采用熔融-淬冷法制备了Tb3+掺杂锂铝硅酸盐闪烁玻璃, 用紫外激发光谱、 发射光谱及荧光寿命表征了光致发光性能, 用X射线和阴极射线激发测试了辐射致发光性能。 研究结果表明: 低Tb3+掺杂浓度时, 随着其浓度增大, Tb3+间的交叉弛豫增加导致了5D3→7Fj跃迁的能量逐渐向5D4→7Fj迁移转变, 5D3激发态的荧光寿命和发射强度均明显下降, 5D4-7Fj发射强度逐渐增大。 较高Tb3+浓度时, 其浓度继续增加会提升非辐射比例, 是荧光寿命降低和荧光猝灭的最主要原因。 比较光致发光和辐照致发光性能, 发现随着激发源的能量上升, 会增加激发态5D3能级向5D4能级的能量转移, 同时, 由于玻璃的密度低会导致辐照致发光效率随激发源的能量上升而下降。

信号在光纤中的传输受到克尔非线性损伤的影响,产生非线性的频谱展宽效应,导致信息泄漏到带外、接收端的带内信息不完整。传统的非线性补偿方法通过反转信道传输函数在接收端对信号进行处理,效果不理想。针对该问题,首先,通过优化算法寻找在数字反向信道传输时可利用克尔非线性将原始信号压缩至另一奈奎斯特带宽的带外伴随信号;然后,将压缩后的奈奎斯特信号在发射端发送;最后,在接收端通过奈奎斯特滤波恢复原始信号。仿真结果表明,本算法在带限系统中的性能优于反向传输方法,在长度为800 km的标准单模光纤中的误差向量幅度增益为3.17 dB。

针对偏振复用相干光通信系统链路中存在的高速偏振态旋转造成的信道损伤、相干接收机的动态均衡算法模块在实际系统中存在的反馈延迟导致的偏振态追踪性能不足的问题,提出一种基于互补斯托克斯向量的偏振态旋转的追踪和预测算法。所提算法将测得的琼斯空间中的偏振旋转矩阵和其逆矩阵变换到斯托克斯空间,并计算得到一对互补向量,并对斯托克斯空间中的互补向量的运动轨迹进行追踪和预测,以实现链路偏振态旋转的补偿。仿真结果表明,在均衡反馈延迟为5帧时,通过对互补向量进行循迹,预测的琼斯矩阵的平方误差可比原始方案降低10%。通过采用所提算法,系统的偏振旋转速度容限从1.3 MHz提升至1.5 MHz。

在传统的直接检测光通信系统中,色散和光探测器的平方检测相互作用会带来不可避免的性能损失。基于斯托克斯空间复用的直接检测光通信系统,提出通过频谱压缩算法进行发射信号序列相关的相位优化,将三维斯托克斯信号转化为四维带宽为3/4的琼斯空间信号,以实现无性能损失、无需额外硬件成本的色散预补偿。鉴于上述理想的频谱压缩方法需要复杂度过高的全局优化算法,提出一种基于查表的简化相位优化算法。仿真结果表明,当优化长度为7个符号时,频谱峰值和谷值之间落差约为17 dB,可有效降低发射机带宽需求。

Mid-infrared pulsed lasers operating around the 3?μm wavelength regime are important for a wide range of applications including sensing, spectroscopy, imaging, etc. Despite the recent advances in technology, the lack of a nonlinear optical modulator operating in the mid-infrared regime remains a significant challenge. Here, we report the third-order nonlinear optical response of gold nanorods (GNRs) ranging from 800?nm to the mid-infrared regime (2810?nm) enabled by their size and overlapping behavior-dependent longitudinal surface plasmon resonance. In addition, we demonstrate a wavelength-tunable Er3+-doped fluoride fiber laser modulated by GNRs, which can deliver pulsed laser output, with the pulse duration down to 533?ns, tunable wavelength ranging from 2760.2 to 2810.0?nm, and spectral 3?dB bandwidth of about 1?nm. The experimental results not only validate the GNRs’ robust mid-infrared nonlinear optical response, but also manifest their application potential in high-performance broadband optoelectronic devices.

磁控溅射镀膜电源是磁控溅射系统中的关键设备之一。根据铌靶和锡靶溅射处理装置的技术要求, 研制了一套输出电压0~800 V可调、脉冲宽度5~200 μs可调、频率0~60 Hz可调、在脉冲电流最大幅值约150 A的磁控溅射镀膜电源, 分别给出了该电源在铌靶负载和锡靶负载下的实验结果。设计上采用高压短脉冲预电离一体化高功率双极性脉冲形成电路方法, 解决了高功率磁控溅射在重复频率工作下有时不能成功溅射粒子、电离时刻不一致、溅射起弧打火靶面中毒、溅射效率低等问题, 降低了磁控溅射装置内气体的工作气压, 实现低气压溅射镀膜, 提高了靶材的溅射效率, 减小薄膜表面粗糙度。通过大量实验论证, 该电源达到了理想的溅射效果, 满足了指标要求。

大功率恒流源是强流直线感应加速器(LIA)的关键设备之一, 用于为加速器电感线圈提供大功率准直流驱动电流, 其稳定度、纹波系数等指标要求极高。神龙-Ⅲ LIA恒流源采用串联线性双闭环回路双参量电流调控技术, 同时综合应用了以PLC控制器为核心的本地控制、以ARM控制器和工控机为核心的远程控制以及以太网网络通讯技术, 实现了强电磁干扰环境下远程控制高稳定性运行。该恒流源在负载0.5~0.6 Ω之间变化、输出电流在50~170 A之间变化时调整管压降控制在8 V±2 V范围内, 输出电流纹波和电流稳定度均优于0.5‰。