期刊基本信息
创刊:
1972年 • 月刊
名称:
光子学报
英文:
ACTA PHOTONICA SINICA
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院西安光学精密机械研究所;中国光学学会
出版单位:
科学出版社
主编:
郝跃
ISSN:
1004-4213
刊号:
CN 61-1235/O4
电话:
029-88887564
邮箱:
地址:
陕西省西安市长安区新型工业园信息大道17号47分箱
邮编:
710119
定价:
120元/期

本期栏目 2008, 37(5)

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光子学报 第37卷 第5期

作者单位
摘要
1 南昌大学 物理系,南昌 330031
2 上海理工大学 光学与电子信息工程学院,上海 200093
3 日本法政大学 材料化学系,日本 东京 184-8584
实验研究了非晶态As2S8半导体薄膜在光照、退火-光照和退火-光照-退火-光照关连作用下的光折变效应及淀积态与退火态两种膜系光致体积变化现象.采用棱镜耦合技术、Raman光谱和X线衍射测试技术,确认了As2S8薄膜经紫外光辐照后薄膜密度增高、折射率增大的现象.实验表明,淀积态As2S8薄膜经紫外光照后,折射率变化的最大增量可达到0.06,而退火态As2S8薄膜经紫外光照射后,其折射率最大变化比前者要小一个数量级,约为0.005 7.淀积态和退火态两种膜系紫外光照后,体积缩小,这与As2S3非晶态薄膜的情况不同,体积变化率分别为-3.5%和-2.1%.实验还显示,退火态的As2S8薄膜存在折射率完全可逆现象.
非晶态半导体 As2S8半导体薄膜 光折变效应 光致体积变化 
光子学报
2008, 37(5): 1001
作者单位
摘要
1 华中科技大学,生物医学光子学教育部重点实验室,武汉,430074
2 湖北师范学院,电工电子教学示范中心,湖北,黄石,435001
构建了毛细管电泳-连续光多光子激发荧光检测系统并应用于生物分析.对几种常见生物胺,如腐胺,尸胺,组胺,精胺,亚精胺和苯乙胺的分析结果表明,该系统具有分离效率高、质量检测灵敏度高和低消耗等特点,适于复杂体系如生物样品的测量.定量分析显示,生物胺的检测限在nM级,线性范围超过2个数量级,进一步将多光子激发荧光检测与传统单光子激发荧光检测结果对比,发现前者还具有改善分离选择性的优势.
毛细管电泳 多光子激发荧光 生物胺 
光子学报
2008, 37(5): 1006
作者单位
摘要
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
用高速显微摄影技术对强流脉冲电子束轰击钽金属靶的过程进行了研究,获得了"神龙一号"加速器上靶材回喷过程的实验图像.实验表明,钽金属靶在强流脉冲电子束的作用下,有强烈的热释光现象产生,靶材的回喷粒子的轴向速度可达4.7 mm/μs.
强流脉冲电子束 加速器 回喷 高速显微摄影 
光子学报
2008, 37(5): 1010
作者单位
摘要
1 深圳大学,机电与控制工程学院,广东,深圳,518060
2 深圳大学,电子科学与技术学院,广东,深圳,518060
3 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
利用三维有限元计算技术,分析了从三面体到八面体铝合金转镜镜面变形规律.发现以四面体为界,三面体转镜镜面变形为向内凹进,五面体及以上转镜镜面则向外凸出.在对镜面变形定量分析基础上,提出了镜面变形的几何补偿方法,即采用柱面代替平直镜面,使镜面变形后的位置趋近于平直.结果表明,对镜面尺寸17.32 mm,轴向长度32.5 mm的三面体铝合金转镜,在5×104 rpm下,镜面最高点偏离平直镜面的最大值为0.468 μm,是平直镜面的1/9,与相同结构尺寸的铍转镜镜面变形量处于相同量级.说明铝合金转镜采用几何补偿方法,可以在扫描式摄影系统中代替铍转镜.
扫描式超高速摄影 转镜镜面 几何补偿 有限元方法 
光子学报
2008, 37(5): 1015
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春,130033
2 中国科学院研究生院,北京,100039
利用液晶自适应光学技术,建立了一套验证系统.使用哈特曼传感器为波前探测器件,反射式的LCOS液晶器件为波前校正器件,以闭环控制校正方式工作.初步实现了波前PV值从1.02λ下降到0.37λ(λ=633 nm)的校正准确度,成像质量明显提高.系统的调制传递函数由校正前的不到10 lp/mm提高到了校正后的超过50 lp/mm.
