中国深紫外技术领先世界

工欲善其事,必先利其器。中国科学家利用独创、独有的深紫外技术和深紫外激光非线性光学晶体,已成功研制出深紫外激光拉曼光谱仪、深紫外激光发射电子显微镜等8台深紫外固态激光源前沿装备,均为当今世界所独有的科研利器,居深紫外领域国际领先地位。     

可用于自倍频激光器的Cr3+:YAB和Cr3+:YGAB晶体光学特性的研究

Cr³⁺:YAB和Cr^3-:YGAB晶体具有较宽的荧光光谱,从红光到近红外光。Cr³⁺:YAB晶体在744nm到852.5nm之间被测到光学增益。最大单程增益为1.9,对应波长为820nm.Cr³⁺:YAB晶体的二次谐波产生(37nm)的转换效率是LBO晶体的1.5倍。     

深紫外光刻照明系统光束整形单元的设计

为了使曝光波长为193 nm的深紫外光刻系统能够制备曝光线宽为90 nm及以下节点的集成电路芯片,设计了采用环形照明模式且部分相干因子σ连续可调,能满足不同曝光线宽要求的光刻照明系统光束整形单元.首先,用几何光学定律和三角函数推导了轴锥镜移动距离与光束放大倍率之间的函数关系;根据对变倍凸轮的合理性和装调公差灵敏度的分析...     

Denaturing of single electrospun fibrinogen fibers studied by deep ultraviolet fluorescence microscopy

Deep ultraviolet (DUV) microscopy is a fluorescence microscopy technique to image unlabeled proteins via the native fluorescence of some of their amino acids. We constructed a DUV fluorescence microscope, capable of 280 nm wavelength excitation by modifying an inverted optical microscope. Moreover, we integrated a nanomanipulator‐controlled micropipette into this instrument for precise delivery of picoliter amounts of fluid to selected regions of the sample. In proof‐of‐principle experiments, we used this instrument to study, in situ, the effect of a denaturing agent on the autofluorescence intensity of single, unlabeled, electrospun fibrinogen nanofibers. Autofluorescence emission from the nanofibers was excited at 280 nm and detected at ～350 nm. A denaturant solution was discretely applied to small, select sections of the nanofibers and a clear local reduction in autofluorescence intensity was observed. This reduction is attributed to the dissolution of the fibers and the unfolding of proteins in the fibers. Microsc. Res. Tech., 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.     

CO激光在非线性晶体ZnGeP2和GaSe中的混频效应（英文）

为了获得2.15～1 500μm的相干光源,研究了CO激光在高质量非线性晶体ZnGeP2和GaSe中的混频效应。为了提高转换效率,在激光锁模方式下对CO激光器的二次谐波、和频和差频的产生进行了研究。结果显示,利用GaSe晶体和ZnGeP2晶体,调Q多谱线CO激光辐射的谱线内倍频效率分别大于0.3%和1.1%。采用ZnGeP2晶体进行倍频时,可调谐锁膜CO激光器的转换效率为12.5%。模拟结果显示,二次谐波与和频产生的输出光谱相同。相邻谱线下,和频和差频的产生过程中,基波和一次谐波可以分别在4.0～5.0μm和100～≥1 200μm(太赫兹范围)形成振荡。利用锁模CO激光器在ZnGeP2晶体中的混频效应,可以得到2.15～≥1 500μm的相干光源,同时转换效率可达到甚至高于12.5%。     

高非线性光子晶体光纤中布拉格光栅的制作

采用相位掩模版法实验研究了高非线性掺锗光子晶体光纤中布拉格光栅的制作。实验中采用的光子晶体光纤的非线性系数约为12 W^－1km^－1,模场直径约为2.4 mm。 分析了布拉格光栅的反射率随着曝光脉冲数的变化,随着曝光脉冲数的增加其反射率逐渐达到饱和,继续增加曝光量发射率开始下降。实验验证了可以在高非线性光子晶体中写入布拉格光栅,得到光栅的反射率为44.4%,这对于研究光纤布拉格光栅的非线性效应和应用具有重要意义。讨论了影响布拉格光栅写入效率的因素。     

液晶相控阵技术的研究进展

液晶相控阵是一种基于液晶的电控可编程光学相控器件,具有体积小、质量轻、功耗低和易于控制等优点。通过对入射光束相位的调制来精确控制波束转向,不仅实现了器件的空间快速灵活扫描,能够对运动中的目标进行自动跟踪、捕获和瞄准,而且使系统集成度更高,降低了制造成本,可广泛应用于激光雷达和空间光通信等领域。总结了国内外对液晶相控阵技术的研究进展,主要包括波束控制、系统分析建模和系统性能优化。同时也介绍了液晶相控阵在高能激光、空间光通信和激光雷达中的应用研究进展。     

大口径强激光倍频系统精密调整架的研制

叙述了大口径高功率固体激光器,利用两块级联晶体的二阶非线性效应,对激光输出进行谐波转换,实现三次谐波输出的方法。介绍了实现倍频和混频过程所需的精密调整架的结构设计要点及其精度分析。研制的8套倍频器系统在同一台控制电源集中控制下,可获得高精度要求。     

折/衍混合Petzval光电摄像物镜设计

以传统的5片可见光波段Petzval物镜为基础, 设计了一个折/衍混合的可见光波段Petzval物镜。该物镜的主要光学参数为f'=101.5 mm,F/#＝1.60,HFOV＝6.79°,仅由两种材料、三片元件组成,包含一个二元面和一个非球面,重量只是传统物镜的30%,而且像差特性也有很大改善,系统中心视场的成像质量所对应的空间频率大于20 lp/mm,满足现代摄影和光电摄像的要求。     

极坐标激光直写系统光轴和转轴对准的光栅反射对准法

提出一种光栅反射对准法:在极坐标激光直写系统中利用光栅反射聚焦光斑来校准光轴和工件台的转动轴;被光栅反射的聚焦光斑成像在CCD上。当聚焦透镜的光轴和工件台的转动轴存在对准误差时,如果转动光栅,激光光斑将在光栅上扫描出一个圆形轨迹。通过观测这个轨迹,能估算出光轴和转轴的对准误差并相应地做出调整减小对准误差。采用光栅反射法,现将光轴和转轴的对准误差减少到小于0.5μm。     

真空紫外波段Al膜保护层MgF_2的光学常数

由于Al膜的保护层MgF_2薄膜的光学常数对Al/MgF_2高反射镜的性能有极大的影响,本文研究了获取MgF_2薄膜光学常数的方法。用热舟蒸发的方法在室温B270基底上镀制了3块不同MgF_2厚度的Al/MgF_2反射镜样品,通过掠入射X射线小角反射方法表征样品,获得了膜层厚度和粗糙度。在国家同步辐射实验中心计量站测试了入射角为5°时,样品在105~130nm波段的反射率。在Al、MgF_2膜层的厚度和Al的光学常数已知条件下,依据菲涅尔公式,得出了满足某波长处样品反射率的等值曲线,然后从三条曲线的交点得出了MgF_2薄膜在108~128nm波段的光学常数。对比和分析显示:利用此方法得到的108~128nm波段MgF_2薄膜光学常数计算的反射率曲线和实际测试得到的反射率曲线吻合较好。     

KDP晶体单点金刚石超精密切削加工的发展

总结了KDP晶体材料优异的光学性能及其难加工的机械物理特性,并回顾了KDP晶体单点金刚石切削(SPDT)加工的起源,特别对KDP晶体SPDT加工技术的国内外发展状况做了着重介绍,最后展望了KDP晶体SPDT加工的未来发展趋势。