中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳621999
介绍了用于太赫兹分子钟的精细低损耗密闭结构太赫兹腔体的设计方法及解决思路， 利用CST 对太赫兹腔体开展了物理仿真设计及结构设计， 通过仿真优化设计出230 GHz±10 GHz 范围内，反射系数S 1 1 小于-10 dB 的小型化太赫兹腔体结构。利用现有的加工技术完成了太赫兹腔体的加工与制备，并开展了冷测工作，实现带内反射小于-10 dB，传输损耗低于-5 dB，为后续的太赫兹分子钟的研制奠定了基础。
太赫兹 分子钟 腔体 测试 terahertz molecular clock cavity test 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 166
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 信息光子技术工业和信息化部重点实验室, 北京 100081
3 光电成像与系统教育部重点实验室, 北京 100081
矢量涡旋光束是一种新型的结构光场, 具有螺旋相位和横截面各向异性偏振分布, 在光镊、旋转体探测、光通信、高分辨率成像、量子信息等领域展现出广泛的应用前景。随着研究的不断深入, 对矢量涡旋光束的复杂光场模式分布要求越来越高, 给矢量涡旋光束的生成技术带来了巨大的挑战。此外, 如何更加实用且有效地完备表征矢量涡旋光束的模场分布、模式特性亦是其应用的重要基础。本研究团队长期从事包括矢量涡旋光束在内的结构光场调控及应用技术研究, 提出了多种输出模式连续可调的矢量涡旋光束腔外、腔内生成技术。介绍了近年来本课题组在矢量涡旋光束的表征和腔内生成方面的主要工作, 包括矢量涡旋光束总角动量态的四参量表征法、激光谐振腔内横纵模调控技术等, 并在此基础上报道了人眼安全波段全固态矢量涡旋光束激光器。
量子光学 矢量涡旋光束 总角动量 固体激光器 quantum optics vectorial vortex beam total angular momentum solid laser
安徽工程大学生物与食品工程学院, 安徽 芜湖 241000
稻米储藏陈化导致食用品质下降, 蛋白质变化是重要诱因。 谷蛋白是稻米中主要蛋白, 采用拉曼和红外光谱表征陈化中谷蛋白的变化, 并对其功能性质差异进行比较, 利于阐明稻米的陈化机理。 拉曼光谱表明, 陈米谷蛋白1 665和1 218 cm-1处的拉曼归一化强度分别为1.01和0.25, 明显低于新米谷蛋白, 表明陈化后谷蛋白的α-螺旋减少; 陈米谷蛋白中二硫键(516和527 cm-1处峰强度分别为0.45和0.42)、 亚砜(1 035 cm-1处峰强度为0.48)和砜(1 124, 1 152, 1 159, 1 316和1 334 cm-1处峰强度分别为0.47, 0.22, 0.26, 0.50和0.63)的强度明显高于新米谷蛋白, 表明含硫氨基酸残基发生明显氧化; 陈米谷蛋白的酪氨酸Fermi共振857/830 cm-1的强度比值1.68明显高于新米谷蛋白, 酪氨酸残基更加暴露; 陈米谷蛋白751 cm-1附近色氨酸的拉曼强度为0.20, 比新米谷蛋白的强度0.14显著提高, 陈化后谷蛋白色氨酸残基更加埋藏; 陈米谷蛋白3 423 cm-1处的O—H伸缩强度为0.05, 比新米谷蛋白对应强度0.02显著增大, 表明分子间结合程度升高, 谷蛋白与淀粉分子结合更加紧密。 除了酪氨酸的Fermi共振、 1 333和1 152 cm-1处砜的吸收峰不高外, 陈化谷蛋白的其余拉曼强度均高于陈米谷蛋白, 说明陈化谷蛋白的氧化程度更高。 红外光谱表明, 陈米谷蛋白和陈化谷蛋白中1 153, 1 078和1 026 cm-1处的硫氧化物吸收峰增大, 进一步支持谷蛋白发生了氧化。 与新米谷蛋白相比, 陈米谷蛋白的溶解性、 持水性、 乳化性和乳化稳定性均显著降低, 而持油性升高, 支持陈米中谷蛋白发生了明显氧化。 陈化谷蛋白的溶解性(除pH 9)、 持水性和乳化性比陈米谷蛋白更低, 持油性更高, 表明新米谷蛋白被提取出来后单独陈化时氧化程度更深。 陈化后谷蛋白功能性质的变化支持红外和拉曼光谱显示的氧化变化, 这为阐明蛋白质在陈米品质劣变中的作用提供了光谱依据, 为控制稻米陈化劣变以减少产后损失奠定基础。
稻米 陈化劣变 谷蛋白 红外 拉曼 功能性质 Rice Aging deterioration Glutelin Infrared Raman Functional properties 光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3431
Rui Song 1,2,3Xueting Liu 1,2,3Shiyao Fu 1,2,3,*Chunqing Gao 1,2,3,**
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Key Laboratory of Photoelectronic Imaging Technology and System, Ministry of Education, Beijing 100081, China
3 Key Laboratory of Information Photonics Technology, Ministry of Industry and Information Technology, Beijing 100081, China
In this paper, we demonstrate a scheme to tailor both longitudinal and transverse modes inside a laser cavity and constitute an eye-safe single longitudinal mode (Er:YAG) vector laser. A -plate is employed as a spin-orbital conversion element to modulate the transverse mode and obtain cylindrical vector beams. An optical isolator is employed as a non-reciprocal element for the ring cavity to enforce unidirectional operation and achieve single longitudinal oscillation. The characteristics of power, transverse intensity, and polarization spectrum of the output beams are observed. The observed typical single longitudinal mode and highly matched special polarizations prove the successful tailoring of both longitudinal and transverse modes.
