KrF脉冲激光退火制备锐钛矿TiO2薄膜

在常温下,用射频磁控溅射在石英衬底上沉积厚度约为200 nm 的TiO2薄膜,然后使用波长为248 nm 的KrF脉冲激光器,在不同功率密度下对薄膜样品进行辐照退火处理,并采用X射线衍射（XRD)、拉曼(Raman)、X射线电子能谱（XPS）、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率扫描隧道显微镜（HRTEM）以及选择区域电子衍射（SAED）、紫外可见分光光度计等方法分析不同激光功率密度退火对TiO2薄膜的结构、表面形貌和透射率等性能的影响。结果表明当激光功率密度为0.5 J/cm2时,可获得高质量的锐钛矿TiO2薄膜,当继续增大光功率密度时,TiO2薄膜变为(1 1 0)取向的金红石相,其薄膜表面粗糙度也相应增大。     

同向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的理论分析

为了对同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,首先理论推导出功率转换效率的解析解,然后采用数值计算的方法详细分析不同物理因素对功率转换效率的影响。结果表明：功率转换效率先随着光纤长度和单位面积的拉曼增益系数增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;小信号时,初始信号光功率对功率转换效率的影响较小;大信号时,功率转换效率随着初始信号光功率增加而快速增加;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系;抽运光与信号光的频率比增加时,功率转换效率减小。     

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效的增大了调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用文中所述的抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3-5dB。     

短螺距手性液晶热敏旋光特性的研究

利用Berreman 4×4矩阵建立理论模型对短螺距手性液晶的旋光率进行求解,使用MATLAB计算得到了手性液晶旋光角随入射角、螺距、盒厚等外界因素变化规律的仿真结果,且通过实验验证了此方法的准确性。对手性液晶旋光效应作为热敏材料的使用进行了实验探究,使用旋光仪测量螺距为250~310nm的手性液晶旋光角,得到手性液晶的热敏旋光特性。结果显示,螺距不同时,液晶的旋光角随温度具有不同程度的变化,但每种螺距下,手性液晶旋光率随温度的变化明显且规律。验证了旋光率热敏效应的稳定性,结果证明将手性液晶作为一种潜在的热敏材料应用的可行性,为手性液晶在温度传感器中的应用提供了实验依据。     

室内可见光蜂窝网络信道特性研究

基于可见光通信(VLC)技 术的LED蜂窝网络,设想作为第5代移动通信技术在室内应用的主要备选方式之一,得到越来 越多的关注。本 文采用广义光线追踪算法对符合蜂窝布局的室内可见光信道特性进行研究,分析了不同LED 发光角度条件 下信道冲击响应、路径损耗和信道时延等信道特性。随着LED半功率角从30°增大到60°, 系统路径损耗 与信道时延也整体增大,其中总体路径损耗变化范围为32～36.5dB ,信道时延的变化范围为0.4～1.5ns。     

测量长期光辐射下人眼对比度敏感函数及模型

正常环境下研究得出的对比敏感度函数模型,在人眼受长时间高亮度电脑或手机显示屏光辐射(即视觉异常)时不再适用。文中基于正弦光栅的计算公式在Matlab中编程得到了实验所需的正弦光栅。由于在不同光谱功率分布下的对比敏感度值会有较大差别,实验基于LCD显示器得出视觉异常实验者在不同光谱功率分布(日光,灯光)下的对比敏感度值和CSF曲线。并通过非线性最小二乘法得出视觉异常时CSF模型。其结果表明,视觉异常时人眼最敏感空间频率和光学成像能力均发生了较大变化,且节能灯和显示屏等非自然光源与自然光源日光相比其光谱功率分布对人眼对比敏感度的影响最大。     

基于光子晶体光纤中自相位调制效应的6×40 Gbit/s 全光波长组播实验研究

基于非线性效应的全光组播,以其能直接在光域内将信息从单节点路由到多目标节点而受到广泛关注。实验证实了利用色散平坦高非线性光子晶体光纤级联光学滤波器实现全光波长组播的新方案,通过使用窄带光学滤波器次选择自相位调制加宽光谱分量,对速率为40 Gbit/s 的归零信号实现了极性保持、通道间距100 nm 的1 到6 信道全光波长组播。进一步研究了所设计全光波长组播器的动态特性,结果表明,它具有20 nm 的宽带波长调谐范围,同时,对输入信号的光功率波动具有较强的容忍性,系统整体结构简单,在未来透明光子网络中很有应用潜力。     

高精度光电编码器莫尔条纹信号质量分析方法

针对莫尔条纹信号质量对高精度编码器细分误差的影响,提出了基于离散傅里叶变换分析莫尔条纹信号质量的方法。该方法利用信号重构和傅里叶变换算法得到信号参数,真实地反应了莫尔条纹信号质量,提高了细分误差测量的准确性。编码器转动时,采集相位差为/2 的两路精码正弦光电信号,通过对采样信号的重构得到信号波形,利用离散傅里叶变换算法分析重构波形,求解信号的直流分量、幅值、相位和谐波分量等各项参数。最后,根据信号参数与细分误差的关系得到光电编码器的细分误差值,并进行了实验验证。实验结果表明,对某24 位绝对式光电轴角编码器细分误差进行测量,细分误差的峰值为+0.48和-0.21。相对于传统的细分误差测量方法,此方法测量速度快,测量精度高,适用于工作现场。     

K元素对CdS晶体光学及电学性能的影响

采用物理气相输运(PVT)法生长了直径为50 mm的K掺杂CdS晶体,对掺杂和未掺杂的CdS晶片进行显微观察、二次离子质谱(SIMS)成分分析、红外光谱透过率以及霍尔效应测试,研究了K元素掺杂对CdS晶体光学及电学性能的影响.生长时用KCl进行掺杂.显微观察显示,掺杂KCl后CdS晶体的微观形貌没有明显变化;SIMS成分测试表明,晶体中引入的杂质主要是K元素,而Cl元素未掺入晶体中.红外光谱透过率发现掺杂K元素的CdS晶体相比于未掺杂晶体,不仅在波长为2.5～ 10 μm内红外透过率显著下降,而且在波长为10μm以上时红外透过率甚至低于15％.另外,K元素掺杂CdS晶体电学性能也发生变化,晶体迁移率也由未掺杂的318 cm2/ (V·s)下降为146 cm2/ (V·s).     

基于线性变换的分区均匀材料电磁旋转衣设计

基于坐标变换的光学变换理论已经提出有好多年了,随之基于这种理论的各种新型电磁器件被提出,电磁旋转衣便是其中之一。电磁旋转衣可以实现光学幻觉效果,即如果将一个物体放入电磁旋转衣内部,那么人们从外界看到的将是物体旋转后的样子,然而这种电磁旋转衣的电参数(相对介电常数,相对磁导率)是非均匀各向异性的,这给实现造成了很大的困难。该文通过将旋转衣区域分成很多三角形,这样便可以通过线性变换将虚拟空间的三角形变形到物理空间中的三角形,随着三角形形状的变化,电磁旋转衣内边界旋转,从而完成电磁旋转衣的设计。基于这种线性方法得出的电磁旋转衣的电参数是分区均匀各向异性的,与传统的非均匀电参数的电磁旋转衣相比,大大降低了实现难度,计算机仿真结果验证了这种设计方法的正确性。