自适应光学 平行光管 液晶 
光子学报
2008, 37(5): 1020
作者单位
摘要
1 西北工业大学,电子信息学院,西安,710072
2 西安工业大学,光电工程学院,西安,710032
提出了一种基于空间两异面光轴公垂线估计目标真实位置及组网布站站址几何的优化设计方法.通过光电经纬仪观测目标方位角、俯仰角和基线长度,计算两光轴在待估目标上的两交点,得到目标位置的公垂线.依据两台光电经纬仪的测角准确度作为权系数,估计目标真实位置.通过误差仿真及定位准确度分析,研究了组网测量中交会角、方位角、高低角和基线长度对定位准确度的影响.
光电经纬仪 异面交汇测量 组网布站 误差分析 
光子学报
2008, 37(5): 1023
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学,理学院,西安,710071
2 西安工业大学,光电工程学院,西安,710032
提出一种针对外场真实环境下可见光、激光和红外多光轴瞄准系统瞄准偏差测试的基准光轴建立方法.采用精密大地测距、测角技术获得观测仪器站址坐标、基准光轴方向和靶标中心位置,通过对标定靶标上的中心点作测距和测角观测,并对基准光轴方向大气折射和地球曲率引入的误差进行改正,获得基准光轴、激光和红外系统在靶标上的精确位置.理论分析和实际测试结果表明,该方法具有理论严密、测量准确度高、工程上易于实现的优点,在2 km范围内基准光轴误差小于4.5″,完全满足多光谱多光轴动态瞄准偏差测试中基准光轴准确度的要求.
光电跟踪 瞄准偏差 基准光轴 精密测量 
光子学报
2008, 37(5): 1029
作者单位
摘要
1 楚雄师院,物电系,云南,楚雄,675000
2 首都师范大学,物理系,纳米光电子学实验室,北京,100037
3 昆明理工大学,光电子新材料研究所,昆明,651000
将一定浓度的硝酸银及柠檬酸三钠混合后,用微波加热法根据加热时间及加热方式的不同,制备出了5个纳米银溶胶样品.用电泳仪、吸收光谱、透射电镜对这5个样品进行了表征,发现加热时间短时,纳米银表面带正电,加热时间长时纳米银表面带负电,且加热时间长时吸收峰红移,纳米银尺寸增大.为测试该纳米银溶胶是否具有表面增强喇曼散射 (SERS)活性,选用了阳离子型分子碱性品红(Fuchsine basic )、亚甲基蓝(Methylene blue),阴离子型分子苯甲酸(Benzoic acid),中性分子丫啶橙(Alcidine orange)、苏丹红(Sudan red)作为其SERS活性的测试分子,进行SERS研究.结果发现,所制备的纳米银除样品5对苏丹红分子无增强效应外,其余样品对所选分子都具有较好的增强效果.
微波加热法 纳米银 SERS 
光子学报
2008, 37(5): 1034
N/A 
作者单位
摘要
提出了相干多模腔场-相干耦合原子相互作用系统的物理模型.利用全量子理论,研究了该系统中多光子相互作用过程的演化性质,结果表明:在多模腔场与相干耦合多原子相互作用过程中,多光子纠缠态与多原子纠缠态可以周期性的相互转换,在此过程中,同时可以实现纠缠信息的交换传递.通过对原子保真度的数值计算,给出了纠缠信息交换传递的图示说明.并进一步揭示出纠缠信息交换传递的一般特征.目前所报道的研究结果仅是本文所得普遍性结果在各种不同情况下的特例.
量子信息学 量子光学 量子纠缠 相干耦合腔场 相干耦合原子 交换传递 Quantum informatics Quantum optics Quantum entanglement Coherent coupling cavity-field Coherent coupling atoms Swapping transfer 
光子学报
2008, 37(5): 1038
作者单位
摘要
1 山东大学,控制科学与工程学院,山东,济南,250061
2 临沂师范学院,物理系,山东,临沂,276005
3 达尔豪西大学,电气与计算机工程系,哈利法克斯,加拿大
针对互信息测度在配准医学图像时易陷入局部极值、速度慢的缺点,提出了基于均值不等式的均值距离测度.首先根据均值不等式推导出5种均值距离测度:方根-算术均值距离(SAM)、方根-几何均值距离(SGM)、方根-调和均值距离(SHM)、算术-几何均值距离(AGM)、算术-调和均值距离(AHM).然后通过人体脑部CT/MR和MR-T1/PD图像的刚体配准实验,从函数曲线、配准精度、计算时间和收敛性能方面,对互信息与5种均值距离信息测度进行了比较与分析.实验结果表明,在不损失配准精度的前提下,AHM和SAM测度可以获得更快的配准速度,对噪声有很强的鲁棒性.
