期刊基本信息
创刊：
1981年 • 半月刊
名称：
光学学报
英文：
Acta Optica Sinica
主管单位：
中国科协
主办单位：
中国科学院上海光机所
中国光学学会
中国光学学会
出版单位：
中国激光杂志社
主编：
龚旗煌
执行主编：
赵建林
副主编：
邵建达 刘文清 华灯鑫 张旭苹 刘辉
ISSN：
0253-2239
刊号：
CN 31-1252/O4
电话：
021-69916837
邮箱：
地址：
上海市嘉定区清河路390号
邮编：
201800
定价：
150元/期
光学学报 第23卷 第3期
报道在聚乙烯醇(PVA)膜上采用离子络合法镶嵌的ZnS纳米微粒的形貌结构与光学特性。透射电子显微镜结果表明,在聚乙烯醇膜中的ZnS纳米微粒分布比较均匀,粒径可控制在2～7 nm的范围内;电子衍射分析表明,ZnS纳米微粒具有类似于??β ??ZnS体材料的晶体结构。室温下的光发射峰的位置在414～440 nm范围内。着重分析了ZnS纳米形貌结构与其发射波长和强度之间的关系,并探讨了其不同的发射机理。
低维物理 纳米材料 离子络合法 硫化锌 聚乙烯醇 
提出了通过对分束器的条件输出测量制备加光子双模SU(2)相干光场的方案,并研究了Λ型三能级原子与此双模光场相互作用系统中,加光子对原子布居概率及光场非经典性质的影响。结果表明,原子粒子布居概率发生改变,光场一模的光子数统计趋向于亚泊松分布,另一模趋向于超泊松分布,光场两模间相关度增大,非经典相关程度增强。
量子光学 加光子双模SU(2)相干态 Λ型三能级原子 分束器 条件输出测量 从理论上讨论了内腔拉曼频移激光器输出光束的腰斑大小和位置。首先从矩阵光学出发求出拉曼介质中抽运基频场的光束参量;然后根据Ibison的匹配模理论求出拉曼介质中的斯托克斯参量;最后通过出射光学系统传递矩阵的变换,求出出射拉曼频移光束的参量。为拉曼频移激光器的设计提供了依据。
非线性光学 拉曼频移激光光束 矩阵光学 
提出了一种新的用于相位测量轮廓术中的三维坐标校准方法。该方法用一个含有三个虚拟校准平面的标准块代替传统相位测量轮廓术校准方法中使用的标准平面,每个虚拟校准平面由多个高度相同但空间离散分布的子区域组成,相应的连续相位恢复是通过一个迭代过程实现的,同时各个子区域还被用于横向坐标的校准。由于各个虚拟校准平面间高度是垂直变化的,传统的相位展开不能得到正确的相对位置关系,基于等效波长概念,提出了一种准确的虚拟校准平面连续相位间相对位置恢复的办法。此校准方法的特点是:在校准过程中不需要标准平面的多次精确平移;仅需要一次测量就可以完成高度和横向坐标的同时校准。文中给出的实验结果说明了该校准方法的有效性和可行性。
图像处理 相位高度映射 横向坐标校准 相位测量轮廓术 把信息论应用于采样成像系统中,用互信息量评价图像捕捉部分的性能,做出基于信息论的系统评价仿真曲线,提出基于信息论的系统优化设计的指标。根据仿真结果,给出光学成像系统与CCD阵列探测器的宏观匹配特性与最佳匹配条件。图像捕捉实验结果证明了理论分析和仿真结论的正确性。
信息光学 互信息量 熵 欠采样噪声 空间频率响应 提出利用计算机制全息进行三维面形测量数据立体重现的技术。首先利用三维面形测量技术同时获取三维物体的强度像和距离像;然后根据三维面形测量数据,设计和制作菲涅耳计算全息图;最后将计算全息和光学全息相结合,以菲涅耳计算全息图的光学再现像为对象,记录光学像全息。这样既解决了计算机制全息术中真实三维物体立体信息数据捕捉的问题,又为三维面形检测提供了一个行之有效的立体重构技术。给出了这种方法的原理、计算全息的设计、制作方案和实验验证结果。
全息术 立体显示 计算机制全息图 三维面形测量 针对高阶非线性薛定谔方程任意参量下的飞秒光孤立波解,用数值演化方法考察了该光脉冲在受到各种初始扰动时的稳定性。结果表明:当飞秒光脉冲受到振幅及波形扰动时可以稳定传输,对于随机噪声及啁啾的扰动,在一定范围内也可传输,这有可能为进一步实现飞秒光脉冲在光纤中的无畸变传输提供一定的理论依据。
飞秒脉冲 孤立波 稳定性 数值模拟 把一对中心反射波长分别为1562.11 nm和1562.71 nm的光纤光栅粘贴在均质、等厚、等腰三角形悬臂梁上下表面作为环形腔光纤激光器端镜,当机械振动激励自由端时,通过观测激光输出脉冲,对施加于自由端的机械振动的频率进行了实时监测;观察两光栅波长漂移量差值的变化,可在0～6.1 mm的范围内判断所测振动的振幅。低于100 Hz时,实验结果与实际值基本吻合。
