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
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

本期栏目 2007, 27(8)

MORE

光学学报 第27卷 第8期

作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
提出了一种确定激光雷达几何重叠因子的新方法。研究了大气分子纯转动拉曼谱线强度分布特征。利用大气分子总的纯转动拉曼激光雷达信号结合瑞利米氏散射激光雷达信号能精确反演激光雷达几何因子。这种方法消除了振动拉曼方法中气溶胶波长指数影响以及水平测量法气溶胶非均匀性的限制。数值模拟结果表明:在大气温度三种分布模型和气溶胶波长指数三种分布模型下几何因子反演的最大相对误差小于0.5%。根据实际激光雷达信号反演得到了系统的几何因子。
大气与海洋光学 几何因子 纯转动拉曼散射 米氏散射 气溶胶 
光学学报
2007, 27(8): 1349
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
随机并行梯度下降算法能不依赖波前传感器直接对系统性能进行优化。以32单元变形镜为校正器,采用随机并行梯度下降算法建立了自适应光学系统仿真模型。通过分析该系统对静态波前畸变的校正能力,验证了随机并行梯度下降算法的收敛性;讨论了算法增益系数、随机扰动幅度与收敛速度的关系,并指出通过算法增益系数的自适应调整可以改进算法的收敛速度。
自适应光学 随机并行梯度下降算法 数值仿真 变形镜 收敛 
光学学报
2007, 27(8): 1355
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心, 合肥 230031
通过湍流大气中光波相位结构函数得到两点间的到达角协方差与大气湍流外尺度的关系,并利用差分到达角方差进行了归一化,进而得到大气湍流外尺度和差分到达角方差及到达角协方差的表达式。采用四孔到达角起伏测量仪进行了近地面水平路径的实验,测量结果表明在离地面6 m的高度上,湍流外尺度在4 m左右,并随时间变化,不同方向的测量结果有一些差别。
大气光学 大气湍流外尺度 相位结构函数 到达角协方差 
光学学报
2007, 27(8): 1361
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学与精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
通过理论分析计算了积分球中各向同性光场对原子产生的辐射压力,提出了一种新的激光对原子束的减速方案:将原子炉产生的热铷原子束通过五个直径为10 cm的积分球,积分球内部各向同性光场的失谐量从Δ=-70Γ依次减小到Δ=-10Γ,从而可以对原子束进行减速和冷却。通过对减速过程的数值计算结果发现,该方案可以把速度小于331 m/s的原子束减速和冷却到小于1 m/s,接近多普勒极限。
原子与分子物理 原子束 各向同性光场 积分球 多普勒频移 分步减速 
光学学报
2007, 27(8): 1366
作者单位
摘要
广西大学物理科学与工程技术学院, 南宁 530004
从理论上对双光栅成像效应现象进行研究,分别从菲涅耳衍射理论和平面透射光栅的菲涅耳衍射公式出发,分析了物光波经过两个平行放置的平面透射光栅组成的系统衍射后的复振幅分布。分析结果表明,在理想状态下,当两个光栅的放置位置满足一定条件时,在第二个光栅后面可以观察到一个清晰的原物体图像。理论分析解释了两个光栅在双光栅成像效应中的作用,得到了双光栅成像效应发生时,两个光栅的空间频率、衍射光级数以及光栅放置位置之间的关系式,这与实验所得结果相一致。
物理光学 双光栅成像 汇合光谱 菲涅耳衍射 
光学学报
2007, 27(8): 1371
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学深圳研究生院激光信息技术研究中心, 深圳 518055
