(10): 1464
作者单位
摘要
北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 北京 100044
全光缓存器能够在光域内对数据包进行存储而不需经过光电光的变换,成为全光网的重要组成部分,其性能的优劣将直接影响到网络的丢包率等。但在半导体光放大器中交叉增益调制和交叉相位调制效应并存,导致基于半导体光放大器的环路型全光缓存器中缓存后输出的数据包与未缓存数据包的输出功率间存在不均衡,使得网络误码率增加。在详细分析全光缓存器工作原理的基础上,利用半导体光放大器中交叉增益调制和交叉相位调制并存的现象,巧妙地提出了将控制脉冲反相并配合电可调衰减器的新方法。该方法简单易行,有效解决了此类全光缓存器中数据包输出功率不均衡的难题,缓存器性能得到了极大改善。此方法适用于所有基于半导体光放大器的环路型全光缓存器。
光通信 全光缓存器 半导体光放大器 功率均衡 反相控制光脉冲 
光学学报
2006, 26(10): 1469
作者单位
摘要
山东大学信息科学与工程学院, 济南 250100
自动聚焦是图像测量和计算机视觉中的重要技术。研究发现,以前的一些自动聚焦算法,在没有噪声的影响下,效果较好,但一旦有噪声的影响,算法可能会失效,因此,提出了一种自适应的自动聚焦方法。首先通过一个基于局部小窗口的自适应门限将边缘像素和非边缘像素区别开来,然后再加上一个全局门限来进一步滤除噪声的影响,最后用一些自动聚焦算法来计算经过自适应处理后的图像,画出它们的聚焦曲线。经过大量的实验,结果表明,该算法不仅具有单峰性强,无偏性好,灵敏度高等特点,而且还具有很好的抗噪声性能。
图像处理 自动聚焦 自适应 评价函数 局部门限 全局门限 噪声 
光学学报
2006, 26(10): 1474
作者单位
摘要
北京师范大学物理学系,应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
基于数学形态学的对偶法则以及数学形态学理论与线性位移不变系统理论间的关系,引入了偏振编码技术,提出使击中与否运算通过单通道取零阈值非相干光学相关器来实现的方案。该方案采用偏振编码,将图像的前景和背景都包含在一个编码图像中,从而使击中与否运算可以用一个腐蚀算子完成(即通过单通道实现),大大简化了实验装置,节约了空间,降低了对光路调节的要求。同时,通过取零阈值,消除了由于入射光强分布不均匀及CCD光电响应的非完全线性所导致的对输出图像取阈值时出现的误差。最后,还对该方案进行了实验验证,结果表明这是一种方便、准确、有效的图像处理方法。
图像处理 形态学击中与否变换 偏振编码 0阈值 
光学学报
2006, 26(10): 1479
作者单位
摘要
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
设计了一种应用球面菲涅耳波带反射面与非球面反射面结合的成像物镜。对球面结构的菲涅耳波带反射面进行分析,推导了球面菲涅耳波带反射面近似替代非球面的方法,采用单片球面菲涅耳波带反射面和三片非球面反射面设计成像物镜,在放大倍数100×、视场角120°、菲涅耳数2.5情况下,调制传递函数在放大成像侧可实现0.6 lp/mm的40%以上,畸变小于2.2%。该设计方法为菲涅耳波带片应用于可见光成像提供了参考,并随着菲涅耳器件加工技术的不断发展具有良好的应用前景。
光学设计 球面菲涅耳波带片 成像物镜 反射 
光学学报
2006, 26(10): 1483
郭强 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室, 北京 100081
2 国家卫星气象中心, 北京 100081
从对地观测平台角秒量级姿态确定需求出发,在构建星敏感器惯性系成像模型的基础上指出,恒星在成像面上的定位误差是星敏感器姿态确定误差的主要来源。同时,结合理想光学系统离焦模型,分析了星敏感器主要性能指标间的量化关系,并给出了成像面定位误差最低限。仿真结果表明,从优化系统性能考虑,成像模糊区直径为2~3个像元的配置是利用星敏感器焦平面的“轻微离焦”来实现亚像元定位的最佳方案,定位误差可达0.2个像元,能够满足星敏感器惯性姿态确定精度4″~5″的要求。理论分析和数值仿真结果可为后续星敏感器指标的提出及仪器设计提供技术参考。
