铌酸锂芯片上的太赫兹集成和时空超分辨成像

飞秒激光与铁电晶体铌酸锂作用可以激发出太赫兹波段的声子极化激元。当铌酸锂的厚度减小至亚波长量级时,晶片就成为一个将太赫兹波产生、传输、调控、探测、与物质或微结构相互作用等过程集于一体的集成化芯片,为太赫兹波的研究和应用提供了平台。同时,利用时空超分辨成像技术可以对芯片中太赫兹波的传输以及与微结构作用过程进行可视化和定量分析。回顾了一些基于铌酸锂芯片的工作,比如太赫兹波传输特性的研究、频率可调谐太赫兹波源的产生、微结构对太赫兹波的调控等,这些工作说明亚波长铌酸锂芯片是一个很有前途的太赫兹集成器件。     

激光诱导银纳米颗粒薄膜和微结构

利用可见激光诱导化学沉积方法在玻璃基底上制备纳米银薄膜和微结构。玻璃样品池中装满柠檬酸钠和硝酸银的混合透明溶液,当一束可见连续激光正入射样品池一段时间后,在辐照区域的玻璃内壁上便可以形成一层光亮的银膜。银膜沉积的速度受到激光功率密度、激光波长、辐照时间以及混合溶液的浓度等条件的影响。利用X射线衍射、原子力显微镜和拉曼光谱仪等手段对制备的薄膜的成分、表面形貌和拉曼活性等性质进行了表征和分析。利用此方法制备的银膜具有良好的表面增强拉曼散射活性。同时,利用双光束干涉的方法在玻璃基底上诱导出不同周期的银纳米颗粒光栅。     

随机光学重构显微术及其应用研究进展

在光学显微成像领域,涌现出一批可以突破衍射极限的超分辨显微成像技术,极大地增强了人们研究亚细胞结构的能力。基于单分子定位技术的随机光学重构显微术（Stochastic Optical Reconstruction Microscopy,STORM）具有易懂的成像原理、简单的工作方式以及超高的分辨率等特点,受到越来越多的研究者青睐。首先,介绍了单分子定位技术的原理,讨论了STORM光路的搭建,阐述了二维和三维STORM超分辨显微成像原理。其次,探讨了多色STORM以及STORM与电镜关联成像现状。最后介绍了STORM技术现阶段的应用进展。     

InAlA5量子点材料的AFM和拉曼散射研究

对分子束外延（MBE）自组织生长的InAlAs量子点材料进行了拉曼散射实验。结合原子力显微镜（AnD对量子点形貌观察的结果，分析了InAlAs量子点生长过程中尺寸、密度和均匀性的改变，并研究了三维岛的结构对拉曼谱线的影响。对InAlAs淀积厚度不同样品的拉曼谱分析表明，岛状结构的尺寸横纵比与类GaAsLO模和类AlAs LO模的半高全宽有密切关系。不同偏振下的拉曼实验证实了该结构中的光学声子在Z（X,X）Z偏振条件下为非拉曼活性。     

剪切模式压电光纤调制器

设计了一种基于剪切模式振荡的光纤光调制器.实验中,利用压电陶瓷控制2段对接光纤的相对截面积,在初始位置光束无损耗的全部通过,在压电陶瓷管切向形变为光纤内径r时,输出光强为零.本光纤信号调制器属于光的振幅调制器,调制度可达到100%,信噪比(SNR)约为25 dB,带宽约为200 kHz.     

提拉法生长平肩同成分铌酸锂晶体的研究（英文）

提拉法生长的晶体肩部形状普遍为斜肩,但斜肩的肩部质量差且加工难度大,会降低晶体的利用率,生长平肩晶体可以解决该问题。然而,平肩晶体对热场和扩肩工艺要求非常高,扩肩阶段易出现多晶和包裹体缺陷。铌酸锂晶体作为一种多功能晶体材料,在电子技术、光通信技术、激光技术及集成光子学技术等领域得到了广泛应用。本研究以同成分铌酸锂晶体为例,利用数值模拟和实验方法,研究了提拉法生长平肩晶体的热场和扩肩工艺。结果表明：提拉法生长平肩晶体时,放肩阶段结晶前沿的界面形状需保持微凸;反射屏降低(10 mm)可减小结晶前沿的温度梯度,避免肩部生成多晶;扩肩速度以监控为主,微调加热功率保证扩肩趋势,适当增大扩肩初期(?≤30 mm)的速度,降低中后期(?≥35 mm)的扩肩速度,可达到不产生包裹体和缩短放肩周期的目的;采用小幅度(Δt=10 min)微调拉速(Δv=0.2mm/h)和功率的策略,可实现拉速(0～1.5mm/h)的快速变化(1.5～2h)而不影响晶体扩肩趋势和质量。使用优化后的热场和扩肩工艺,获得了系列三英寸平肩同成分铌酸锂晶体,晶体光学均匀性良好。     

LiNbO3:Fe 和 LiNbO3:Fe:Mn 晶体非挥发全息存储的理论研究

以双中心模型为基础,理论研究了连续光条件下近化学比LiNbO3:Fe和LiNbO3:Fe:Mn晶体在稳态情况下的非挥发双色二步全息存储性能.通过考虑在深、浅能级中心之间所有可能的电子交换过程,从理论上证实了在低光强范围内LiNbO3:Fe晶体比LiNbO3:Fe:Mn晶体有着更大的空间电荷场、更高的记录灵敏度和动态范围.     

飞秒激光直写磁光玻璃波导研究

用飞秒激光在硼铝硅酸盐类磁光玻璃中直写光波导 。对比了 飞秒激光在TG20和TG28两种Tb³⁺浓度不同的硼铝硅酸盐玻璃中的磁光波导的效果 ,并研究 了飞秒激光脉冲的能量和偏振对波导的模式以及Verdet常数的影响。实验结果表明,圆偏振 光具有更低的 阈值能量,且诱导的折射率增量高于同功率的线偏振光,首次在实验上证明飞秒直写加工硼 铝硅酸盐磁光 玻璃时,折射率的改变主要源于离子键的三或四光子吸收过程。磁光系数测量表明, 飞秒激光的功 率与偏振对TG28中波导Verdet常数的影响较弱,Verdet常数损失量小于体材料的15%,而在TG20中 却可以达到70%。实验结果表明,TG28比TG20更适用于飞秒激光加工 磁光微结构,即通过对 磁光玻璃中掺杂离子浓度的选择,可以实现高磁光系数、高折射率调制的光学微结构的制备 。     

Ⅲ-Ⅴ族三元化合物半导体材料分子束外延的生长热力学

建立Ⅲ-Ⅴ族三元化合物半导体材料的分子束外延生长热力学模型。该模型与实验材料InGaP/GaAs,InGaAs/InP及已发表的GaAsP/GaAs,InAsP/InP的数据吻合得很好。将晶格应变能△G及脱附对温度敏感这两个因素同时纳入热力学模型中,束流和生长温度直接影响合金组分,晶格应变能是合金组分的函数。热力学模型计算结果反映了束流和生长温度是生长过程中最主要的影响因素。讨论和分析了四元半导体材料InGaAsP/GaAs的热力学生长模型。     

非傍轴高斯激光束电磁场研究

采用Weniger变换法消除了Lax级数场的发散性.获得收敛的Weniger变换场(WTF).通过与严格满足麦克斯韦方程组的数值电磁场相比较,比较了不同聚焦尺寸下Weniger变换场和复源点球面波场(CSPSWF)的准确性.计算结果表明,当光束聚焦半径大于2.23倍波长时,两者是一致的,而当光束聚焦到更小尺寸时,Wen...