把入射光作为从不同方向入射的空间光,应用傅里叶光学的方法分析了通过机械准直器中一组不同间距的栅格挡光片的物理过程。建立了准直光束的理论计算公式, 给出了采用数值方法精确计算准直光束的主要步骤和计算中应注意的问题,计算了空间频率分布。对于从各方向入射的光辐射,证明了机械准直器的准直性能,对于平行光入射,计算了通过机械准直器的光辐射衍射,衍射超出了准直器的几何阴影区,得到了准直光束空间频率的二维分布图形。与国外一维的方法相比,该方法更准确、快捷,计算结果与实验数据比较,更接近实验结果。
信息光学 准直光束 空间频率 傅里叶变换 机械准直器 
光学学报
2007, 27(8): 1377
作者单位
摘要
清华大学电子工程系, 北京 100084
提出并建立了一种新型的基于光纤四波混频效应和压控光脉冲源的光锁相环路(OPLL),用于光时分复用系统(OTDM)中的时钟恢复过程。从理论上分析了其工作原理,及各模块结构和功能。利用高非线性光纤中的四波混频效应实现全光鉴相器,有效缩短了光纤长度,减小了光纤色散引起的脉冲走离,鉴相器消光比超过30 dB。采用再生锁模光纤激光器实现压控光脉冲源,在保证脉冲质量的前提下,重复频率调节范围达到380 kHz。在40 Gb/s时钟恢复实验中,获得脉宽为7.2 ps、接近变换极限的时钟脉冲,时间抖动(RMS)为152 fs,超模抑制比大于60 dB。实验证明,输入信号幅度波动和码型效应对环路影响很小。
光纤通信 时钟恢复 光锁相环路 高非线性光纤 压控光脉冲源 
光学学报
2007, 27(8): 1382
作者单位
摘要
中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
系统地开展了对各类盘片式光纤传感器灵敏度的研究工作。以周边固支、中心镶嵌刚性质量块的盘片式光纤加速度传感器为例,分析了传感器弹性盘片上各点的应力应变状态;结合迈克耳孙干涉仪原理,建立了计算传感器加速度灵敏度的数学模型,并讨论了粘贴光纤盘的最佳尺寸。制作两个相应的传感器进行对比实验,验证了上述计算模型的正确性。采用上述模型系统地推导了不同边界条件情况下盘片式光纤传感器的粘贴区域和灵敏度计算公式。对盘片式光纤传感器如光纤加速度传感器、光纤压力传感器、光纤水听器等的设计制作具有理论指导作用。
光纤传感器 光纤加速度计 灵敏度计算 迈克耳孙干涉仪 弹性盘片 光纤圈 
光学学报
2007, 27(8): 1387
作者单位
摘要
1 电子科技大学宽带光纤传输和通信网技术教育部重点实验室, 成都 610054
2 重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室, 重庆 400044
在基于掺铒光纤拉曼混合放大的可调光纤环形激光器的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统结构基础上,提出了延长传感距离的新方法。该方法以环形掺铒光纤激光器作为光源,采用双波长拉曼放大的方法对信号进行低噪声的双向放大,系统中间的两段掺铒光纤再利用剩余的抽运功率产生自发辐射光和放大传感信号,使得整个系统能够在超长的传感距离上获得很高的信噪比。实验表明使用一只40 mW的掺铒光纤放大(EDFA)抽运源、一只170 mW的拉曼抽运源和一只2 W的拉曼抽运源,可以使整个系统的传感距离达到100km,并且传感系统的光纤布拉格光栅反射信号均能获得超过57 dB的优良信噪比,从而实现在超长距离上的光纤布拉格光栅传感。
光通信 光纤传感器 光纤布拉格光栅 光纤激光器 拉曼放大 掺铒光纤放大 
光学学报
2007, 27(8): 1393
作者单位
摘要
天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
采用双波长注入一包含伪随机码发生器与相位调制器的光电振荡器可以同时得到非归零(NRZ)码,归零(RZ)码以及光,电时钟信号输出。该方案使用了光域耦合的双环路结构,在不增加有源器件的条件下实现边模抑制。相位调制器用于反馈调制并同时实现占空比可调的非归零码到归零码的转换。双波长的注入排除了编码信号在振荡器中引入的非时钟频率成分。实验给出了10 Gb/s工作速率下的结果,得到了抖动为637 fs的光信号输出。转换得到的归零码信号占空比约为33%。输出电时钟信号的相位噪声在频偏10 kHz处为-109 dBc/Hz,边模抑制比为58 dB。
