1 山东交通学院 理学院, 山东 济南 250357
2 南京航空航天大学 物理学院, 江苏 南京 211106
基于分数Talbot效应,利用纯位相光栅设计了一种二维棋盘格状阵列照明器。利用菲涅尔衍射理论分析了平面光波照射下纯位相光栅衍射光场,得到位相调制为(0,π/2)的二阶纯位相光栅可以实现压缩比为2的棋盘格状阵列照明。利用二元光学器件制作技术,在光学玻璃基底上制作了位相光栅。在扩束激光光束照射下,在分数Talbot距离处获得了效率为83.2%的棋盘格状明暗相间光斑阵列。实验结果很好地验证了理论分析结论。研究结果对于光互连、光通信、光电混合处理领域中阵列微光束生成和应用都具有较高的理论和实用价值。
衍射 光栅 Talbot效应 Talbot阵列照明器 diffraction grating Talbot effect Talbot array illuminator
1 山东交通学院理学院，山东 济南 250357
2 曲阜师范大学物理工程学院山东省激光偏光与信息技术重点实验室，山东 曲阜273100
作为波片最重要的技术参数，波片相位延迟量的精确度会直接影响整个偏振光学系统的性能，在有些情况下，使用前需要对其进行精确测量。根据偏振干涉光谱曲线分布特性提出了一种测量波片相位延迟量的方法。此方法是将待测波片置于起偏镜和检偏镜之间，利用分光光度计测量一定范围内光谱透射率曲线，通过精确提取曲线上定值透射率对应波长，利用公式可同时获得待测波片的绝对相位延迟量、有效相位延迟量、波片级次、波片厚度等多个光学参数。理论分析和实验结果表明，该方法适用于具有任意延迟量的晶体零级或多级波片，具有测量精度高、对起偏镜与检偏镜透振方向和待测波片快轴方向调节无严格要求、操作简单的优势。
仪器，测量与计量 相位测量 偏振 波片 光谱技术 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0112004
1 山东交通学院理学院, 山东 济南 250357
2 曲阜师范大学物理工程学院 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273100
基于偏光干涉理论, 提出一种宽光谱范围内测量波片相位延迟量和厚度的方法。利用矩阵光学方法分析了光谱透射率曲线与中值透射率直线交点波长之间的关系, 给出待测波片的相位延迟量、波片厚度等多个物理量的计算公式并进行了误差分析。误差分析表明本方法相位延迟量测量最大误差为3.38°, 厚度测量最大误差为0.66μm。实验上利用分光光度计验证了本方法的有效性。本方法能够实现波片多物理量的同时测量, 且调节过程对于起偏器、检偏器透光轴方向及待测波片快轴方向无严苛要求, 测量过程对波片也无损伤和污染, 在波片加工、使用前质量评估等方面都具有一定的应用价值。
相位延迟量 透射率 波片 偏光干涉 phase retardation transmission wave plate polarization interference
长春工业大学 机电工程学院, 吉林 长春 130012
针对三维椭圆振动切削在精密光学元件加工过程中颤振会降低光学元件加工质量的问题, 对3D-EVC过程中的颤振进行研究。抑制颤振可看作切削参数的优化问题, 即利用智能优化算法寻优获得最佳切削参数以满足颤振抑制参数的要求。为此提出一种改进的人工蜂群算法, 应用于三维椭圆振动切削加工过程中以进行切削参数的优化, 从而抑制切削过程中的颤振现象。并且将蜜蜂进化策略同粒子群算法中算子移动的“认知”和“社会”两部分进行结合, 通过引入惯性权重来提高全局最优解的搜索能力及收敛性能; 并且建立了刀触点振动幅值、切削深度、进给量及主轴转速之间的数学模型, 最后应用改进人工蜂群(PABC)算法对理论模型进行参数优化; 实验结果显示, 通过参数优化后, 刀尖点振动幅值显著下降, 且工件表面粗糙度降低了70%。验证了利用该方法对3D-EVC过程中颤振现象进行抑制的有效性。