成像系统 星敏感器 离焦模型 折中设计 姿态确定 亚像元定位 
光学学报
2006, 26(10): 1488
作者单位
摘要
上海理工大学理学院, 上海 200093
消光起伏频谱法是一种新的测量两相流系统中颗粒粒径分布和浓度的方法,装置简单,操作方便,适合实时、在线测量。采用二阶低通滤波器对起伏的透射率信号分析,得到消光起伏频谱实验数据,并利用改进的Chahine循环方法计算得到颗粒的粒径分布和浓度信息。重点讨论高浓度情况,包括对特征函数频率响应的修正和对其阶高修正两个方面,得到修正参量并运用到反演算法中从而得到正确的测量结果。测量结果表明,通过高浓度修正,消光起伏频谱法可以在很大的颗粒浓度动态范围得到合理的测量结果,其可测颗粒最大体积分数视颗粒的大小而定。
光学计量 消光起伏频谱法 反演算法 高浓度修正 颗粒测量 
光学学报
2006, 26(10): 1495
作者单位
摘要
南京理工大学信息物理与工程系, 南京 210094
使用叠栅层析技术解决超音速风洞中复杂密度场的测量难题。应用高灵敏度叠栅偏折仪和间隔角度旋转模型的方法获取超音速风洞中流场的多方向叠栅条纹图。层析计算中使用一种新的偏折角修正迭代的叠栅层析算法,该方法可以实现对有限角采样和包含遮挡物的非完全数据重建,迭代过程中结合内边界平滑滤波提高重建精度。实验中获取了马赫数为2.52的超音速风洞中9幅不同采样角的条纹图,经过50次迭代计算后重建出膨胀波区非对称密度场的截面分布,并对测量结果和误差进行了分析和讨论。使用计算流体力学技术对该密度场进行建模和计算,验证了叠栅层析重建结果的正确性,证实了该技术在测量复杂流场领域的重要价值。
信息光学 流场重建 叠栅层析 超音速风洞 
光学学报
2006, 26(10): 1501
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 绵阳 621900
为了测量更广能量范围的等离子体辐射的硬X射线轫致辐射光谱,以获得激光等离子体超热电子能谱的特性,基于柱面弯曲晶体的分光原理,提出了透射晶体谱仪。为满足实验中光源到谱仪距离不同的需要,设计了Johann型可调节透射晶体谱仪。谱仪中的会聚狭缝设计成可移动的,位置随着光源到谱仪距离的变化而改变。通过理论计算获得了会聚狭缝位置变量与光源距离变化之间的关系,得出小角度(小于0.2 rad)入射时能够保证入射光线经过晶体后近似会聚于一点,并对谱仪具体设计时遇到的一些问题,给出了初步的理论分析和看法。该谱仪中会聚狭缝的可调节解除了谱仪到光源距离固定的限制;前端晶体的可更换,也增加了谱仪测量的灵活性。
光学仪器 激光等离子体 透射晶体谱仪 罗兰环 柱面弯曲晶体 
光学学报
2006, 26(10): 1507
张锐 1,2,*张小民 1粟敬钦 1隋展 1[ ... ]王文义 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院北京研究生部, 北京 100088
成丝不稳定性是间接驱动靶丸均匀压缩面临的重要问题,10 μm到100 μm的靶面光强起伏对其影响尤为严重,须采用合理的束平滑措施加以抑制。提出用光纤系统对啁啾脉冲堆积,然后对组合脉冲做光谱角色散,利用焦斑不同时刻对应频谱成分不同形成的束平滑机制,抑制焦斑内的高频起伏。利用傅里叶变换方法推导出了光栅色散后的组合脉冲表达式。模拟结果表明,焦斑尺寸随色循环数和光栅色散方向上基准脉冲带宽的增加而增大。通过计算包含焦斑能量95%范围内的通量衬比度随时间变化的曲线,得出一个色循环、基准脉冲带宽0.3~0.5 nm下可以获得最佳的焦斑平滑效果。这种新型的时间束平滑方法结构简单且焦斑特性可调,这些优点使得它在提高靶面辐照均匀性方面具有重要的应用价值。
激光技术 时间束平滑 脉冲堆积 焦斑 惯性约束聚变 
光学学报
2006, 26(10): 1512
作者单位
摘要
电子科技大学高能电子学研究所, 成都 610054