光纤通信 光电振荡器 相位调制 码型转换 非归零码 归零码 
光学学报
2007, 27(8): 1397
作者单位
摘要
电子科技大学物理电子学院, 成都 610054
借助量子密码术和卫星可以实现全球性的保密通信网络。但使用现有的单光子探测模块搭建星地量子密钥分配(QKD)系统,接收端就面临着空间光多模光纤耦合的技术挑战。空间光多模光纤耦合条件对星地量子密钥分配系统的跟瞄精度提出了严格要求。理论分析和定量计算表明,跟瞄精度ε与光束发散角θdiv的比值ε/θdiv≤0.5时,星地量子密钥分配系统的光子探测概率较高,系统可以正常工作;ε/θdiv≤0.1时,系统处于量子密钥产生速率为几kb/s的更理想状况。采用短波长更有利于满足空间光多模光纤耦合条件,同时有利于系统获得更高的密钥产生速率。
无线光通信技术 光子探测概率 星地量子密钥分配 空间光多模光纤耦合 
光学学报
2007, 27(8): 1401
作者单位
摘要
1 黑龙江大学光纤技术研究所, 哈尔滨 150080
2 暨南大学光电工程研究所, 广州 510632
基于熔融拉锥技术研制的3 dB宽带耦合器的光纤环形镜的工作原理,提出了一种新型的具有有源闭合腔装置的光纤光栅传感系统。在用作闭合共振腔端镜的环形镜中写入十个波分复用光纤光栅传感元,利用共振腔中接入的法布里珀罗滤波器,通过控制电压对传感光栅的波长扫描,实现对传感地址的查询。用非平衡的迈克耳孙扫描干涉仪将传感光栅的波长漂移信息变为相移信息,实现传感信号的解调。系统传感灵敏度的实验值为1.5835 °/10-6ε,与理论值(1.6662 °/10-6ε)基本吻合。
光纤光学 光纤光栅传感系统 有源查询 光纤环形镜 解调 
光学学报
2007, 27(8): 1405
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术教育部重点实验室, 成都 610054
研究了采用高频CO2激光脉冲通过单面和双面曝光制作出的长周期光纤光栅(LPFG)的偏振相关损耗特性。单面曝光制作的长周期光纤光栅由于光纤横截面折射率改变不均匀,对入射光偏振态有较强的依赖性,主要表现为偏振相关损耗较大;为了降低偏振相关损耗,在制作长周期光纤光栅的过程中采用双面曝光的方法,以使其横截面折射率调制受高频CO2激光曝光改变均匀。实验数据显示,高频CO2激光脉冲制作的普通单面曝光长周期光纤光栅最大偏振相关损耗高达1.24 dB,而采用双面曝光的相同谐振峰值长周期光纤光栅的偏振相关损耗则可降至0.42 dB。因此,双面曝光制作的长周期光纤光栅能较好地克服入射光偏振态的不良影响,从而满足对偏振敏感的光纤通信和传感系统的应用要求。
导波与光纤光学 偏振 双面曝光 长周期光纤光栅 CO2激光 
光学学报
2007, 27(8): 1409
作者单位
摘要
北京理工大学光电工程系, 北京 100081
以空间频谱描述图像结构,以图像灰度起伏的方均根值与噪声方均根值之比表示信噪比,系统分析了目标图像结构和噪声对相关哈特曼夏克波前传感精度的影响。理论分析表明,两个子图像的相关函数峰值位置的亚像元插值误差等于其各离散频率成分的相关函数峰值位置插值误差的加权平均;相同功率下,低频成分的加权系数较小,高频成分的加权系数与亚像元偏移量有关。一维窄带图像的统计仿真表明,无噪声时,低频成分和接近奈奎斯特频率成分的误差较大,中频成分的误差较小;有噪声时,噪声对高频成分的影响低于低频成分。对典型频谱的32×32图像仿真表明,图像起伏信噪比为2∶1时,子图像平移量计算误差约0.03~0.11像元,与无噪声时相比增加不大。
自适应光学 相关哈特曼夏克波前传感 空间频谱 图像结构 噪声 
光学学报
2007, 27(8): 1414
作者单位
摘要
1 湖北大学数学与计算机科学学院, 武汉 430062
2 华中科技大学图像识别与人工智能研究所, 武汉 430074