图像配准 相似性测度 互信息 均值距离 Image registration Similarity measure Mutual information Mean divergence 
光子学报
2008, 37(5): 1046
作者单位
摘要
华南师范大学,信息光电子科技学院光子信息技术广东省高校重点实验室,广州,510631
提出一种新的相位编码方案,使用差分和高效BB84协议实现量子密钥分发.在保留差分编码优势的同时,此方案进一步增加系统的安全性.Alice端随机选择{0,π/2,π,3π/2}中的相位对信号脉冲进行调制,Bob端随机选择{0,π/2}中的相位对信号脉冲进行调制.为了提高成码率和简化系统,以η(η→1)的概率选取{0,π} 基对相位进行调制,此时系统运行差分编码,用于生成密钥;以(1-η)的概率选取{π/2,3π/2}基中的相位对脉冲信号进行调制.{π/2,3π/2}基的选用是为了增加系统维度和进行安全性评估,不用于生成密钥.设计相应的系统,利用微弱相干光脉冲在该新协议下进行编码,在接收端采用法拉第-迈克尔逊方式进行解码,在实验上实现了长期稳定的密钥分发,误码率<5%,传输距离达85 km.
量子密码 量子密钥分发 相位编码 差分 高效BB84 
光子学报
2008, 37(5): 1052
作者单位
摘要
西安电子科技大学,技术物理学院,西安,710071
利用Von Neumann约化熵理论研究了多模相干态场与二能级原子非简并多光子相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,得到了含有失谐量的多模场熵的解析表达式,并通过数值计算讨论了光场为三模场时频率失谐量对场熵演化的影响.结果发现:当近共振时,失谐量几乎不影响场与原子之间的纠缠特性;而当远离共振时,量子场熵很强地依赖于失谐量的大小,特别是当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠态.
量子光学 量子场熵 量子纠缠 非简并多光子 频率失谐 Quantum optics Quantum field entropy Quantum entanglement Non-degenerate multi-photon Frequency detuning 
光子学报
2008, 37(5): 1057
作者单位
摘要
1 江苏技术师范学院,物理系,江苏,常州,213001
2 苏州大学,物理科学与技术学院,江苏,苏州215006
利用两个海森堡热纠缠信道,实现了一对量子纠缠态的隐形传送,求得输出的密度矩阵,进而算出隐形传送的保真度.分析外界环境(温度T和磁场B)对热纠缠及量子隐形传送的影响.发现在磁场较弱,温度很低的时候,以海森堡热纠缠混合态作为量子信道进行隐形传送优于经典信道.
隐形传送 热纠缠态 纠缠度 保真度 
光子学报
2008, 37(5): 1063
作者单位
摘要
南开大学,现代光学研究所,天津,300071
应用独立成份分析(ICA)方法研究了不同照明条件下同一姿势人脸的图像,并用图像在ICA空间中任意三个独立成分的组合系数模拟得出:1)强度变化的同一幅人脸图像分布在一条直线上;2)照明方向变化下的同一姿势人脸的图像按一定规则集中分布.这两个结论可以分别用来判断两幅图像是否源于同一幅图像和一幅图像是否源于照明角度变化下的同一个姿势物体.
独立成份分析 照明变化 脸图像 空间分布 
光子学报
2008, 37(5): 1067
作者单位
摘要
厦门大学,物理系,福建,厦门,361005
提出了一种利用Labview实现光学空间滤波模拟的新方法,并对经典的阿贝-波特实验设计了仿真程序.该程序可根据用户设置的参量生成二维网格光栅作为整个物理过程的输入物,允许用户选择多种不同的滤波方式,如低通、高通、方向滤波等,并可依次操纵成像的各个步骤.程序可脱离编程环境独立运行,具有跨平台、界面友好、易于操作等优点,并可架设基于浏览器的远程虚拟实验.
空间滤波 实验仿真 傅里叶变换 阿贝成像 远程实验 Labview 
光子学报
2008, 37(5): 1071
郝伟 1,2,*苏秀琴 1李哲 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
2 中国科学院研究生院,北京,100039
针对高灰度等级红外数字图像提出了一种基于灰度变换的实时分割算法.通过实时分析原始图像中几个小区域的灰度直方图,自动确定分割阈值,将原始图像通过灰度变换实时转换为低灰度等级图像.该算法能够将高灰度等级的红外数字图像实时显示在普通显示器上,并且能够有效抑制背景并保留目标灰度信息.由于变换后的图像灰度等级较低而且背景及噪音信息较弱,极大地提高了红外跟踪器的性能.
红外图像 灰度变换 实时分割 
光子学报
2008, 37(5): 1077
作者单位
摘要
吉林大学,集成光电子学国家重点实验室,电子科学与工程学院,长春,130012
在引入光场与掺杂分布的重叠因子及忽略放大自发辐射(ASE)和光纤损耗的情况下,通过求解掺Yb3+光纤放大器(YDFA)的能级速率方程和光传输方程,得到了在稳态条件下YDFA的速率-传输方程组的解,推导出了泵浦阈值、放大器增益、最佳光纤长度的表达式.研究了泵浦光、信号光、掺杂浓度、最佳光纤长度、最佳光纤长度下增益之间的内在联系.最后对数值模拟结果进行了分析和讨论.