采用积分方法分析了线电荷串,沿周期性理想金属光栅表面平行移动时产生的史密斯帕塞尔辐射。分别对短周期光栅、低能量线电荷串与长周期光栅、高能量线电荷串的辐射情况进行了数值计算。相对单个线电荷而言,N个线电荷与反射光栅作用产生的辐射场密度,在频率是线电荷串调制频率的整数倍处出现最大,辐射谱宽变窄;随电荷能量增高,辐射能量向高频方向移动,并具有强烈的定向性;可以通过调节线电荷调制频率等参量实现辐射电磁波频率锁定。研究结果表明,对高能量与低能量的电荷参量,适当选择光栅尺寸与线电荷串间隔周期,都可使辐射波工作于太赫兹波段。
激光器 线电荷串 史密斯帕塞尔辐射 正弦光栅 辐射能量 
光学学报
2006, 26(10): 1517
作者单位
摘要
华东师范大学物理系光谱学与波谱学教育部重点实验室, 上海 200062
提出了一种用于块状Tm3+掺杂玻璃ZBLANP(ZrF4BaF2LaF3NaFPbF2)激光致冷的新方案,即通过两组相互垂直的高反射率平面镜的多次反射,增加对抽运光的吸收,为了减少抽运光在样品表面入射时的反射损失,抽运光以布儒斯特角入射。重点就该方案的样品致冷温度和时间常量进行了详细的理论计算与分析,从理论上分析了入射激光功率为1 W时致冷功率和反射次数的关系,研究了不同入射激光功率下致冷温度和反射次数的关系。结果表明,入射激光功率分别为3 W、4 W、5 W时,样品可以分别从室温(300 K)被冷却到275.7 K、267.4 K、259.1 K。特别是在入射激光功率为4.5 W时,样品从室温开始被冷却到263.2 K ,即致冷后样品的温度下降了36. 8K, 比传统致冷方法提高了约53.3%,相应的致冷时间常量为22.7 min。
光学材料 固体材料的激光冷却 反斯托克斯荧光 多次反射 
光学学报
2006, 26(10): 1522
作者单位
摘要
1 武汉理工大学光纤传感器技术与信息处理教育部重点实验室, 武汉 430070
2 桂林工学院有色金属材料及其加工新技术教育部重点实验室, 桂林 541004
研究了掺杂CdS纳米粒子的有机聚合物体系的光折变效应,体系中以CdS纳米粒子为光敏剂,聚乙烯咔唑(PVK)为载流子输运剂,4(4硝基苯偶氮)苯胺染料(DO3)为非线性生色团,9乙基咔唑(ECZ)为增塑剂。反胶束法合成的CdS胶束颗粒采用紫外可见吸收光谱和透射电子显微镜(TEM)表征,结果表明,具有纳米尺寸和量子限制效应。研究了PVK-CdS薄膜的光电导特性,实验结果表明,CdS纳米粒子与PVK之间的电荷转移可以有效的提高PVK的光电导率。双光束耦合实验证明了该体系的光折变特性,在无外加电场下,获得二波耦合增益系数78.4 cm-1,分析表明聚合物薄膜具有强的光致取向增强效应;样品在两相干光束作用下,可建立折射率光栅,其衍射效率达到4.4%。
光学材料 光折变效应 有机无机纳米复合 光电导性 CdS纳米粒子 
光学学报
2006, 26(10): 1526
作者单位
摘要
1 南开大学现代光学研究所 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
2 天津眼科医院, 天津 300010
测量了准分子激光原位角膜磨镶(LASIK)手术后人眼的单色像差。并根据术后症状,将所有数据分类为视物星芒状组、单眼复视组、视物雾状组和参考组。视物星芒状组和视物雾状组的三阶和四阶泽尼克(Zernike)像差的均方根(RMS)值明显大于无症状的参考组。术后有不良症状各组的人眼的调制传递函数(MTF)明显低于参考组的调制传递函数。在明视觉条件下,四阶像差特别是对称性的泽尼克球差,对调制传递函数的影响大;而在暗视觉条件下,三阶像差特别是非对称性的泽尼克彗差对调制传递函数的影响大。四阶以上的高阶像差对各有症状组的调制传递函数曲线有影响,而这些高阶像差对参考组的调制传递函数已无明显影响。像差的均方根值和调制传递函数曲线是研究术后不良症状的较有效光学手段。
医用光学与生物技术 视光学 人眼像差 调制传递函数 泽尼克像差 
光学学报
2006, 26(10): 1532
作者单位
摘要
沈阳工业大学视觉检测技术研究所, 沈阳 110023