提出了伸缩矩阵为[1,1;1,-1]的不可分小波的一种构造方法,并把它应用于多光谱图像与高分辨力全色图像的融合中。提出了一种二通道对称的不可分小波滤波器组的构造方法,设计出多组具有紧支撑、对称性和正交性的不可分小波6×6滤波器组,利用此类滤波器组中的低通滤波器对图像进行加性分解与重构。采用三种模式NAWS、NAWRGB和NAWL对ETM+及其它类多光谱图像与高分辨力全色图像进行融合研究。实验结果表明,该方法对多光谱图像与高分辨力全色图像的融合有较好的融合效果,与传统的融合方法相比,该方法既能保持多光谱图像的光谱信息,又能保持高分辨力全色图像的高分辨力特性,克服了传统张量积小波融合方法不能得到高分辨力图像的不足,并能节约运算量。
图像处理 不可分小波 图像融合 滤波器组 
光学学报
2007, 27(8): 1419
作者单位
摘要
浙江大学光电系现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
波前编码技术在大幅度地增加光学系统景深的同时,可以抑制各种离焦类型的像差。目前波前编码系统的成像特性分析大多是基于空间频率域的分析,在应用稳定相法导出三次型相位板波前编码系统的点扩展函数近似解析式的基础之上,描述了点扩展函数的边界、带宽与振荡等特性,分析了波前编码系统对离焦、像散、彗差等常见像差的敏感性,从空间域进一步分析了波前编码系统的成像特性。
成像系统 波前编码 点扩展函数 近似解析式 稳定相法 空间域 
光学学报
2007, 27(8): 1425
作者单位
摘要
郑州大学信息工程学院, 郑州 450052
光反馈自混合干涉技术是一种新浮现的有别于传统双光束干涉的一类新的测试技术。为了在适度光反馈下进行振动的精密测量,提出了一种基于适度光反馈自混合干涉技术的振动测量方法。经对光反馈自混合干涉信号条纹分析,发现通过选定合适的光反馈水平及激光器线宽展宽因数,可以得到锯齿干涉条纹。这种干涉信号不仅包含振动幅度信息也包含振动方向信息。该振动测量方法利用锯齿干涉条纹的特点,首先通过条纹记数实现大范围振幅粗测,具有半波长位移分辨力;然后基于适度光反馈下小数条纹的特点,给出了小于半波长位移测量的线性表达式,从而实现位移的精测。仿真计算表明,该方法可以实现大量程高分辨力振动位移测量,在叠加20 dB的噪声下,振幅测量相对误差平均为0.5%。
振动测量 半导体激光传感器 光反馈自混合干涉 小数干涉条纹 
光学学报
2007, 27(8): 1430
作者单位
摘要
四川大学光电子科学技术系, 成都 610064
将神经网络引入基于结构光投影的复杂物体三维面形测量。在测量过程中,利用神经网络强大的函数逼近能力,得到离散条纹图的连续逼近函数,从中解出物体的相位分布信息,获得物体的三维面形分布。应用神经网络方法,在结构光投影条件下,只需要获取一幅条纹图,便可以完成复杂物体的三维面形测量。该方法相比传统的傅里叶变换轮廓术,不存在滤波操作,不会在测量过程中丢失被测物体的高频分量,具有更高的空间带宽积和灵敏度,能准确测量出复杂物体的细节,更加适用于恢复复杂物体的三维面形。并且该方法在条纹图存在阴影的情况下与傅里叶变换轮廓术相比,能更好地提取出物体的相位信息,恢复物体的三维面形。模拟及实验均验证了该方法的可行性。
三维面形测量 神经网络 函数逼近 傅里叶变换轮廓术 
光学学报
2007, 27(8): 1435
作者单位
摘要
北京理工大学信息科学技术学院, 北京 100081
深入研究了测试图案对测量畸变的影响。提出“一靶测试法”进行畸变测量与校正,拍摄了自行设计、制作的“综合点阵靶板”的畸变图像,图像处理得到其畸变点位置,并与理想点位置进行对应比较。建立多项式模型确定畸变点与理想点的位置校正关系,理想点位置由理想成像得到,并运用最小二乘拟合算法求得多项式系数,标定整个CCD摄像系统的畸变。“综合点阵靶板”采用灰色圆点黑色间带图案,方便了点按序标记排列,从而确定畸变点与理想点的一一对应。对2.6 mm焦距的广角CCD镜头摄像系统进行了畸变测量与校正,其重复测量,校正精度达到0.3%。
测量 CCD摄像系统 畸变校正 多项式模型 图像处理 
光学学报
2007, 27(8): 1440