掺Yb3+光纤 光放大器 速率-传输方程 数值模拟 
光子学报
2008, 37(5): 855
作者单位
摘要
1 海军潜艇学院,山东,青岛,266071
2 国防科技大学,光电学院,长沙,410073
采用有限元法建立了熊猫光纤光栅的温度传感模型,研究了熊猫光纤温度变化时的内部应力分布,分析了几何结构变化对熊猫光纤光栅的温度传感特性的影响规律.理论分析和实验结果均表明:熊猫光纤光栅两偏振反射峰和双峰间距的温度灵敏度系数,都与猫眼半径和猫眼距离比值的平方(r/d)2成线性比例关系,其快轴方向的温度响应能力大于慢轴方向.
光纤光学 熊猫光纤光栅 温度传感 几何结构 
光子学报
2008, 37(5): 860
作者单位
摘要
深圳大学,信息工程学院,广东,深圳518060
针对光码分多址(OCDMA)的多用户干扰问题,提出一种引入光硬限幅器、基于最大值判决的光码分多址并行干扰抑制系统.该系统在发送端对比特"0"和比特"1"分别使用一个地址码和它的移位变形进行映射,以避免发送比特"0"时无光脉冲通过的问题,实现并行干扰抑制;在接收端光电检测器前引入一个光硬限幅器,判决电路采用最大值判决,以避免门限判决所引起的误判,进一步减小多用户干扰.阐述了其工作原理,系统采用光正交码作为地址码,PIN光电检测器,分析推导了系统的误码率表达式,进而对新型系统的多用户干扰抑制作用进行误码性能仿真.仿真结果表明,当信号光子到达率为25时,新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上,比常规并行干扰抑制系统改善2个数量级以上.
光纤通信 码分多址 多用户干扰 光正交码 
光子学报
2008, 37(5): 865
作者单位
摘要
西安电子科技大学,综合业务网国家重点实验室,西安,710071
提出一种光突发交换网络中高效传输低速实时业务的虚时分复用协议(VTDM_RT).该协议的特点是信道不划分固定时隙,实时业务请求寻找空闲位置周期性占用信道,核心结点无须缓存,按照约定周期性转发实时业务数据.理论近似分析和仿真表明,该协议可以有效降低实时业务呼损率和数据丢弃率;实时业务速率越低,呼损率越低,波长利用率越高.
光突发交换 实时业务 虚时分复用协议 
光子学报
2008, 37(5): 870
张继荣 1,2,3,*方强 2徐东明 4
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心,西安,710600
2 西安邮电学院,通信工程系,西安,710061
3 中国科学院研究生院,北京,100039
4 西安深亚公司,西安,710061
利用同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)网络组建全国的时间同步网,需要研究传递路径的时延和时延误差.本文对SDH网络时延进行了测量,对SDH网元的时延特性进行了仿真.仿真结果表明,单个SDH网元处理SOH通道信号的时延为几十μs,时延偏差在1 ns左右,该准确度可以满足绝大多数行业对时间同步信号的要求.
时间同步 同步数字体系网元 时延测量 时延仿真 
光子学报
2008, 37(5): 875
作者单位
摘要
南开大学,物理科学学院,天津,300071
采用色散长度、非线性长度和增益系数作为自相似抛物脉冲光纤放大器的特征参量,用分步傅里叶方法数值模拟了输入超短脉冲在光纤放大器中的演化规律.研究了色散长度和非线性长度对脉冲自相似演化的影响,获得了放大器中脉冲实现自相似演化的条件.研究了增益系数对脉冲自相似演化的形成和放大传输的影响,发现增益系数可以影响脉冲的演化进程和结果.
自相似 超短脉冲 演化 光纤放大器 数值模拟 
光子学报
2008, 37(5): 879
作者单位
摘要
1 南昌大学,近代物理研究所,南昌,330047
2 南昌大学,纳米技术工程研究中心,南昌,330047
3 北京大学,物理系,北京,100080
研究了微腔中单模光场与一个三能级量子点相互作用系统.利用系统主方程作数值模拟计算微腔中单量子点的净受激辐射率随量子点和腔模耦合强度的变化,同时研究激光能级间衰减率γ23对净受激辐射率的影响.发现净受激辐射率随泵浦强度增大而呈现较快趋于饱和的曲线,这些饱和曲线随着耦合强度的增加又较快地趋于一个极值.而激光能级间衰减率γ23的增大使该激光的净受激辐射率的曲线组表现出相反的规律.
