卤代效应对乙酸胍非线性光学性质的影响

针对具有应用价值的卤代乙酸胍（GXA）非线性光学（NLO）晶体研究不系统的问题，设计了系列三卤代和系列氯代的乙酸胍（GAc）体系，通过量子化学计算研究了系列GXA的结构、NLO性质和构效关系，探讨了卤代效应可能的影响机理。结果表明，卤代原子显著地改变了GXA分子构象，并通过不同方式参与强氢键作用来影响超分子堆积。卤代主要通过影响GXA分子的LUMO来改变其能隙（E_gap）。GXA的平均偶极矩（μ_total）和平均极化率<α>随卤原子数量以及半径的增大而增大。超极化率总体上相对于GAc降低，但影响复杂，其中，平均第1超极化率（β_total）随卤原子数量的增多而降低，平均第2超极化率（<γ>）则随卤原子的变大而显著增强。此外，并未发现E_gap与μ_total及<γ>之间存在明显的相关性。     

分层反压注射成型厚壁光学透镜的工艺分析

为了研究反压压力对成型厚壁光学透镜的影响，利用自行开发的分层反压注射成型厚壁光学透镜的实验方案，通过正交实验优化设计开展了工艺参数优化实验，研究了在不同分层方式下内外层反压压力对对厚壁光学透镜光学性能的影响，从而根据正交优化参数组合成型具有优异光学性能的理想厚壁光学透镜。 正交实验研究结果表明，使用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为厚壁光学透镜的原材料进行分层反压注射成型，能够有效减少厚壁光学透镜收缩率，同时随着内外层反压压力的提高，厚壁光学透镜的透光率和折射率均不同程度的得到提高，透镜光学性能优异。     

三维光学扫描技术在3D打印中的应用

采用先进的三维光学扫描技术,借助计算机软件对SLS打印的缸盖上水夹层砂芯进行三维数字化全尺寸扫描,检测分析了SLS打印砂芯尺寸精度及尺寸变化规律。检测结果显示:上水夹层砂芯不满足打印设备精度要求,需要改进打印工艺。根据三维光学扫描检测分析结果明确了3D打印工艺调整方向,改进了工艺打印的缸盖上水夹层砂芯,经过三维光学扫描检测,砂芯尺寸精度得到了有效地提高。通过对三维光学扫描技术在3D打印中的应用研究,对SLS打印砂芯精度检测提供了一种更为准确直观的测量方法,三维光学扫描检测结果作为SLS打印工艺参数调整依据,为SLS打印出合格的砂芯奠定基础。     

Y2O3-MgO纳米复相红外透明陶瓷制备及其性能研究

以商用Y2O3、MgO纳米粉体为原料,通过球磨混合方法制备了不同Y2O3/MgO配比的Y2O3-MgO纳米复合粉体,使用X射线衍射、扫描电镜、能量色散谱等表征手段对制备粉体的晶体结构、形貌、成分以及均匀性进行了表征。然后采用热压烧结方法制备Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷,使用红外光谱仪、维氏硬度计等测试设备对复相透明陶瓷的光学和力学性能进行了分析。重点研究了粉体配比、热压温度、保温和保压时间等关键制备参数对Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷晶粒尺度、致密化程度、光学及力学性能的影响。并通过调控粉体制备工艺和热压烧结工艺,制备出了红外透过率达到~80%的Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷。同时在Y2O3:Mg0=1:1时,该复相陶瓷的硬度达到了12.3 GPa。     

利用啁啾组合场获得单一谐波辐射能量峰

为了获得由单一谐波能量峰贡献产生的谐波平台区，采用负向啁啾场与紫外场组合调控谐波光谱的方法，进行了理论分析和数值模拟。结果表明，在负向啁啾场调控下，谐波截止能量可以达到选取的参考值，谐波平台区由单一谐波能量峰贡献产生; 适当引入一束紫外光源，在紫外共振电离的影响下，谐波平台区强度可以得到增强，并且达到参考值范围；选取平台区谐波进行叠加可以获得一个36as的超短脉冲。该研究提出了一种利用低强度组合激光场获得阿秒脉冲的新方案，对激光光源的发展有帮助。     

基于电润湿效应的自变焦补偿光学系统

变焦光学系统是照相机、摄像机等许多光学器件中的关键元件，实现变焦光学系统的微小型化及增大系统的变倍比是一个长期目标。研制了一种三液体自变焦补偿透镜，可在外加电压作用下实现自变焦补偿功能，因此该透镜元件本身可以作为一个简单的变焦光学系统。通过高斯光学理论分析及Zemax模拟仿真验证了该系统的自变焦补偿功能。结果表明，该系统焦距变化范围为378～424 mm，变倍比为1.217，达到了预期目标，对变焦光学系统的研究具有一定的参考价值。     

通过调控激光波形获得波长可调的单阶谐波

为了获得波长可调的单阶谐波, 采用调控双色场激光波形的方法, 对谐波辐射进行了理论分析, 并取得了单阶谐波增强的范围在182阶谐波到328阶谐波的数据。结果表明, 单阶谐波的增强来源于谐波辐射短量子路径中的折叠区域; 第2束调控场的脉宽对谐波辐射折叠区域有较大影响。该研究为获得单阶谐波脉冲提供了一种新的方案, 对激光光源的发展有帮助。