作者单位
摘要
北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
理论分析了一种将微环谐振器阵列与马赫曾德尔干涉仪(MZI)相结合实现的反射型滤波器结构。将此结构类比为两类四端口网络级联模型,利用传输矩阵法推导出其通用函数形式,并给出单环及三环结构下的能量反射系数具体公式。通过传输函数矩阵模拟计算了取不同耦合系数值情况下的反射谱形变化,给出了原因分析及讨论。并模拟了引入传输损耗对三环结构谐振峰反射率的影响。数值结果表明:适当选取直波导与微型环以及微型环间耦合系数幅值时,此结构能够作为反射型滤波器件应用于密集波分复用(DWDM)系统,也可实现激光器反射镜面的功能;由于传输损耗增加而引起的谐振峰反射率下降程度依赖于所选取的耦合系数值。
集成光学 反射型滤波器 微环谐振器 传输函数矩阵 马赫曾德尔干涉仪 
光学学报
2007, 27(8): 1443
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
制备了一种新型的氧卤碲酸盐玻璃:TeO2-Nb2O5-YF3,给出并研究了TeO2-Nb2O5-YF3三元系统的玻璃形成范围。测试了玻璃的密度、折射率、差热(DTA)、拉曼光谱、红外透射光谱以及紫外吸收光谱,通过光谱分析研究了组分含量的变化对玻璃结构及红外透射特性的影响。实验结果表明,TeO2-Nb2O5-YF3玻璃系统具有优良的成玻璃性能和热稳定性等特性,而且在2.8~3.3 μm区域内无明显的[OH]基团吸收,在中红外3~5 μm区域具有优良透射性能,因此在中红外透射方面具有潜在应用价值。
光学材料 碲酸盐玻璃 红外 [OH]吸收 
光学学报
2007, 27(8): 1449
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
利用真空蒸镀方法以N2,N7二(间甲苯胺基)N2,N7二苯基2,7二胺基9,9二甲基芴[2,7-bis(p-methoxyphenyl-m′-tolylamino)-9,9-dimethylfluorene, TPF-OMe]为空穴传输层、8-羟基喹啉铝[tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, Alq3)]作为发光层及电子传输层,制备了双层器件。与制作的典型双层结构N,N′二苯基N,N′二(3甲基苯基)1,1′联苯4,4′二胺[N, N′-biphenyl-N,N′-bis-(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, TPD/Alq3]器件相比,电流密度较大,发光效率低,发光谱峰为516 nm,色坐标为 (0.30,0.53),为Alq3材料发光。以TPF-OMe为发光层兼空穴传输层,2,9二甲基4,7二苯基1,10菲罗啉(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-l,10-phenanthroline, bathocuproine或BCP)为空穴阻挡层,Alq3为电子传输层,制作三层有机电致发光器件。结果表明,光谱峰值在414 nm,色坐标为 (0.20,0.24),为蓝色光,是TPF-OMe材料本身发光,器件在15 V电压下电流密度为1137 mA/cm2,亮度为900 cd/m2,在3 V偏压下有最大流明效率,为0.11 lm/W。基于TPF-OMe材料的器件的击穿温度比基于TPD材料的器件高近20 ℃,原因可能在于TPF-OMe材料比TPD材料高19 ℃的玻璃化转变温度(Tg)。
光学材料 有机电致发光器件 新型空穴传输材料 真空蒸镀 蓝光 
光学学报
2007, 27(8): 1455
作者单位
摘要
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
