1 湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430068
2 湖北理工学院智能输送技术与装备湖北省重点实验室, 湖北 黄石 435000
艾里光束具有无衍射、自加速和自愈合三大特性, 其中自加速特性最吸引人。为更全面了解艾里光束的自加速特性, 在保证其轨迹完整的前提下, 基于几何变换改变相位图中立方相位的相对位置和旋转角度来探究艾里光束的加速特性, 利用傅里叶光学推导出对应的光谱公式进行验证。结果表明, 相位图几何变换调制可以显著改变艾里光束的传播轨迹位置和空间偏转位置。研究对艾里光束的自加速特性领域及应用提供了更全面的认识, 对控制其他加速光束的理解提供了新的思路。
艾里光束 空间光调制器 能量分布 相位图 几何变换 Airy beam spatial light modulator energy distribution phase diagram geometric transformation
华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室，广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室，广东 广州 510640
掺稀土激光玻璃是光纤激光器的核心工作介质，如何定量计算预测激光玻璃的光学光谱特性是加快高性能激光玻璃研发的挑战之一。本文以掺铥（Tm3+）二元锗酸盐激光玻璃为例，将相图中的“一致熔融化合物”视为玻璃的组成/结构“基元”，基于掺Tm3+基元玻璃的物理和光谱性质的实验值利用杠杆规则计算预测了锗酸盐激光玻璃相应的性质，如密度、折射率、有效线宽、吸收/发射截面、辐射寿命、增益带宽等。结果表明，物理性质和光谱特性的预测值与实验值吻合度较高，预测误差绝对值分别小于4.61%和9.66%。此外，该方法能够准确预测掺Tm3+锗酸盐玻璃的物理性质和光谱特性随组分的变化趋势，包括线性规律和“锗反常”现象，有助于解析激光玻璃组成?结构?性质的内在关联。本研究有望为激光玻璃的性质预测和成分设计提供指导。
激光玻璃 光谱特性 定量预测 相图模型 laser glass spectroscopic properties quantitative prediction phase diagram model
1 北京大学 高能物理研究中心 北京 100871
2 北京大学 物理学院 北京 100871
3 核物理与核技术国家重点实验室 北京 100871
探寻量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相图的临界点是相对论重离子碰撞实验低能量扫描（Beam Energy Scan program in Relativistic Heavy-Ion Collisions，RHIC-BES）项目的重要实验目标。初步的实验探测发现了净质子数涨落随着对撞能量的非单调行为，定性上符合基于静态模型的理论预言，这暗示着QCD临界点的存在。由于相对论重离子碰撞是一个高速膨胀的体系，动力学效应能显著地改变QCD临界点附近的临界涨落。为最终确定QCD临界点的存在以及研究QCD在有限温有限密区域的相结构，人们发展了一系列QCD临界点附近的动力学模型。本文回顾了近年来关于寻找QCD临界点在实验测量和理论模型的进展，着重强调在临界点及一级相变区域动力学模型的发展和挑战。
QCD相图及相变 相对论重离子碰撞低能量扫描 动力学模型 QCD phase diagram and phase transition Beam energy scan program in Relativistic heavy-ion collisions (RHIC-BES) Dynamical models
1 中国科学院上海光学精密机械研究所，强激光材料重点实验室，中国 上海 201800
2 日本电气硝子株式会社(NEG)美国分公司，美国北卡罗来纳 28150
3 中国核电工程有限公司，中国 北京 100840
介绍了加和法、相图法、Priven法、拓扑束缚理论、分子动力学模拟、机器学习及数理统计模拟等7种玻璃成分性质模拟方法，总结了各模拟方法的主要理论依据、模拟过程及应用现状。加和法可进行多种玻璃物理性质的预测，相图法在二、三、四元硅酸盐、硼酸盐及硼硅酸盐玻璃体系上的运用较为成熟，Priven法结合了玻璃结构、热力学方程及计算机模拟，拓扑束缚理论目前应用于氧化物和硫化物体系个别性质的模拟，分子动力学模拟亦应用于多种玻璃体系中的分子结构分析和相关性质预测，机器学习能充分利用文献中提供的大量数据来模拟复杂玻璃性质。目前数理统计模拟法已用在建立复杂玻璃体系中的成分(C)-结构(S)-性质(P)的相关数学模型，包括硅酸盐，硼硅酸盐和磷酸盐玻璃。较传统的C-P统计模拟方法，C-S-P统计模拟法能对复杂玻璃体系提供更精准的性质评估，有助于新型玻璃开发。
加和法 相图法 Priven法 拓扑束缚理论 分子动力学模拟 机器学习 数理统计模拟 additive method phase diagram-based method priven method topological theory molecular dynamics simulations machine learning mathematical statistical modeling
红外与激光工程
2021, 50(10): 20200451