量子点 受激辐射 激光 
光子学报
2008, 37(5): 883
作者单位
摘要
四川大学,电子信息学院,成都,610064
给出了环状光束在柱坐标系下的一种描述模型,并利用广义衍射积分理论,推导出环状光束经过近轴ABCD光学系统的传输公式.在此基础上,通过数值模拟方法定量分析了环状光束的聚焦光强分布以及焦面处的桶中功率.研究结果表明,环状光束的聚焦特性与光束阶数以及系统菲涅耳数有关;环状光束在实际焦面和几何焦面上的桶中功率均随着遮拦比的增大而降低,而随着系统菲涅耳数的增大而增大.在实际工作中,通过合理地选取系统菲涅耳数和光束遮拦比可以有效地控制环状光束聚焦后的光束质量.
激光技术 环状光束 光束质量 聚焦特性 桶中功率 
光子学报
2008, 37(5): 887
作者单位
摘要
国家高功率激光物理实验室,中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
根据分析啁啾脉冲对比度模型,通过光线追迹法详细分析了展宽器对输出脉冲对比度的影响.发现当扩大进入展宽器的入射光束口径,从2 mm扩大到40 mm时,输出脉冲的对比度提高了近两个数量级;同时发现在相同条件下,当输入脉冲为双曲正割函数时,其输出脉冲的对比度明显好于输入脉冲为高斯脉冲和矩形脉冲的情形.
啁啾脉冲放大 对比度 脉冲展宽器 脉冲对比度 
光子学报
2008, 37(5): 891
作者单位
摘要
西安电子科技大学技术物理学院501室,西安,710071
基于光折变晶体中自泵浦与互泵浦相位共轭共存效应,利用新型光折变自适应光外差探测系统进行了调Q脉冲激光的光折变自适应光外差探测技术研究.结果表明,该系统可以用来实现单纵模调Q脉冲激光的自适应光外差探测,并可以通过提高本振光强度有效地提高外差探测灵敏度.进一步的实验和理论分析表明,对于一般的调Q脉冲激光,由于其各个纵模频谱分量之间不相关,难于实现光外差探测.
单纵模调Q激光 光折变效应 相位共轭共存 自适应光外差探测 
光子学报
2008, 37(5): 896
作者单位
摘要
国防科技大学,光电科学与工程学院,长沙,410073
使用国产掺镱双包层光纤搭建了双包层激光器实验系统.将透射率不同的反射镜作为后腔镜进行了激光器输出激光光谱和功率测量.根据激光器数学模型和增益理论,分析了实验中后腔镜参量对激光器输出特性的影响,并深入讨论了后腔镜透射率与激光器输出波长之间的关系.实验表明:后腔镜与激光器输出激光功率和波长紧密联系,通过调节后腔镜的透射率可以优化系统的输出激光特性.
掺镱双包层光纤激光器 反射率 后腔镜 
光子学报
2008, 37(5): 901
作者单位
摘要
1 山西运城学院,物理与电子工程系,山西,运城,044000
2 山东师范大学,物理与电子科学学院,济南,250014
理论和实验研究了LD泵浦Nd:Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模激光器.在分析Cr4+:YAG晶体能级结构和调Q锁模物理过程的基础上,通过数值模拟给出了Cr4+:YAG调Q锁模的参量要求,然后进行了实验验证.实验中Cr4+:YAG的初始透过率T0分别为86.3%、95%,输出镜的透过率T分别为10%、20%,在其他条件不变的情况下构成四种不同的组合,均实现了激光器的调Q锁模运转.实验结果表明,降低Cr4+:YAG的初始透过率T0或提高输出镜透过率T有利于获得较好的锁模效果,与理论分析一致.
调Q锁模激光器 LD泵浦 Cr4+∶YAG Nd∶Gd0.42Y0.58VO4 
光子学报
2008, 37(5): 906
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重点实验室,天津,300071
提出了一种基于闪耀光纤光栅传感技术的折射率测量新方法,即采用SLED作为光源,通过检测闪耀光纤光栅透射谱强度实现折射率的测量.实验证明,当环境折射率在1.372 3~1.453 2之间变化时,闪耀光纤光栅透射功率从0.611~0.472 mW线性下降,其灵敏度达到1.718 μW/(0.001折射率变化).该检测方法具有结构简单、无需波长检测、灵敏度高、易于工程化等优点.
光传感 闪耀光纤光栅 折射率 
光子学报
2008, 37(5): 910
作者单位
摘要
1 山东大学,控制科学与工程学院,测控技术与仪器系,济南,250061
2 山东大学,光纤传感技术工程研究中心,济南,250061
3 山东大学,机械工程学院,CAD实验室,济南,250061
为满足工程测试领域对光纤光栅波长漂移高分辨探测技术的需要,提出一种基于信号自相关原理的新型光纤光栅数字解调技术.该技术在可调谐滤波法的基础上,通过对信号序列采用自相关分析以实现对波长漂移的测量以及对传感光栅反射谱形状的识别,能够有效克服噪音对信号的影响.仿真结果表明:光纤光栅自相关数字解调方法可以准确测量光纤光栅波长的漂移,适用于传感光栅具有相同波长的变化范围.