提出了基于旋转λ/2波片无色散相移器的理论模型,和实施该相移器功能的全场光学相干层析成像(Optical coherence tomography, OCT)系统,为实现快速、高分辨光学相干层析成像提供了一种有效方法。该相移器能在宽光谱范围内无色散地获得八倍于λ/2波片旋转角的相移量,避免了利用单色光相移算法提取信号时存在的系统误差。针对修正Carré算法和三步相移算法所要求的不同相移量,在240 nm波长范围内,对相移器的性能进行了数值分析。结果表明,在给定光谱范围内,相移量越大,相移误差的绝对值也越大,幅值比变化范围也越大。用于实施无色散相移器功能的全场光学相干层析成像系统结构,与现有结构相比,具有一些有益的特点。
医用光学与生物技术 无色散相移器 全场光学相干层析成像 旋转λ/2波片 
光学学报
2007, 27(8): 1460
作者单位
摘要
华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室,武汉光电国家实验室生物医学光子学研究部, 武汉 430074
已有实验表明偏振门和斜入射技术能有效地抑止深层散射光子,实现浅表组织光学特性的检测。采用蒙特卡罗方法,分析了斜入射、偏振门的特性,研究了组织光学参量和入射角等参量对平均探测深度的影响。结果表明,组织的各向异性因子和入射角对平均探测深度影响较大。当各向异性因子较小(小于0.8)或者入射角较大(大于1.4 rad)时,组织的平均探测深度能满足小于2倍平均自由程的要求。偏振门和斜入射技术均可使探测光子经历的散射次数和探测深度有明显减小,因此,结合偏振门和斜入射技术能够更有效地分辨来自浅层的信号光,抑止来自深层的背景光。
医用光学与生物技术 偏振门 斜入射 蒙特卡罗模拟 
光学学报
2007, 27(8): 1465
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
3 日本新瀉大学工学院, 日本 新瀉 950-2181
提出一种基于正弦相位调制的频域光学相干层析成像,利用正弦相位调制干涉术探测复频域干涉条纹的实部和虚部,重建复频域干涉条纹。对该复频域干涉条纹作逆傅里叶变换后,消除了频域光学相干层析成像中存在的复共轭镜像以及直流背景和自相干噪声。对玻璃片样品进行了层析成像实验。实验结果表明,采用正弦相位调制的频域光学相干层析成像,将可利用的成像深度范围扩大到原来的2倍,实现了全深度探测的频域光学相干层析成像。
医用光学与生物技术 频域光学相干层析术 正弦相位调制 全深度探测 
光学学报
2007, 27(8): 1470
作者单位
摘要
湖南大学计算机与通信学院, 长沙 410082
将超常介质的色散磁导率合并到非线性极化项中,借鉴常规介质中超短脉冲传输方程的推导方法,得到了非线性超常介质中超短脉冲的传输方程。在德鲁德(Drude)色散模型下,根据脉冲中心频率的不同在传输方程中出现了可正、可负、可为零的自陡峭系数,以及高阶非线性色散项。此外,利用矩方法对传输方程进行分析,得到了超常介质中超短脉冲传输方程的能量守恒定律表达式,揭示了色散磁导率导致的超短脉冲传输的新特性,发现二阶非线性色散使超短脉冲的能量、脉冲频移、脉冲宽度、中心位置和啁啾都随传输距离呈现振荡式变化。
非线性光学 超常介质 超短脉冲 传输 
光学学报
2007, 27(8): 1475
作者单位
摘要
1 深圳大学物理科学学院应用物理系, 深圳 518060
2 华东师范大学光谱学与波谱学教育部重点实验室, 上海 200062
基于非共线光参量放大,以波长800 nm飞秒激光的倍频光为抽运光,以激光二极管640 nm连续波激光为信号光,产生了与800 nm飞秒激光精确同步的无直流本底的1064 nm脉冲光。实验结果显示该1064 nm的光脉冲在脉冲能量和空间光束质量上均可作为1064 nm波长脉冲放大器的种子光。仅通过一级简单紧凑的非共线参量放大就可实现光周期量级的光参量啁啾脉冲放大系统的抽运激光和种子光的精确同步。
非线性光学 非共线光参量放大 光参量啁啾脉冲放大 时间同步 
光学学报
2007, 27(8): 1481
董亮伟 1,2,*马利红 1,2王辉 2
作者单位
摘要
1 浙江师范大学数理与信息工程学院, 金华 321004
2 浙江师范大学信息光学研究所, 金华 321004