目前的虹膜识别都是采用在图像上提取特征点,并将特征点编码为固定长度的特征数据用于匹配的方式。这种方式使虹膜识别系统易受攻击。为了进一步提高虹膜识别系统的安全性和识别速度,提出了一种基于灰度曲面匹配的虹膜识别方法。该方法抛弃了特征提取和编码等传统操作,在特征分析的基础上直接利用了灰度曲面匹配的思想,首先对两幅图像中的像素灰度做差,得到灰度差曲面,然后求出该灰度差曲面的方差。将此方差作为衡量两个虹膜特征曲面之间距离的依据,并据此判定两个虹膜是否来自同一只眼睛。在给定阈值为40的前提下,正确识别率为96.89%,识别时间为53.2 ms。实验结果证明,该方法识别准确率高,识别速度快。
医用光学与生物技术 生物特征识别 虹膜识别 曲面匹配 方差 
光学学报
2006, 26(10): 1537
作者单位
摘要
1 徐州师范大学物理系, 徐州 221116
2 南京理工大学理学院, 南京 210094
报道了用408 nm的LED偏振光诱导浓度为0.3%~10%的人全血溶液在350~800 nm波段的静态荧光偏振光谱,讨论了其光谱的结构特征和红移现象并给出了机理解释;检测了不同浓度全血溶液荧光偏振光谱中在490 nm和610 nm附近处两个各主要荧光区的偏振度,实验结果表明,当血液浓度为1.0%时,在两个主要荧光区的偏振度分别为0.4796和0.4344,当浓度增加到8.0%时,相应的偏拓坟墓分别为0.2064和0.0538。研究了偏振度随浓度的变化规律,用能量转移理论分析了在不同荧光区、不同浓度下,血液中各荧光团之间的不同能量转换机理及偏振度的变化现象。研究结果对光诱导生物组织自体荧光诊断技术有一定的参考价值。
医用光学与生物技术 荧光偏振光谱 偏振度 能量转移 红移 
光学学报
2006, 26(10): 1543
作者单位
摘要
北京航空航天大学 电子信息工程学院, 北京 100083
提出光纤布拉格光栅中产生隙孤子的条件和参量制约关系。利用非线性耦合模式方程建立光纤布拉格光栅中孤子的传播方程,通过扰动方法建立了参量的微分方程,计算得到参量近似解。以周期非线性光学介质中隙孤子存在的条件为依据,数学计算分析得到两组参量关系不等式。最终通过数值计算说明了这些参量之间存在制约关系和物理意义。从而理论上说明了在光纤布拉格光栅中隙孤子存在需要选择适当参量。为光纤布拉格光栅中产生隙孤子的实验和进一步的工程应用提供了理论基础。
非线性光学 光纤布拉格光栅 隙孤子 非线性耦合模式方程 无因次群速度 
光学学报
2006, 26(10): 1549
作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
2 中非人工晶体研究院, 北京 100018
KTP晶体与其他非线性晶体相比具有明显的优势,但同时它具有相当高的电导率,因此极化过程中一直存在传导电流,使其不能利用传统的方法有效控制极化反转过程。为了解决这种困难,需要对KTP晶体的极化反转过程进行实时监控。采用了利用电光效应的实时监控方案,并且进行了理论分析,用实验验证了实时监控方案的可行性。与采用该方法前相比,KTiOPO4(简称PPKTP)器件的倍频转换效率提高了数倍。实验表明利用实时监控可以提高周期极化KTP晶体的制备质量和重复性,也可以作为周期极化KTP晶体质量的检验手段。
非线性光学 准相位匹配 周期极化KTP 电光效应 实时监控 
光学学报
2006, 26(10): 1554
作者单位
摘要
1 华中科技大学激光技术国家重点实验室, 武汉 430074
2 中国地质大学物理系, 武汉 430074
通过考虑扩散效应的影响,采用数值方法,研究了一维稳态闭路光伏暗空间孤子的自偏转特性。结果表明,在扩散项的影响下,光伏暗空间孤子光束的中心沿一个抛物线轨迹在光折变晶体光轴方向上产生偏转;孤子中心偏转距离随光伏场以及入射孤子波强度的增加而单调增加。光伏暗空间孤子与明孤子的自偏转规律有明显不同。
非线性光学 空间光孤子 光折变效应 光伏效应 自偏转 
光学学报
2006, 26(10): 1559
作者单位
摘要
西安交通大学理学院,西安 710049
超声波在介质中传播时可以引起介质的折射率发生周期变化,当光波垂直于超声波的传播方向时,这种介质可以被用来作为光栅使用,称为超声光栅。当光波沿超声波的传播方向通过这种介质时,它还可以用作一维光子晶体,并称其为一维超声光子晶体(1DUSPC)。利用平面波法证明了一维超声光子晶体具有一般一维周期层叠结构光子晶体的禁带特征。同时这种光子禁带是可以通过超声波的波长和振幅来改变的,这就为控制光的行为方面提供另一种新的方法。
