1 北京师范大学物理系， 应用光学北京重点实验室， 分析测试中心， 北京100875
2 中国科学院上海高功率激光玻璃研究中心， 上海201800
根据Pr3+掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷（Pr（0.2）∶FOV）样品在室温下的吸收光谱, 分别采用了标准和修正的Judd-Ofelt理论拟合出J-O强度三参量Mn。 结果表明， 此修正的J-O理论应用到Pr（0.2）∶FOV材料的跃迁强度计算中是合理的和必要的。 并由此修正理论计算了各个激发态之间跃迁的振子强度、 自发辐射速率、 荧光分支比和积分发射截面等光谱参量， 分析了Pr3+∶FOV材料的应用价值。 其中， 特别是3P0→3H4， 3P1→3H5和3P0→3H6， 3P0→3F2等几个强发光能级都有很好的应用前景。 由此表明: Pr3+掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷作为固态激光材料有可观的应用前景。
Pr3+掺杂氟氧化物玻璃陶瓷 修正的J-O理论 光谱特性 Pr3+-doped oxyfluoride vitroceramics Modified Judd-Ofelt theories Spectroscopic properties 光谱学与光谱分析
2011, 31(12): 3213
1 北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
2 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室, 江南 南昌 330063
3 北京工业大学应用数理学院, 北京 100124
提出了一种基于空间散斑的极弱散射随机激光系统，并用该系统在不同抽运条件下分别实现了相干反馈输出和非相干反馈输出。结果表明，两种反馈机制存在内在的联系。提出了随机腔耦合的概念，对弱散射随机激光器的模式特性给出了合理的解释。
激光器 随机激光 弱散射结构 腔耦合
1 北京师范大学物理系, 应用光学北京重点实验室, 分析测试中心, 北京100875
2 北京大学物理学院, 北京100871
3 福州大学物理系, 福建 福州350108
4 北京物科光电有限公司, 北京100080
5 中国科学院物理所, 北京100080
根据掺杂Er3+(0.5%)的YVO4样品的吸收光谱, 用Jubb—Ofelt理论拟合出唯象强度参量Ωλ, 并由此计算了激发能级的振子强度、 自发辐射跃迁速率、 荧光分支比和积分发射截面等光谱参量。 并根据这些光学参量, 分析了Er3+∶YVO4晶体的应用价值。 其中, 特别是4I13/2→4I15/2, 2H11/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2等几个强发光能级具有较大的振子强度(大于10－6)和积分发射截面(大于10－18cm), 分别分析了它们的应用前景, 因此非常值得关注。 并且, 本文结果和Capobianco等所报道的Er3+(2.5 mol%)∶YVO4晶体强度参量结果很相近。 而且, 通过比较掺Er3+钒酸钇晶体和掺Er3+其他晶体的光学性能, 可以看出钒酸钇晶体作为激光晶体的优点。 最后, 还根据Er3+在晶体中的对称性, 利用群论讨论了Er3+在YVO4晶场中各能级的劈裂情况
强度参量Ωλ 能级分裂 不可约表示 Er3+∶YVO4 Er3+∶YVO4 Intensity parameters Energy levels splitting Irreducible representation 光谱学与光谱分析
2010, 30(7): 1729
1 海军装备研究院,北京 102249
2 北京师范大学 物理系,北京 100875
介绍了激光布里渊散射探测水下目标的原理,采用基于新型ICCD的布里渊散射激光雷达系统,进行了水下目标探测的相关实验。实验结果表明,激光布里渊散射探测水下目标在探测深度上具有很大优势,同时具有探测隐身目标的能力。
激光布里渊散射 水下目标 探测 激光与光电子学进展
2010, 47(2): 021202
1 北京师范大学 应用光学北京市重点实验室,北京100875
2 北京理工大学 信息科学技术学院,北京 100081