Er:YAG single longitudinal mode cylindrical vector beam Chinese Optics Letters
2021, 19(11): 111404
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
设计和研制了1645 nm Er∶YAG单频脉冲激光器系统,采用注入种子技术和对称泵浦的双Er∶YAG陶瓷结构,当脉冲重复频率为200 Hz时,获得了最大平均脉冲能量为22.75 mJ、脉冲宽度为223.1 ns的单频调Q脉冲激光输出,x和y方向上的光束质量因子分别为1.16和1.15,0.5 h内单频脉冲的中心频率稳定性为578 kHz,激光脉冲输出能量的不稳定性小于0.5%。
激光器 全固态激光器 注入锁定 大能量 单频 激光陶瓷
中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
随着太赫兹通信技术的发展, 对于0.14 THz折叠波导行波管(FWTWT)的研究需求向着更高的功率和更宽的带宽发展。对双注行波管中的双路折叠波导慢波电路进行分析, 得到不同参数下的高频特性变化规律。并对双路折叠波导慢波电路的功率分配和功率合成效率进行分析计算, 得到功率合成效率96.3%。最后对双路慢波电路、功率分配/合成器和集中衰减器进行建模, 并对注波互作用进行计算。在高压15 kV和单注电子的发射电流为40 mA条件下, 得到0.14 THz频率下的合成输出功率为56 W, 增益为31.4 dB, 3 dB带宽为7 GHz。
双注行波管 双路折叠波导慢波电路 功率分配/合成器 注波互作用计算 two-beam traveling wave tubes two circuits folded waveguide slow wave structure the power divider and the power combiner interaction calculation 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 10
1 长安大学理学院, 陕西 西安 710064
2 陕西师范大学计算机科学学院, 陕西 西安 710000
针对高光谱图像特征利用不足和训练样本难以获取的问题,提出了一种具有多特征和改进堆栈稀疏自编码网络的高光谱图像分类算法。采用流形学习获得高光谱图像的低维数据结构,并提取高光谱图像的光谱特征、具有空间信息的局部二值模式(LBP)特征及拓展多属性剖面 (EMAP)特征。利用主动学习查询特征性强的未标记样本并将其标记,利用融合空谱联合信息的样本训练堆栈主动稀疏自编码神经网络并用Softmax分类器对其分类。Indian pines数据集的总体分类精度达到98.14%,Pavia U数据集总体分类精度达到97.24%。实验结果表明,该算法分类精度高,边界点分类效果更好。
图像处理 高光谱图像 多特征 流形学习 自编码网络 神经网络 激光与光电子学进展
2020, 57(8): 081010
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Key Laboratory of Information Technology, Ministry of Industry and Information Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
We demonstrated a high-energy single-frequency erbium-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG) laser. With 1470 nm laser diodes (LDs) as pumping sources, single-frequency laser pulses with energy of 28.6 mJ, 21.6 mJ, and 15.0 mJ are obtained at pulse repetition frequency of 200 Hz, 300 Hz, and 500 Hz, respectively. As far as we know, this is the highest single-frequency pulse energy with the Er:YAG gain medium. With the ring cavity design, pulse duration is maintained at hundreds of nanoseconds. This high-energy single-frequency laser with hundreds of nanoseconds pulse duration is a prospective laser source for light detection and ranging applications.
Er:YAG injection-locking single-frequency high energy Chinese Optics Letters
2020, 18(3): 031401
中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621999
在太赫兹频段，损耗对折叠波导慢波结构的特性有显著影响。提出一种计算折叠波导慢波结构损耗的理论模型，推导出弯曲波导的衰减系数。分别使用理论模型和商业仿真软件计算了0.67 THz折叠波导慢波结构的损耗，二者的计算结果吻合较好，表明理论模型有较高的精确度。最后，使用理论模型分析了0.67 THz折叠波导慢波结构的结构参数变化对损耗特性的影响。
太赫兹 折叠波导 损耗 terahertz folded waveguide loss 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(6): 938
利用掺铒钇铝石榴石(Er∶YAG)单块非平面环形腔(NPRO)激光器作为种子源,通过注入锁定技术研制了半导体抽运的Er∶YAG陶瓷单频脉冲激光器。在重复频率为200 Hz的条件下,获得了脉冲能量为11.45 mJ、脉冲宽度为174 ns的1645 nm单频脉冲输出,在x和y方向上的M2因子分别为1.45和1.42,脉冲光与种子光拍频信号的频谱半峰全宽为2.67 MHz。实验表明,Er∶YAG陶瓷作为增益介质在产生1.6 μm激光方面具有较好的性能。此激光器可在激光雷达领域作为多普勒相干测风激光雷达和遥感激光雷达的光源。
激光器 半导体抽运 注入锁定 全固态激光器