光栅传感 解调技术 自相关数字解调方法 
光子学报
2008, 37(5): 914
作者单位
摘要
1 暨南大学,光电工程系,广州,510632
2 华南农业大学,理学院,物理系,广州,510642
在建立侧边抛磨光纤D型光纤边界条件的基础上,用三维有限差分光束传输法计算和分析了侧边抛磨光纤器件的光功率衰减随光纤的侧边抛磨长度、光纤侧边抛磨后剩余包层的厚度、以及填充聚合物材料折射率三个参量变化的特性.结果表明,侧边抛磨光纤器件的光功率衰减随着抛磨长度的增加而增大;当抛磨长度等于9 mm时,光功率衰减随着剩余包层厚度的增大而单调递减.而当抛磨长度大于9 mm时,剩余包层厚度小于3 μm的范围内,光衰减随着剩余包层厚度的增加出现振荡;当聚合物折射率与纤芯折射率相同时,光功率衰减最大.
侧边抛磨光纤 有限差分光束传输法 波导 光功率衰减 折射率 
光子学报
2008, 37(5): 918
作者单位
摘要
北京交通大学,光波技术研究所,北京,100044
提出了采用二阶吸收边界条件的全矢量平面伽辽金有限元模型,用于分析任意横截面形状和各向异性折射率分布的光纤的传导模式和泄漏模式,能精确求出各模式传输常量的实部和虚部以及模场分布,既不出现伪解,又不漏解.推导了各向异性介质全矢量耦合波动方程及其变分形式,给出了基于结点的二阶三角形单元的离散公式和单元矩阵,成功的将二阶吸收边界条件加入外边界二次线性单元的离散公式.计算表明采用该模型分析光子晶体光纤模式有效折射率与采用多极方法和基于离散函数展开的有限差分法所得结果吻合很好,采用二阶吸收边界条件计算限制损耗比一阶吸收边界条件结果精确.
光纤光学 模式分析 有限元法 二阶吸收边界条件 
光子学报
2008, 37(5): 924
作者单位
摘要
1 中央民族大学,理学院,北京,100081
2 中国科学院半导体研究所,北京,100083
本文设计并制作了基于强限制多模干涉耦合器的2×2 SOI马赫-曾德热光开关.这种光开关采用了深刻蚀结构的多模干涉耦合器和输入/输出波导,较大地提高了干涉耦合器的性能并减少了连接耦合损耗.同时,在调制臂区域采用浅刻蚀结构,保持其单模调制状态.深刻蚀多模干涉耦合器具有优越的特性,在实验中测得不均衡度只有0.03 dB,插入损耗-0.6 dB.基于这种耦合器的新型热光开关,其插入损耗为-6.8 dB,其中包括光纤-波导耦合损耗-4.3 dB,开关时间为6.8 μs.
热光开关 多模干涉耦合器 Thermo-optic switch Multimode interference coupler Silicon-on-insulator SOI 
光子学报
2008, 37(5): 931
作者单位
摘要
西北工业大学,理学院,光信息科学与技术研究所,陕西省光信息技术重点实验室,西安,710072
通过数值模拟和实验对SBN:Cr晶体中的(1+1)维亮屏蔽空间孤子及其诱导的实时平面光波导的导光特性进行了研究.采用分步束传播法和Petviashvili迭代法对(1+1)维亮屏蔽空间孤子的特性进行了模拟.通过求解本征方程,对孤子诱导平面波导中存在的导波模式进行了数值求解.采用633 nm的He-Ne激光作为孤子诱导光束,532 nm的半导体泵浦的固体激光作为探测光,在固液同成分的SBN:Cr晶体中进行了实验研究.实验结果和数值模拟的结果符合的很好.而且结果表明SBN:Cr晶体中红光诱导的波导可以作为实时光波导.
SBN:Cr晶体 亮屏蔽孤子 实时平面光波导 导光特性 
光子学报
2008, 37(5): 935
作者单位
摘要
1 河西学院,甘肃,张掖 734002
2 中山大学,光电材料与技术国家重点实验室,广州,510275
通过在二维三角晶格中引入三个完全相同的介质圆柱构成了一种全新结构的光子晶体,并对其光子能带进行了频域计算.借助数值方法分析了填充率对光子能带的影响,结果表明,在一定填充率下,这种二维光子晶体对于E偏振和H偏振都存在很宽的带隙,而且还可以获得一个窄完全带隙.
