多位相光束分束器二元光学元件的优化设计

本文报导了对一种新的多位相分束器二元光学元件的优化设讨.二元光学元件一个周期中的每个单元的相位值和坐标都作为优化过程中的评价函数的变量.模拟结果表明,这种新的多相位分束器与只用每个单元的相位值作为优化过程中评价函数的变量的分束器相比,具有较高的衍射效率和较低的相对误差.本文还分析了影响制作多位相分束器二元光学元件的一些因素.     

Y型平面介质波导分束器的理论分析与设计

本文根据波导的模式转换机理分析,设计出插入损耗小,近场光输出分布均匀的y型平面介质波导分束器。     

铬原子束的激光多普勒冷却

为了满足原子光刻对原子束准直度的要求，设计了一套激光多普勒冷却原子束装置，对铬原子束实施横向多普勒冷却．利用腔外倍频的掺钛蓝宝石激光器获得与铬原子共振跃迁一致的蓝光，并通过一声光调制器（AOM）将激光失谐量调谐至低于原子共振频率5MHz处。文中亦对施加激光冷却场前后铬原子流的分布状态进行了数值模拟，最后的实验结果和模拟结果吻合较好．同时对荧光经过处理计算，激光多普勒冷却使得铬原子束的发散角度可从4．5mrad降低到了0．9mrad．     

光学势在K^—原子中的应用

通过对Ｋ＾－原子的Ｋｌｅｉｎ－Ｇｏｒｄｏｎ方程的数值求解,得到了一组Ｋ＾－原子能级,由此计算的能级跃迁与实验数据基本吻合,有力地支持了光学模型在介原子中应用的正确性,进一步证明了核子间的强相互作用为吸引力,其大小在（２００±２０）ＭｅＶ数量级。     

原子尺度的光学测定

本文提出了一种新的测定原子尺度的光学方法,对一些气体测定的结果与用量子理论和其它实验方法所得结果相符。     

铬原子束的激光多普勒冷却

为了满足原子光刻对原子束准直度的要求,设计了一套激光多普勒冷却原子束装置,对铬原子束实施横向多普勒冷却.利用腔外倍频的掺钛蓝宝石激光器获得与铬原子共振跃迁一致的蓝光,并通过一声光调制器(AOM)将激光失谐量调谐至低于原子共振频率5MHz处.文中亦对施加激光冷却场前后铬原子流的分布状态进行了数值模拟,最后的实验结果和模拟结果吻合较好.同时对荧光经过处理计算,激光多普勒冷却使得铬原子束的发散角度可从4.5mrad降低到了0.9mrad.     

氦原子显微镜

奥地利格拉茨技术大学开发出一种利用氦原子束作为显微光源的显微镜,克服了普通（光学、电子）显微镜的部分缺点。     

用于液晶投影显示的薄膜偏振分束器

为提高液晶投影机的光能利用率和图像对比度,设计了一种宽角度宽波长的光学薄膜偏振分束器（PBS）.采用多种薄膜材料产生多个Brewster角,通过优化膜层数目和膜层厚度,获得了宽角度宽波长的PBS.以SF57和SF2玻璃作为棱镜材料,采用TiO2、Ta2O5、Al2O3、SiO2作为薄膜材料,基于上述原理采用全自动的Needle设计方法,设计了4种典型膜系,优化后的膜层数目为50～60层,空气中的光束孔径角达到±10.5°,达到的技术指标为：对于P偏振光,在420～460nm和460～680 nm波长范围内,积分透射率分别达到88.0%和93.4%;而对于S偏振光,在420～680nm波长范围内,积分透射率为0.095%.该PBS应用于F/2.8的光学系统中,能够显著提高整个系统的性能.     

一种通信波段强度比灵活可调的SPP分束器

提出了一种基于金属纳米线结构的等离子体分束器。该分束器由3条直纳米线和1条环形纳米线组成,具有1个输入端和2个输出端。在输入端注入圆偏振光,所激发的表面等离子体激元(SPP)沿纳米线向前传播。采用时域有限差分法分析了分束器两端光强度的辐射比值,结果表明,2个输出端的光强度之比受输入端与输出端及2个输出端之间夹角的调控效果较为明显。可以改变输出端与输入端的夹角,或者2个输出端之间的夹角来调节2个输出端的光强度之比。通过对结构参数的优化,在通信波长1310nm和1550nm实现了分束比可宽范围调整的等离子体分束器。这些特性显示了在未来光子器件集成和传感设备中的潜在应用。     

泊松分布单光子源的光束分离器窃听模型

针对低轨卫星-地面站间量子密钥分配的光束分离器窃听问题,分析了泊松分布单光子源,建立了量子比特率理论模型,给出了光束分离器窃听中窃听率的表达式.从而分析了低轨卫星-地面站间量子密钥分配的光束分离器窃听问题.结果表明,对于低轨卫星-地面站间链路,每个脉冲平均光子数可以取最优值,窃听率在10-4量级.通过数据纠错和保密加强,可以使得窃听者所获得的密钥信息量降低到1比特以下.这说明,在低轨卫星-地面站间进行量子密钥分配是可行的,在保证系统具有很高量子比特率的同时,量子密钥分配仍然是安全的.     

一种用莫尔技术测量分光板夹角的简易方法

介绍了一种将剪切干涉和莫尔技术结合起来测量分光板夹角的新方法，该方法简单可靠、准确度较高。     

光束质量对激光加工中光束行为的影响

在光束质量定义的基础上,阐述了光束质量对激光加工中光束的传输、聚焦、光束变换以及光束加工范围的影响.     

光学相干断层扫描成像系统中消偏振分光膜的研制

消偏振分束镜能够将光学相干断层扫描干涉成像系统中的信号光进行分束,是光学相干断层扫描成像系统中重要的组成器件。为了减小45度角入射时P光和S光造成的偏振分离,针对成像系统中分光棱镜的参数要求,选择Ti3O5、Al2O3和Mg F2薄膜材料,借助Macleod膜系设计软件,结合Compact Design功能,运用Optimac和Needle Synthesis两种优化方法进行优化设计,选择电子束加热蒸发和离子源辅助沉积的方式镀制薄膜。根据实际镀膜结果,运用Independent Sensitivity功能对膜层敏感度进行分析,并采用Reverse Engineering模块进行逆向模拟分析,判断镀膜误差主要来源于不同监控波长的光控tooling值有细微的差距以及膜层的Final Swing值过大。通过改变不同监控波长的光控tooling值以及对敏感度较高的膜层进行重点监控,制备的消偏振分光膜经过测试,1310±50nm处P光平均透射比为51.47%,S光平均透射比为49.11%,偏振度为4.59%,满足成像系统的使用要求,并通过了环境测试。     

红外光斑观测仪及其应用

为观测光纤通信领域内的各种微小红外光斑,我们研制了一种采用变象管的仪器.使用这种仪器比采用Ge靶摄象管或PIN、APD等其它器件的观测设备具有更直观、方便和更经济的优点.本仪器用于观测光斑模场的分辨度高于10μm,而用于测量自聚焦透镜焦点位置参数S的精度优于20μm.可广泛应用于科研和生产领域中.     

低能离子束生物工程及其应用研究进展

20世纪80年代中期,我国科学家发现了离子注入生物学效应,并以低能离子与生物体之间存在复杂的相互作用为基础,有目的地对生物体内的遗传物质进行加工、修饰、重组,开辟了农作物、微生物的遗传改良及转基因的新途径,由此开创了离子束生物工程学的先河．文章对离子束生物工程的装置、技术原理、离子注入的生物学效应及其应用作了综合评述．