传感器技术 光纤光栅 机械振动 悬臂梁 光纤激光器 线性腔 对1550 nm波长附近具有不同色散特性的光纤产生超连续谱进行了详细的计算和分析。结果表明,在反常色散区和零色散区,由于内脉冲拉曼散射效应和三阶色散效应的影响,不能产生平坦、宽带的超连续谱。而在正常色散区,可以产生平坦光滑的超连续谱。进一步研究表明,具有较小正常色散的色散平坦光纤对于产生平坦、宽带的超连续谱极为有效。通过增强脉冲抽运功率,可以得到谱强起伏小于10 dB、带宽达300nm以上的平坦超宽超连续谱。
光纤光学 超连续谱产生 二阶色散 三阶色散 色散位移光纤 色散平坦光纤 长周期光纤光栅是在光纤纤芯中沿轴向形成折射率周期性调制的带阻型光纤器件。与光纤布拉格光栅不同,它表现为前向传播的纤芯基模与同向传播的各阶次包层模式在特定波长的耦合。研究了纤芯基模、包层模式(HE1l/EH1l)及其有效折射率随波长的变化,研究了纤芯基模与包层模式(HE1l/EH1l)的耦合系数。研究表明,纤芯基模与一阶低次包层模式的有效折射率随波长增大而减小,纤芯基模与HE1l产生的耦合系数远大于与EH1l的耦合系数,并且包层模式次数较低时,耦合系数随次数的升高而增加。这与以前的研究结果有所不同。
纤维光学 长周期光纤光栅 模式耦合 有效折射率 耦合系数 利用分析转移矩阵方法,可精确计算任意折射率分布光波导模式的有效折射率。在此基础上,提出了逆分析转移矩阵方法,根据实验测量的导模有效折射率来拟合光波导的折射率分布,取得了比逆WKB方法更为合理的结果。
导波光学 渐变折射率 光波导 分析转移矩阵方法 逆WKB方法 长周期光纤光栅在光纤通信和光纤传感领域有着广泛的应用。目前制作长周期光纤光栅的方法存在着制作成本、光栅性能和制作过程复杂之间的矛盾。提出了一种新的长周期光纤光栅制作技术。以宽光谱紫外光源代替激光器来制作长周期光纤光栅。采用该项技术可以同时制作出多根具有良好光谱性能的长周期光纤光栅,使长周期光纤光栅的制作更加简单、经济、实用,特别适合于批量工业化生产。
导波光学 长周期光纤光栅 紫外光源 制作 采用自行研制的内包层为矩形的掺Yb3+双包层石英光纤,以透射率不同的一组二向色镜为后腔镜构成了双包层光纤激光器。实验证明:后腔镜具有较高透射率为佳;后腔镜可以实现对激光波长的控制;激光斜率效率与后腔镜透射率之间的关系符合指数变化规律,在本实验的条件下,斜率效率的最大值约60%。
导波光学 矩形内包层光纤 掺Yb 3+双包层光纤激光器 透射率 斜率效率 在用超短激光脉冲产生和测量阿秒脉冲的过程中,绝对相位成为一个非常重要的影响因素。讨论了绝对相位对阿秒脉冲的产生和激光振荡的关系的影响,发现高次谐波的产生过程非常稳定,阿秒脉冲和驱动它的激光振荡之间的稳定的相位关系并不会受绝对相位的随机性的破坏,从而为采用交叉相关技术直接测量由强场原子高次谐波过程产生的阿秒脉冲宽度提供了理论依据,正确解释了文献［13］上报道的实验结果。
激光技术 阿秒脉冲 绝对相位 激光振荡 以基于光场感生电离电子碰撞机制的类钯氙系统为例,计算并讨论了不同抽运激光偏振对等离子体的电离速率、阈值激光强度、电子在激光场中的剩余能量、各电荷态相对集居数、初始电子能量分布等电离参量的影响,计算结果表明,在相同的激光功率密度下,激光偏振对类钯氙4 1.8nm 4d95d1S0 4d95 p1P1跃迁的X射线激光放大影响很大,圆偏振激光抽运更有利于类钯氙4 1.8nm 4d95d1S0 4d95 p1P1跃迁的X射线激光放大的实现。
激光物理 电子碰撞机制 类钯氙系统 电离参量 偏振参量 利用固体可饱和吸收体砷化镓(GaAs)作为被动调Q元件,实现了激光二极管抽运平凹腔掺钕钒酸钇(Nd: YVO4)激光调Q运转,详细测量了砷化镓被动调QNd: YVO4激光输出特性,获得脉宽15ns,重复频率4 70kHz,光束质量M2 =1.31的激光输出,调Q激光运转阈值为5 0 0mW ,并数值求解了砷化镓被动调Q速率方程,讨论了被动调Q机理以及调Q脉冲宽度和脉冲重复频率对抽运速率的依赖关系,理论计算结果与实验结果相一致。