三维椭圆振动切削 颤振 人工蜂群算法 参数优化 three-dimensional elliptical vibration cutting chatter Artificial Bee Colony(ABC) algorithm parameter optimization
基于由光子晶体光纤飞秒激光器产生的高重复频率飞秒激光搭建了飞秒激光微加工系统, 利用LabVIEW编写程序精密控制三维移动平台的移动路径和高速快门, 在加工功率为1.5W、移动速率为1mm/s时, 利用直写技术在无胶铬版上得到了微米量级的任意形状的平面衍射光栅。利用CCD相机对光栅制备过程进行实时监视, 保证了光栅的加工质量。制备的光栅在显微镜下观察, 条纹边缘清晰、线纹粗细均匀。使用He-Ne激光照射加工的光栅, 可以获得清晰、稳定、与理论符合很好的夫琅和费(Frauhofer)衍射图样, 显示了所加工的光栅具有良好的光学性能。实验结果也表明了光子晶体光纤飞秒激光在光栅制作过程中所具备的良好的加工性能。
超快光学 光子晶体光纤 飞秒激光加工 光栅 ultrafast optics photonic crystal fiber femtosecond laser processing grating
1 福建医科大学药学院, 福建 福州 350108
2 福州大学化学学院, 福建 福州 350108
以六水合硝酸镉为镉源, 硝酸锌为锌源, 通过硼氢化钠还原硒单质制得NaHSe, 并作为硒源, 通过胶体化学法制备了一系列具有不同组分的水溶性Cd1-xZnxSe三元量子点。 利用X射线粉末衍射仪（XRD）和高分辨透射电镜（HRTEM）分析所制得的Cd1-xZnxSe的晶体结构和形貌, 表明所制得三元量子点为立方结构, 呈规则球状, 平均粒径约为4 nm。通过改变三元量子点的Cd和Zn元素的配比, 调节Cd1-xZnxSe的能带结构, 有效调控其光谱学性质;与ZnSe和CdSe等二元量子点相比, Cd1-xZnxSe的紫外可见光吸收光谱及荧光发射光谱都发生明显的红移。采用直接浸渍法, 制备Cd0.5Zn0.5Se三元量子点敏化TiO2纳米管（TNTs）复合材料（Cd0.5Zn0.5Se@TNTs）。TEM结果显示Cd0.5Zn0.5Se三元量子点紧密结合在纳米管表面, 红外谱图表明TiO2和Cd0.5Zn0.5Se之间形成Ti—Se键, 有利于提高复合材料的稳定性。相对于纯TNTs, 复合材料的紫外可见光吸收光谱在可见光区的吸收明显增强, 吸收带边从400 nm红移至700 nm左右;同时, 复合Cd0.5Zn0.5Se三元量子点后, 可以有效地抑制光生电子-空穴对的复合, 提高复合材料在可见光区域的光催化效率。可见光照射60 min后, 催化剂Cd0.5Zn0.5Se@TNTs对罗丹明B（RhB）光降解率可达到100%, 分别约为纯TNTs和纯Cd0.5Zn0.5Se的3.3倍和2.5倍。
三元量子点 二氧化钛纳米管 光催化 CdZnSe CdZnSe Ternary quantum dots TiO2 nanotubes Photocatalysis 光谱学与光谱分析
2015, 35(11): 3161
本文探索了POM的合成条件和单晶生长条件,测定了单晶的透光曲线和光损伤阈值.计算了POM单晶Ⅰ类和Ⅱ类位相匹配曲面轨迹,给出了实验验证结果.
非线性光学 晶体生长
初步论证了有机共轭分子的偶极矩与其倍频效应的联系,并采用EHMO法对4-硝基吡啶-1-氧的3位和2位甲基衍生物及4-硝基苯胺的2位和8位卤素衍生物的分子偶极矩进行了理论计算,合成并测定了它们的倍频性能和偶极矩.实验结果与理论预测规律相吻合.