光子晶体 三角晶格 频域方法 
光子学报
2008, 37(5): 940
作者单位
摘要
1 山东大学,信息科学与工程学院,济南,250100
2 北京真空电子技术研究所,大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室,北京,100016
采用数值计算方法,模拟了具有二维光子带隙结构的太赫兹频段谐振腔的谐振模式场分布,计算了这种谐振腔的品质因数,详细分析了光子晶体结构、缺陷腔几何参量对谐振特性的影响.计算得到频率落在光子晶体禁带内的单一、高阶谐振模式,且缺陷腔横向尺寸越大,谐振模式的阶数越高.这种谐振腔具有很高的品质因数,腔体的纵向长度对品质因数的影响较大.
光子带隙 太赫兹谐振腔 功率损耗 品质因数 
光子学报
2008, 37(5): 944
作者单位
摘要
1 连云港师范高等专科学校,物理系,江苏,连云港,222006
2 江苏大学,应用物理研究所,江苏,镇江,212003
3 江苏大学,通信工程系,江苏,镇江,212003
把平面波展开法(Plane Wave Expansion Method,PWM)用于数值研究圆柱柱体粗细及折射率层状间隔构成的二维光子晶体超晶格的传输特性.数值结果表明,层状超晶格的透射谱中禁带宽度在柱体折射率相同时与粗细柱体半径差异成线性关系,半径相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低频方向移动.在半径相同时禁带宽度与层间折射率差异同样成线性关系,折射率相差越大禁带宽度越小,禁带中心位置越向低频方向移动.因此人们可以根据实际应用中的禁带需要利用上述各种可调因素进行调节.
光子晶体 超晶格 平面波展开法 透射谱 
光子学报
2008, 37(5): 948
作者单位
摘要
四川大学,物理科学与技术学院,成都,610064
采用DMD作为空间光调制器构建了一套数字全息显示系统.分析了数字全息图光学再现中影响再现图像质量的因素,提出了一种采用频域滤波重建高条纹对比度滤波全息图来改善其光学再现图像质量的新方法.采用信噪比及图像亮度作为评价参量,对原始全息图和滤波全息图的数值再现像进行定量分析表明,滤波后全息图的再现像质量明显优于原始全息图的再现像.基于DMD数字全息显示系统的光学再现实验也验证了理论分析结果.
数字全息术 频域滤波 数字微反射镜器件(DMD) 光学再现 
光子学报
2008, 37(5): 952
作者单位
摘要
华南师范大学,物理与电信工程学院,广州,510006
提出一种基于全息技术用于光学图像加密的实值编码方法.待编码的数字图像与一个大小相同、灰度值为零的图像组成一幅新的图像,然后与一个随机相位掩膜一起通过光学透镜作傅里叶变换,取变换结果的实部作为编码输出图像.利用全息记录的方法解码,即编码输出图像和随机相位掩膜的傅里叶变换相加通过光学透镜作傅里叶反变换,记录反变换的光强分布,再通过非线性变换或灰度变换的方法可以恢复原图像.
光学加密 实值编码 全息技术 数字图像 随机相位编码 
光子学报
2008, 37(5): 957
作者单位
摘要
四川大学 电子信息学院,成都 610065
提出了反映观察区域某一点是否是合适的立体观察点立体图像质量因子的概念.根据狭缝光栅自由立体显示器的结构和工作原理并应用几何光学知识,分析得出了立体图像质量因子的计算公式,并给出了立体显示器的立体图像质量因子的计算结果.通过定义立体图像质量因子的阈值,得到狭缝光栅自由立体显示器的立体可视区域.
显示技术 自由立体显示器 狭缝光栅 立体可视区域 立体图像质量因子 
光子学报
2008, 37(5): 960
作者单位
摘要
西北工业大学 理学院 光信息科学与技术研究所 陕西省光信息技术省重点实验室,西安 710072
采用数字全息术对LiNbO3∶Fe晶体中高斯光束诱导的折射率变化热固定过程进行了准实时可视化实验研究.实验过程中通过在线加热的方式对光致折射率变化进行固定,采用冷光源提供的非相干白光对热固定的折射率变化进行显影.通过数值再现得到热固定过程中不同阶段的折射率变化分布,根据折射率变化的演化过程确定出了显影的最佳时间.
热固定 光折变LiNbO3晶体 最佳显影时间 数字全息术 
光子学报
2008, 37(5): 964
作者单位
摘要
山西大学,物理电子工程学院,量子光学与光量子国家重点实验室,太原,030006
通过俘获光频率调制,实现了铯冷原子荧光的锁相探测,得到了荧光谱信噪比改善52倍的结果.研究了锁相解调参量与荧光谱信噪比的关系;当灵敏度为1 mV和时间常量为1 s时,获得最大信噪比为204的荧光信号.
