1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所 安徽省光子器件与材料重点实验室，安徽 合肥 230031
2 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
4 安徽工业大学 数理科学与工程学院，安徽 马鞍山 243002
采用提拉法生长了质量优良的Yb∶GdScO3晶体，对样品的X射线粉末衍射进行了Rietveld精修，给出了晶体计算密度及掺杂浓度。Yb3+的有效分凝系数计算为1.04。室温下测量了其吸收光谱、发射光谱和荧光寿命，首次计算了GdScO3基质中Yb3+的吸收、发射振子强度、谱线强度、跃迁概率、能级寿命和积分发射截面等重要光谱参数，对其激光性能进行了初步评估。结果表明，Yb∶GdScO3易于输出1 030 nm和1 060 nm波段附近的激光，而对于1 000 nm附近的激光输出则只有在高粒子数反转情况下才可能实现。
Yb∶GdScO3 吸收光谱 发射光谱 光跃迁 Yb∶GdScO3 absorption spectrum emission spectrum optical transition
强激光与粒子束
2020, 32(5): 054003
School of Science, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China
三价稀土离子掺杂透明发光材料的f-f跃迁性质可以根据Judd-Ofelt理论进行研究。对于不透明的粉末材料, 由于不能测量其吸收光谱, 难以采用传统的Judd-Ofelt理论进行计算。针对非透明材料, 本研究提出了一种利用漫反射光谱计算稀土掺杂粉末材料Judd-Ofelt参数的方法：首先, 利用Kubelka-Munk方程将漫反射谱转换为强度为相对值的吸收光谱, 然后计算得到相对Judd-Ofelt参数, 再利用荧光衰减测量对相对Judd-Ofelt参数进行修正, 得到真实的Judd-Ofelt参数。将该方法用于计算固相反应合成的Lu2O3：Er3+样品的Judd-Ofelt参数, 并把利用吸收截面计算得到的Er3+的4I13/2能级的辐射跃迁速率与利用Judd-Ofelt参数计算得到的结果进行了比较, 证明研究提出的计算Judd-Ofelt参数的方法是可行的。
Judd-Ofelt theory Kubelka-Munk equation optical transition fluorescence decay Judd-Ofelt理论 Kubelka-Munk方程 光学跃迁 荧光衰减
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
光学渡越辐射具有良好的方向性,通过对光学渡越辐射空间分布曲线进行拟合可以对束流发散角进行计算。采用理论计算的方法,分析了电子入射到金属-介质界面时,入射角变化对光学渡越辐射二维空间分布的影响。计算分析表明,光学渡越辐射在特定偏振方向上的分布并不仅仅由电子束在该方向的发散角分量决定,同时还受到其他方向发散角分量的影响。计算对比了电子束散角一维分布和二维分布模型下光学渡越辐射空间分布的差异。结果表明,采用一维分布模型拟合计算的电子束均方根发散角存在偏差,较二维分布拟合结果偏小。
光学渡越辐射 发散角 电子束发射度 optical transition radiation divergence angle electron beam emittance 强激光与粒子束
2017, 29(8): 085107
三明学院 机电工程学院, 福建 三明 365004
在有效质量近似下, 计算了盘形量子点中离子施主束缚激子的结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命.设盘形量子点由有限长的柱形ZnO材料组成, 四周被MgxZn1－xO包围, 离子施主局域在盘轴.考虑了由于自发极化和压电极化引起的内建电场效应, 并在有限深约束势下采用合适的变分波函数进行.计算结果表明, 量子盘结构参数(盘高度及垒中Mg组分)和离子施主的位置对离子施主束缚激子的结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命有强烈的影响.随着盘高度的增加, 结合能、光跃迁能和振子强度减小, 而辐射寿命增加.对含Mg量较高的盘形量子点, 盘高度对结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命的影响更显著.当施主杂质位于量子点的左界面附近时结合能(光跃迁能)有极大(极小)值, 而当施主杂质位于量子点的右界面附近时结合能(光跃迁能)有极小(极大)值.