非线性光学 光子晶体 光子禁带 超声光栅 平面波法 
光学学报
2006, 26(10): 1562
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院, 成都 610054
提出了一种消除激光化学诱导液相腐蚀晶体取向影响的新方法——两步腐蚀法。激光化学液相两步腐蚀法实质上是加长非晶向方向图形的腐蚀时间,保证与晶向方向腐蚀程度一致。实验结果表明,晶体取向对激光化学诱导液相腐蚀图形有较大的影响;两步腐蚀法可以有效地消除晶体取向影响,得到需要的图形;与国内外普遍采用的表面抗蚀膜掩蔽和激光光强分布调节等方法相比,具有可以处理内部晶向影响,操作简单,设备要求低等特点,两步腐蚀法可以有效地克服常规方法的诸多弊端,达到消除晶向影响的目的,在特殊结构光电器件和光电集成中具有广泛的应用前景。
光电子学 激光辅助液相腐蚀 晶体取向 半导体化合物 
光学学报
2006, 26(10): 1565
作者单位
摘要
1 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084
2 Department of Electrical Engineering, University of California, Santa Cruz, CA 95064, USA
提出了一种新的高非线性色散平坦光子晶体光纤结构,引入了一个衡量非线性和色散平坦的品质因子δ。采用平面波展开法,研究了气孔尺寸对光子晶体光纤色散特性和非线性的影响。新结构在第一圈空气孔的中间插入六个附加小孔,使得光子晶体光纤有更小的有效模场面积,提高了光纤的非线性。通过控制第一圈和第三圈空气孔以及附加小孔的直径,使得该光子晶体光纤在大约330 nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.5 ps/(km·nm)之间,在大约230nm的波长范围内,光纤的色散系数介于±0.1 ps/(km·nm)之间,在大约200 nm的波长范围内,光纤的色散系数D的值介于±0.05 ps/(km·nm)之间。光纤的有效模场面积为2.26 μm2。衡量非线性和色散平坦的品质因子δ=11.8 ps·W/μm2。
光子晶体光纤 非线性 有效模场面积 色散 色散平坦 
光学学报
2006, 26(10): 1569
作者单位
摘要
长沙理工大学物理与电子科学学院, 长沙 410076
研究了由单模压缩相干态光场与Ξ型三能级原子玻色爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中耦合输出的双模原子激光的压缩特性,重点讨论了玻色爱因斯坦凝聚体原子间相互作用对原子激光压缩性质的影响,并讨论了原子激光压缩对光场初始压缩因子的依赖关系。结果表明:由光场诱导的双模原子激光呈现周期性的压缩,原子间的相互作用和光场初始压缩因子对原子的压缩性质具有重要影响。原子间的相互作用影响原子激光压缩的振荡频率而不会影响其压缩深度,而初始光场的压缩因子则对原子激光压缩深度产生调制作用,且初始光场的压缩因子越大,则原子激光压缩的时间越短。
量子光学 玻色爱因斯坦凝聚 原子激光 正交压缩 
光学学报
2006, 26(10): 1575
刘莹 1,2,*刘诚 1倪晓武 1,2骆晓森 2[ ... ]沈中华 2
作者单位
摘要
1 徐州师范大学物理系, 徐州 221116
2 南京理工大学理学院, 南京 210094
针对乙醇水溶液荧光发射的四个特征参量进行了研究,得出了该溶液发射荧光光子的时域和频域特征参量。发射光谱和激发光谱表明乙醇水溶液中含有三个结构不同的发光物质,其发射峰分别位于290 nm,305 nm和330 nm处,与其相对应的最佳吸收峰为265 nm,280 nm和236 nm。荧光强度随溶液中乙醇与水体积混合比的变化规律也证实了三种不同发光结构的存在。在荧光光谱峰值波长处分别监测其荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数方法拟合并进行解卷积处理,测试的荧光寿命分别对应8 ns,12 ns,25 ns。结合乙醇水溶液荧光发射的四个特征参量可以看出:乙醇分子和水分子发生团簇作用形成了三个新的分子结构从而可发射具有不同能量的荧光光子。该研究结果能为乙醇水分子的团簇结构研究提供参考。