激光器 被动调Q 可饱和吸收体 砷化镓 用半导体激光器抽运的调??Q?? YLF倍频激光器抽运掺钛蓝宝石激光器, 用LBO晶体在腔内产生二次谐波,再聚焦到BBO晶体上产生四次谐波深紫外激光。为了提高谐波转换效率,在腔内分别插入了单片、组合双折射滤光片和聚焦透镜,在平均功率为3.6 W,波长为527 nm的抽运光下得到410 mW,417 nm的蓝光。用长焦距的透镜聚焦二次谐波,得到34 mW,208 nm的紫外脉冲激光。从实验上详细研究了基频光的线宽对二次谐波效率的影响、二次谐波的线宽对四次谐波效率的影响、基频光的波长对四次谐波产生效率的影响。全面地分析了单片和组合双折射滤光片及抽运功率对钛宝石激光器基频光的脉宽、线宽等参量的影响。
钛宝石激光器 二次谐波产生 四次谐波产生 线宽 紫外激光 采用单块半非平面Nd:YAG单频环形激光器和环形外腔倍频技术,获得了单频功率249.5 mW的532 nm波长的绿光输出,倍频效率43.2%,实现了倍频腔与激光器之间的跟踪锁定,倍频光功率稳定性优于1%,理论计算与实验结果一致。
单块激光器 环形激光器 外腔倍频 外腔锁定 为提高半导体光放大器与单模光纤耦合效率,建立了半导体光放大器的锥形脊结构模型。在该模型下利用有限元数值模拟方法分析,计算了波导区折射率、锥尖宽度、条形波导尺寸、渐变折射率波导层对锥形脊结构模式扩展的影响。通过完善锥形脊结构参量的设计,获得了锥形脊结构半导体光放大器与单模光纤95%的耦合效率。
激光器 半导体光放大器 锥形脊结构 有限元法 激光导引星概念解决了自适应光学技术的信标问题,同时带来了无法克服的非等晕性误差。将高度聚焦非等晕性误差和角度非等晕性误差统一起来考虑,分析激光导引星的大气湍流波前各阶模式的非等晕性误差,并给出了解析模型。同时分析了瑞利导星和钠导星的大气湍流波前的模式非等晕性相对误差,在没有角度偏离的情况下,90 km的钠导星的模式非等晕性误差明显小于15 km的瑞利导星,但是它对角度的敏感程度却远远大于瑞利导星。采用激光导引星的自适应光学系统用于大气湍流的校正,选择较低阶的模式校正就可以达到较好的效果,而且即使目标与导引星的偏角大于等晕角,选择低阶模式也可以达到有效的部分校正效果。
自适应光学 激光导引星 非等晕性误差 模式分解 采用高温固相反应法制备了Eu2+: CaAl2O4、(Eu2+,Nd3+): CaAl2O4, 等系列材料.测量了其激发、发射光谱及余辉衰减曲线.分析了掺杂稀土离子对长余辉发光的作用.并对其发光机理进行了深入地探讨.
发光学 长余辉发光 稀土离子 电子俘获 以一种新型联苯乙烯衍生物NPVBi作为发光层,制备了结构为:ITO/TPD/NPVBi/Alq??3/LiF/Al的有机薄膜电致发光器件,其中TPD厚度保持为50 nm,NPVBi与Alq??3厚度之和保持为50 nm。通过调节NPVBi与Alq??3的厚度,获得了色纯度较好的NPVBi蓝色电致发光,最高亮度为708 cd/m??2,最大流明效率为1.13 lm/W。结果表明,发光层NPVBi和电子传输层Alq??3的厚度对器件的发光特性有显著的影响。
发光学 联苯乙烯衍生物 有机电致发光 蓝色荧光 色纯度 研究了JGS3光学石英玻璃在真空、冷黑和能量为140 keV的质子辐照下光学透过率变化的基本规律。在辐照剂量大于5×10?? 14?? proton/cm??2后,主要引起230～250 nm的吸收带,其吸收峰值随辐照剂量的增加而单调增加。在较大辐照剂量下,近紫外和可见区域也存在某些弱的吸收带。230～250 nm的吸收带由E′心引起。质子辐照下在JGS??3光学石英玻璃中形成的E′心是受氢扰动的,即辐照过程中不仅发生Si-O键的断裂,而且发生 ［≡Si-］??和［≡Si-O］向［≡Si-H］和［≡Si-OH］的转变。
石英玻璃 光谱性质 质子辐照 色心 通过对四方、立方晶系的纵向电光效应和多维正常声光效应的研究,选定了四方晶系的KDP晶体和立方晶系的GaP晶体作为多维正常声电光器件的最佳晶体,并通过计算两种晶体的声光互作用性能参量,确定了它们的二维、三维、四维正常声电光效应的最佳工作模式。研究结果为多维正常声电光器件的设计与制作打下了良好基础。多维声电光器件在多路光通信和多通道光信息处理中有应用前景。
光学元器件 多维声电光效应 正常声光效应 纵向电光效应