光折变非线性介质在外加直流电压时会引起介质内部电荷移动,而移动后的电荷又会导致空间电荷的扩散效应,从而产生非局域非线性现象。从理论上研究了具有流动和扩散非局域非线性的光折变晶体中所支持的空间光学孤子的传播行为。应用等效粒子近似方法分析了这类介质中(1+1)维空间光学孤子动力学行为,得出孤子运动“加速度”显式解。孤子的有效“加速度”决定于孤子参量和光折变非局域参量。所得的解析结果可在一定参量范围内直接用来计算孤子的传播轨迹。对孤子在光折变非局域非线性作用下的传播动力学行为做了仿真模拟,数值模拟结果与理论分析结论符合得很好。
非线性光学 光与物质相互作用 等效粒子近似方法 空间孤子 
光学学报
2007, 27(8): 1485
作者单位
摘要
1 西安理工大学理学院, 西安 710048
2 西安交通大学理学院, 西安 710049
根据菲涅耳公式,通过计算超广角萨尼亚克干涉仪各面的反射、透射系数,得出干涉仪的透射率、出射立体角,最后推导出光通量的具体表达式。代入改型萨尼亚克干涉仪两臂玻璃ZBaF17和QF14尺寸和折射率等参量,得出超广角萨尼亚克干涉仪的出射光强是入射光强的0.4397倍,立体角为1.7316×10-4 sr,AΩ=0.4×10-4 cm2·sr。
光学仪器 光通量 改型萨尼亚克干涉仪 立体角 
光学学报
2007, 27(8): 1490
作者单位
摘要
西安交通大学理学院光信息科学与技术系, 西安 710049
提出了一种基于菲涅耳衍射微透镜的新型光学加速度传感器,它能够解决导航系统中惯性传感器普遍存在的抗电磁干扰和电磁冲击能力差等缺陷。其传感原理是把一个反光膜平行地置于衍射微透镜的后方,加速度的变化会改变反光膜的位置,根据微透镜前方会聚点处光强的变化,感知加速度的大小。介绍了传感器及其动力学系统的工作原理,并对衍射微透镜和动力学系统的微弹性机械结构进行了设计和加工,最后对传感器的性能和误差进行了分析。原理验证性实验的结果表明这种新型光学加速度传感器的原理正确,并且结构简单,灵敏度高。
光纤光学 光学加速度传感器 微机电系统 菲涅耳衍射微透镜 
光学学报
2007, 27(8): 1494
作者单位
摘要
华南师范大学物理与电信工程学院, 广州 510006
分析了含有多个单负材料缺陷层的一维光子晶体中缺陷模的性质。在两种单负(负介电常量或负磁导率)材料交替堆叠形成的一维光子晶体中,掺入了多个周期排列的单负材料缺陷层,得到在该光子晶体的零有效相位(zero-effective phase)带隙内存在孪生缺陷模。通过改变缺陷的数目或缺陷层的厚度,可调节缺陷模的频率间隔,但缺陷模的数目总保持为两个。计算结果显示,该孪生缺陷模的频率对入射角度的依赖较弱;随着入射角度的改变,缺陷模频率的相对改变量总保持在0.03以下。此外,对应缺陷模频率的电场在该光子晶体中传播时,将被强烈地局域在缺陷层与周期结构的交界面上。
光子晶体 孪生缺陷模 传输矩阵 单负材料 
光学学报
2007, 27(8): 1498
作者单位
摘要
华中科技大学机械学院, 武汉 430074
分析了两束无衍射光的干涉场分布形式和干涉条纹轨迹。将一束单色光入射两小孔产生的两束相干光照射轴锥镜,在轴锥镜后将产生两束无衍射光。根据单束倾斜光入射轴锥镜的无衍射理论,分析出这两束无衍射光产生的干涉场为每束无衍射光的无衍射场的线性叠加。利用零阶贝塞尔函数的零点公式,推导出两束无衍射光的干涉条纹的轨迹为双曲线。计算结果表明,干涉场中两中心的间距与两孔实际的间距和干涉场距轴锥镜的距离成正比。实验结果与理论仿真相一致。
无衍射光 干涉 轴锥镜 轨迹 
光学学报
2007, 27(8): 1503
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学技术物理学院, 西安 710071
2 渭南师范学院物理系量子光学与光子学研究所, 渭南 714000
利用全量子理论,研究了多原子-腔场系统中多光子相互作用的过程,给出了不同情况下系统的一般演化式,发现利用此过程可实现量子纠缠信息的传递:只要控制腔场与原子相互作用的时间即原子以特定速度通过腔场时,处于基态的原子与存储纠缠信息的腔场相互作用的结果使原子获得量子纠缠信息;相反,纠缠原子中的量子纠缠信息也可传递给处于真空态的腔场;基态原子作为“飞行的量子比特”还可将量子纠缠信息从一个腔场传递到另一个腔场。该结论适应于讨论任意多个原子腔场系统中任意多个光子相互作用的普遍情形。