光谱学 频域和时域 荧光寿命 乙醇水分子 
光学学报
2006, 26(10): 1580
作者单位
摘要
南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心, 南昌 330047
采用常压金属有机物化学气相沉积技术(APMOCVD),以二乙基锌(DEZn)为Zn源,去离子水(H2O)为氧源,N2作载气,在外延ZnO薄膜的反应气氛中通入少量氢气,在cAl2O3衬底上生长出了ZnO∶H薄膜。用X射线双晶衍射和光致发光谱对ZnO∶H薄膜的结晶性能和光学性质进行表征。结果表明,ZnO∶H薄膜(002)和(102)面的Ω扫描半峰全宽分别为46.1 mrad和81.4 mrad,表明该薄膜具有良好的结晶性能;室温下,ZnO∶H薄膜具有较强的紫外光发射(380 nm),在低温10 K光致发光谱中观测到位于3.3630 eV处与氢相关的中性施主束缚激子峰(I4)及其位于3.331 eV处的双电子卫星峰(TES)。采用退火的方法,通过观测I4峰的强度变化,研究了氢在ZnO∶H薄膜中的热稳定性。发现随着退火温度的升高,I4峰的强度逐渐减弱,表明在高温下退火,氢会从ZnO薄膜中逸出。
薄膜光学 氧化锌  常压金属有机物化学气相沉积 光致发光 
光学学报
2006, 26(10): 1585
作者单位
摘要
西北工业大学材料学院, 西安 710072
把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5 μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10 μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10 μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。
薄膜光学 红外增透保护膜系 射频磁控溅射 碳化锗 磷化镓 
光学学报
2006, 26(10): 1589
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
研究了整形激光脉冲对冰冻氘氚靶的压缩。通过数值分析,发现利用分步激光产生的系列激波压缩氘氚靶可以获得较高密度和较低温度的等离子体靶。初始激光强度的选取将影响到压缩后的等离子体密度,继而影响到产生中子的数量。通过调节初始激光强度可以使压缩后的氘氚靶温度处在反应率比较高的范围内,从而得到优化结果。当初始归一化激光振幅为0.5,最终为32时,压缩后的氘氚靶密度可达到18416倍的临界密度,温度达到16 keV,每焦耳入射激光能量可得到109个中子,这个中子产额比现有其他方法所得到的中子产额大4个数量级。
超快光学 等离子体 整形脉冲 激波 压缩 中子源 
光学学报
2006, 26(10): 1594
作者单位
摘要
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230026
通过测量软X射线相位型和振幅型聚焦波带片的一级衍射强度,实验得到了自行研制的两种相位型软X射线聚焦波带片的相对衍射特性。测量实验装置简单,调节相对容易。选择合适的针孔大小可使得接收信号有足够的信噪比。对波带片聚酰亚胺衬底的厚度进行了归一化。分别将3个镍和锗波带片的一级衍射强度与金波带片进行了比较。在3.2nm工作波长,研制的镍、锗软X射线相位型波带片的平均一级衍射效率分别是软X射线振幅型金波带片一级衍射效率的1.60和1.26倍,与理论值1.77和1.34很接近。测试结果表明,我们制作的相位型波带片具有较高精度。
X射线光学 X射线波带片 衍射 相对效率 
光学学报
2006, 26(10): 1598