We report a generally designed optical modulation method to garner the tunable three-dimensional (3D) polarized optical multi-focal spots arrays in the focusing system of high numerical aperture (NA) objective lens, and it has good compatibility with vector beams of different polarization states. Based on the vector angular spectrum theory and Fourier transform, the vector light fields of Gaussian beam, Bessel-Gaussian (BG) beam and Laguerre-Gaussian (LG) beam are modulated with the generally designed multi-focal spots phase filter (MSPF). Meanwhile, a generally designed sidelobe suppression transmission (SST) function is employed to reduce the interference effect of the adjacent focal spots in the arrays. Thus, the one-dimensional (1D) axial multi-focal spots array and the 3D multi-focal spots arrays with high spatial resolution can be generated. The MSPF is flexible and reliable in modulating various vector beams, and exhibiting high tunability for the number (3, 12, 21), spacing (4λ—11.3λ) and spatial distribution (1D—3D) of focal spots in the array. With the generally designed MSPF, the generation of multi-focus array is promoted to be more universal and flexible and shows potential application prospects in femtosecond laser multi-beam parallel processing, particle capture, as well as high-density data storage.

为研究离子辐照导致空心玻璃微球机械性能的变化, 利用Ar离子辐照与空心玻璃微球组分相同的微球玻璃薄片, 结合不同温度下的等时退火处理, 采用纳米压痕测试方法研究了辐照前后玻璃机械性能的变化。测试结果表明: 辐照后玻璃的硬度和模量均呈下降趋势, 恢复阻力明显升高; 退火后的未辐照样品硬度和模量呈上升趋势, 恢复阻力在误差范围内没有发生变化;退火后的模量呈下降趋势, 恢复阻力呈下降趋势; 在退火温度约为300 ℃时, 辐照样品退火后的恢复阻力与未辐照样品基本相同。

The carbon ion implantation with energy of 4.0 MeV and a dose of 4.0×1014 ions/cm2 is employed for fabricating the optical waveguide in fluoride lead silicate glasses. The optical modes as well as the effective refractive indices are measured by the prism coupling method. The refractive index distribution in the fluoride lead silicate glass waveguide is simulated by the reflectivity calculation method (RCM). The light intensity profile and the energy losses are calcu-lated by the .nite-difference beam propagation method (FD-BPM) and the program of stopping and range of ions in matter (SRIM), respectively. The propagation properties indicate that the C2+ ion-implanted fluoride lead silicate glass waveguide is a candidate for fabricating optical devices.

为了探讨载能重粒子辐照改善惯性约束聚变中所用玻璃微球的充气性能，以及热弛豫过程中改善其保气性能的微观机制，利用分子动力学的方法对载能重粒子辐照前后的SiO2玻璃在内部形成气体扩散微通道的机理进行了模拟研究。结果表明，重粒子辐照可以在SiO2玻璃中形成明显的扩散通道，说明辐照后的玻璃更适合通入Ar等较大尺寸气体；在高温高压的条件下，形成的扩散通道有逐渐关闭的趋势，辐照产生的缺陷能够在一定程度上得到修复。因此，利用重粒子辐照的方法，可在玻璃体中产生充气的微通道，该通道在高温高压下可实现关闭，从而起到开关的作用。模拟结果可为实验上通过重粒子辐照提升微球玻璃充气保气性能的方法提供理论支持，说明该方法具有可行性。

使用分子动力学方法模拟惯性约束聚变(ICF)玻璃微球靶丸材料的碱金属硼硅酸盐玻璃, 研究了不同SiO2与B2O3和不同Na2O与B2O3物质的量比的微观结构, 包括键长、键角、配位数以及空穴的分布情况。通过模拟发现, 在不同组分的碱金属硼硅酸盐玻璃中, 硅原子的网络体结构相对稳定, 硼原子的结构会随着成分的变化发生明显变化。同时, 针对实际的ICF实验中对玻璃微球充入惰性气体氩的问题, 模拟发现, 当SiO2与B2O3物质的量比为40.5, Na2O与B2O3物质的量比为17.4, 8.5, 4.2时, 玻璃中存在有较多的供氩扩散的空穴。

为检测液体中发生剧烈空化时的临界声压的大小，提出了一种基于声光偏转效应对临界剧烈空化声压进行检测的方法。根据远场光斑分布的时间变化规律确定剧烈空化的发生，通过光线最大偏转距离与焦点峰值声压的关系，可非介入地检测临界剧烈空化声压值，重复性高。通过分析液体中气泡分布及变化规律，以及空化阈值声压随外界环境压强的变化规律对测量结果进行标定，证实了该方法检测临界剧烈空化声压的可行性。

提出了一种基于声光折射对聚焦超声焦点声压进行非侵入式检测的方法。当一束直径小于声波长的平行光束入射穿过聚焦超声的焦点时，通过研究焦点声压与光线偏转的具体关系，建立了光线最大偏转距离与焦点声压变化的关系模型，从而计算出焦点峰值声压。为了对理论模型进行验证，采用凹球面型聚焦换能器进行实验研究。通过与采用光纤水听器测量的结果进行对比，证明理论模型的可行性。结果表明实验得到的光斑图像与理论分析的结果一致，且用该方法测得的焦点峰值声压与光纤水听器测量的结果相比，相对误差小于15%，证明该方法具有可行性，能够定量检测焦点峰值声压。模型的提出也为将声光折射效应用于整个聚焦声场的定量检测提供了实验依据和理论依据。

描述了 Z箍缩放电等离子体极紫外光源系统中的主脉冲电源,给出了主电路拓扑结构,重点介绍了三级磁脉冲压缩网络,给出了关键参数的设计计算,并且介绍了新颖的末级磁脉冲压缩放电结构。实验结果显示:各级磁脉冲压缩效果达到设计指标,电源输出电压峰达30 kV,输出电流峰值大于40 kA,电流脉冲宽度200 ns,满足Z箍缩放电等离子极紫外光源对主脉冲的要求。

在p型绒面晶硅上,采用磷的热扩散形成同质pn结、低温热氧化生长超薄SiO2层、射频磁控溅射沉积ITO减反射/收集电极膜成功制备了一种新型ITO/SiO2/np 晶硅SINP结构光电池。高质量ITO薄膜的物相结构、光学及电学特性通过X-光衍射(XRD)、紫外-可见光透射、吸收谱(UV-VIS)以及霍尔效应(Hall effect)测量系统表征。并对新型SINP光电池C-V/I-V特性及光谱响应进行详细地分析、计算。结果表明,该器件在可见光波段具有光电转换增强的响应,适合于发展成为新型结构的太阳电池及光电探测器。