ZnO量子点 离子施主束缚激子 结合能 光跃迁能 振子强度 辐射寿命 ZnO quantum dot Ionized donor bound exciton Binding energy Optical transition energy Oscillator strength Radiative lifetime
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
介绍了采用双膜法测量神龙一号直线感应加速器靶区回流离子效应的实验工作，通过一片厚度数十μm的靶膜产生回流离子，并采用基于光学渡越辐射的电子束剖面测量系统记录时间分辨的束斑，首次证实了神龙一号加速器靶区存在回流离子。通过采用不同材料的靶膜，实验观测到了不同离子发射情况下回流离子对强流相对论电子束传输的影响,结果发现采用金属靶膜时，回流离子导致电子束部分汇聚、部分发散，而采用聚合物薄膜时，回流离子会导致电子束剖面出现剧烈的变化。
回流离子 光学渡越辐射 电子束 强流 束剖面 back-streaming ion optical transition radiation electron beam high current beam profile 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2742
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 西安 710068
针对在神龙一号上进行电子束瞬态发射度的测量要求，建立了一套利用光学渡越辐射原理进行电子束发射度测量的瞬态测量系统，该测量系统瞬态测量时间最快约10 ns，并获得了神龙一号发射的脉冲电子束的束斑及发散角，典型值分别为约9 mm和10.5 mrad，实现了电子束发散角和束斑的同时测量，为在神龙一号上进行的时间分辨测量系统的研究奠定了基础。
光学渡越辐射 束流诊断 强流加速器 瞬态测量 optical transition radiation beam diagnosis linear induction accelerator instantaneous measurement
采用熔融淬火技术制备了一组Er3+掺杂的变组分硼碲酸盐玻璃材料.测量了玻璃的折射率、吸收光谱及4I13/2→4I15/2跃迁的荧光寿命.利用标准的三参量Judd-Ofelt理论对Er3+的光学跃迁性质进行了计算，并对Er3+离子的4I13/2能级的量子效率进行了研究.结果发现,随着样品中TeO2含量的增加样品的折射率变大，三个Judd-Ofelt参量中Ω2随着样品组分的改变较明显，而另外两个参量Ω4和Ω6的变化较小.还发现随着TeO2含量的增加4I13/2→4I15/2辐射跃迁几率增大，并且该跃迁的量子效率增加.这一研究结果表明,在硼酸盐玻璃材料中引入TeO2可以有效地改善其中稀土离子的量子效率和辐射跃迁性能.
铒离子 吸收光谱 光学跃迁 强度参量 荧光衰减 Er3+ Absorption spectra Optical transition Intensity parameters Fluorescence decay
中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
为了解决理论测量中，光学渡越辐射焦平面的空间角分布与像平面的束剖面光路互相影响，难以同时测量,提出了一种新型的光学渡越辐射光学特性的测量方法.介绍了其光路原理和结构方案，分析了测量结构中的OTR镜头、分光棱镜与铅屏蔽结构的技术难点与解决方法.结果表明：系统克服了单功能测量、成像质量差等缺点，在ICCD相机上能够同步获得较好的光学渡越辐射的束剖面和空间角分布图案，且基本屏蔽了对图像采集有着强烈干扰的X-射线等高能辐射.
光学渡越辐射 光学渡越辐射镜头 分光棱镜 铅屏蔽 Optical transition radiation OTR lens Beamsplitting prism Lead shield
1 四川大学原子分子物理研究所,四川,成都,610065
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱.实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上.测得的积分成像图案呈圆环状,光斑形成区域直径约为225 μm,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号,该现象表明,超热电子在传输的过程中存在成丝效应,其分布也不均匀.光谱在300～500 nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400 nm(2ω0)附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射(CTR).
光学渡越辐射 超热电子 成丝效应 v×B加热机制 想干渡越辐射 Optical transition radiation Hot electron Filament effect v×B acceleration mechanism Coherent transition radiation