为了提高扫描全息成像系统的分力,理论分析和实验研究了对系统起重要作用的编码孔径—菲涅耳波带板的衍射问题。对波带板的菲涅耳衍射积分方程进行了数值求解,计算时考虑了透镜的位相调制作用。为了使分析问题简化,通过对比有透镜时波带板的衍射强度分布,求解出无透镜时具有相同分布的等效距离,同时引入了菲涅耳虚衍射面的概念。为了定量描述波带板的衍射效应,定义了临界衍射距离。实验结果表明:当波带板环数为10环、半径为0.75 cm,透镜焦距为7 cm时,临界衍射距离约为16 cm。若其它条件不变,增大透镜焦距或增加波带板环数,临界衍射距离均增大。等效距离的引入简化了复杂的含透镜系统的分析,临界衍射距离的提出量化了系统参数对衍射效应的影响。研究结果对扫描全息成像系统的结构设计具有指导意义。
菲涅耳衍射 菲涅耳波带板 扫描全息术 临界衍射距离 等效距离 Fresnel diffraction Fresnel-zone-plate scanning holography critical diffraction distance equivalent distance
1 北京师范大学物理系和材料学院 应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
2 北京大学物理学院, 北京 100871
3 福建师范大学物理与光电子信息科技学院, 福建 福州 350007
报道了通过建立速率方程描述掺Er3+五磷酸盐的动态布居过程, 计算得到ErP5O14晶体在650 nm激光激发下的所有能级的动力学过程和抽运功率的影响。自发辐射过程、抽运光子的吸收、相应的受激辐射过程、多声子无辐射弛豫过程、所有可能的能量传递过程都包括在速率方程里。研究发现, 在650 nm激光功率达到103～105 W程度时上转换发光就很强且上转换行为很好, 4I15/2的稳态布居几率可以小到0.0617, 4F9/2的稳态布居几率可以快速增加到0.362的高水平然后缓慢地减小到0.0374的稳态值, 它意味着4F9/2的布居已经转换到更高的能级了, 在4S3/2能级可以有高达0.212的布居几率, 它会导致543 nm的强的上转换发光。在4G9/2能级可以有高达0.160的布居几率, 它会导致379 nm的强的上转换发光。
光物理 上转换 稀土 五磷酸盐晶体 动力学过程
1 北京师范大学 物理系，北京 100875
2 华南师范大学 信息光电子科学与技术学院，广东 广州 510631
1 东北师范大学 物理学院, 吉林 长春 130024
2 北京师范大学 物理系 应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
用布里渊散射信号可以探测水下目标。介绍三种基于布里渊散射的水下目标探测方法：F-P扫描干涉仪探测方法、边缘探测方法、F-P标准具-ICCD探测方法,并对这三种方法进行了分析和比较。
布里渊散射 水下目标 F-P扫描干涉仪 边缘探测 F-P标准具
1 首都医科大学 生物医学工程学院，北京 100069
2 北京师范大学 物理系，北京 100875
3 中国医学科学院血液学研究所，天津 300020
介绍了一种新的在体实时监测血流变参数的光学方法——光散射法。设计了一种实用的同轴多光纤探针装置。在装置中间，其中一根光纤用于传输入射激光，周围多根光纤与中心光纤等间隔，用于接收血液中的散射光。用扫描法布里－珀罗干涉仪产生散射光谱。结果表明，用该装置测得了含成分的液体、实血和不同血液成分的光散射光谱。
应用光学 血流变参数 光纤探针 散射光谱 applied optics the parameters of hemorheology in vivo real time measurement fiber probe scattered spectrum
1 东北师范大学物理学院,长春,130024
2 北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室,北京,100875
用边缘探测技术测量水中的布里渊散射信号,可以得到很高的测量精度.当布里渊散射线宽随海水温度、盐度的变化而改变时,探测到的信号强度也会随之发生变化,从而影响数据定标.在考虑布里渊散射线宽随温度变化的基础上,重新对用边缘探测方法测量水中布里渊散射信号所得的数据进行定标.实验中用一个偏振棱镜改变被测信号相对于两个吸收池布儒斯特窗的偏振状态,发现偏振状态的改变会导致定标数据变化.
边缘探测技术 布里渊散射 布里渊散射线宽 定标