量子光学 量子信息传递 全量子理论 多原子腔场系统 多光子相互作用 
光学学报
2007, 27(8): 1508
作者单位
摘要
1 江苏大学理学院物理系, 镇江 212013
2 西安电子科技大学理学院, 西安 710071
基于广义洛伦兹米氏理论,利用多层球粒子散射系数的德拜级数展开公式,提出了一种新的研究多层球粒子对高斯波束散射的方法。计算结果与已有的广义洛伦兹米氏理论算法的计算结果吻合得很好。利用该方法有效分离了折射率分布满足指数变化规律的多层球粒子对高斯波束散射的远区散射场中多阶彩虹的干涉强度分布。数值模拟了双层球的归一化双一阶彩虹强度分布以及各层的一阶彩虹艾里结构。最后分析讨论了高斯波束的入射位置和束腰半径对多层球单阶彩虹强度分布的影响。
散射 多层球粒子 德拜级数 高斯波束 彩虹 
光学学报
2007, 27(8): 1513
作者单位
摘要
河南大学光学与光电子技术研究所,物理与电子学院, 开封 475004
采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z扫描等实验方法研究了侧链长度的不同对聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基-己氧基)]对苯乙炔( MEH-PPV )和聚(2,5-二辛氧基)对苯乙炔( DO-PPV )两种聚对苯乙炔(PPV)衍生物光学性质的影响,并用π-电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,侧链较长的MEH-PPV的吸收峰和荧光发射峰比DO-PPV相应的吸收和荧光峰均有所红移;侧链结构及共振增强使得MEH -PPV 的三阶非线性极化率比DO-PPV增强了近两个量级,并在532 nm激发时,χ(3)具有最大值9.30×10-10 esu。
光谱学 聚对苯乙炔衍生物 三阶非线性极化率 Z-扫描 共振增强 π-电子共轭结构 
光学学报
2007, 27(8): 1519
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
采用提拉法生长Y3Al5O12(YAG)晶体和Yb3+掺杂原子数分数分别为5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 50%和100%的Yb∶Y3Al5O12(Yb∶YAG)晶体。系统表征和分析了Yb3+掺杂浓度对拉曼光谱的影响。随着Yb3+掺杂浓度的增加,晶体的振动模式没有明显的变化,晶体结构没有改变;在370 cm-1和785 cm-1附近,振动吸收峰的半峰全宽逐渐增大。分析得出,Yb3+掺杂浓度对晶体的晶格、对称性、荧光寿命均有影响,从而可能影响到晶体的光谱和激光性能。
光学材料 晶体 拉曼光谱 荧光寿命 
光学学报
2007, 27(8): 1525
作者单位
摘要
1 中国科技大学国家同步辐射实验室, 合肥 230029
2 合肥工业大学机械与汽车工程系, 合肥 230009
采用离子束溅射法,分别在经过不同前期清洗方法处理过的K9及石英玻璃光学基片上,选择不同的镀膜参量,镀制了多种厚度的Au膜。对镀制的Au膜在真空紫外波段较宽波长范围内的反射率进行了连续测量。测试结果表明:辅助离子源的使用方式、Au膜厚度对反射镜的反射率有重大影响。基片材料、镀前基片表面清洗工艺等对反射率也有一定影响。采用镀前离子轰击,可显著提高Au膜反射率及膜与基底的粘合力;获得最高反射率时的最佳膜厚与基片材料、镀膜工艺密切相关。对经过离子清洗的石英基片,膜厚在30 nm左右反射率最高;比较而言,石英基片可获得更高的反射率;辅助离子源的使用还显著影响获得最高反射率时对应的最佳膜厚值,且对K9基片的影响更显著。
薄膜光学 真空紫外反射镜 离子束溅射 真空紫外反射膜 Au膜 K9玻璃基片 石英玻璃基片 
光学学报
2007, 27(8): 1529