冷原子 荧光光谱 锁相放大器 锁相探测 信噪比 
光子学报
2008, 37(5): 969
作者单位
摘要
1 空军大连通信士官学校,辽宁,大连,116600
2 国防科技大学,电子科学与工程学院,长沙,410073
3 中国人民解放军92941部队,辽宁,葫芦岛,125000
在对原始数据进行虚拟维数估计的基础上,提出了一种基于最大距离端元提取+独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)的高光谱图像有损压缩方案.该方案首先应用最大距离端元抽取法提取高光谱数据各端元矢量,然后用快速独立分量分析生成独立分量,最后使用2维分层树集合分裂(Set Partitioning In Hierarchical Trees,SPIHT)算法对各独立分量图进行编码.计算机仿真结果证明,该算法在取得高压缩率的同时,能很好地保持数据的谱特征,是一种高效的三维数据压缩方法.
压缩 高光谱图像 独立分量分析 初始化 
光子学报
2008, 37(5): 973
作者单位
摘要
山东师范大学,物理系,济南,250014
基于衍射的角谱理论,分析了一般二维周期阵列光场的衍射特性.提出了一种用阵列光场的倒格矢来研究和描述衍射自成像(或泰伯效应)的方法.给出了用倒格矢表示的一般衍射自成像条件.在此基础上,对典型的非正交六方型二维周期阵列光场的泰伯效应和分数泰伯效应进行了定量分析和计算机模拟.
信息光学 衍射 倒格矢 泰伯效应 
光子学报
2008, 37(5): 977
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
通过在光学系统的光阑面上加入一个非球面相位板,使得光学系统的成像对离焦不敏感.但当入射视场角较大时,图像的边缘发生变形且难以恢复.针对此问题,提出了两种解决方案,方案一是把相位板移至光路中光线较为平缓的区域,但不是系统的光阑位置;方案二是保持相位板位置不变,优化整个光学系统,使相位板前的光线能够平缓地入射到相位板.实验中对一个EFL=12.5 mm,F/#=1.3,半视场角为13.5°的波前编码实际系统进行仿真比较,得出方案二可以有效地消除波前编码相位板引入的视场效应.
视场效应 相位板 波前编码 平缓入射 
光子学报
2008, 37(5): 983
作者单位
摘要
西北工业大学,自动化学院,西安,710072
针对红外目标成像特点,提出了一种简单易行、鲁棒性强的目标跟踪算法.在对原始算法中的核心部分相似度量函数进行理论分析的基础上,新算法给出了两点改进:一是利用动态聚类思想对相似度量函数中匹配样本增加动态权值,提高了模型图像和目标图像样本间匹配准确度,二是增加了模型图像和目标图像像素点邻域信息,进一步增强跟踪算法鲁棒性.实验仿真表明,新建算法能对复杂场景下的红外目标进行较好跟踪,证实了跟踪算法的可行性和有效性.
核函数 相似度量 核密度估计 红外目标跟踪 
光子学报
2008, 37(5): 987
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安,710119
2 中国人民解放军空军试验训练基地一区,甘肃,酒泉,735018
针对红外成像系统工程应用的实际要求,对辐射源定标红外焦平面阵列非均匀性校正的数学方法进行了研究,揭示了该实际工程问题属于函数插值或函数拟合的数学原理,并据此导出了三次样条插值、B样条最小二乘拟合及多项式最小二乘拟合等非均匀性校正算法.实验表明,该算法能有效适应红外焦平面阵列响应特性的大动态范围和非线性,校正准确度高,计算速度快.
红外焦平面阵列 非均匀性校正 辐射源定标 函数插值 函数拟合 
光子学报
2008, 37(5): 992
杨晓东 1,2,3张景文 2王东 2毕臻 2侯洵 1,2,4
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
2 西安交通大学,信息光子技术省重点实验室,西安,710049
3 中国科学院研究生院,北京,100039
4 河南大学,物理与信息光电子学院,河南,开封,475000
研究了空气退火对于激光分子束外延(L-MBE)法制备的ZnO薄膜光学及结构特性的影响,报道了采用小角度X射线分析(GIXA)技术对于ZnO薄膜退火前后的表面及界面状况的定量分析结果.RHEED衍射图样表明,薄膜经过380℃及600℃原位退火后,其表面仍然较为粗糙.而XRD在面(in-plane)Φ扫描结果显示出经过800℃空气退火之后,薄膜具有更好的外延取向性.GIXA分析结果表明,800℃退火后ZnO薄膜的表面方均根粗糙度从退火前的1.13 nm下降为0.37 nm;同时ZnO/Al2O3界面粗糙度从2.10 nm上升为2.59 nm.ZnO室温PL结果显示,退火后薄膜紫外近带边发光强度比退火前增大了40倍,并出现了源于电子-空穴等离子体(EHP)复合的N带受激发射峰,激发阈值约为200 kW/cm2.
氧化锌 激光分子束外延 退火 光致发光 在面Φ扫描 小角度X射线分析 
光子学报
2008, 37(5): 996