分光计快速调节“五步”法

在大学物理实验中，分光计因其能够精确测量光线偏转角，在光栅衍射、折射率、光谱仪等光学测量中具有十分重要的作用。但对于初学物理实验的学生来说，由于对其结构的不熟悉导致其调节较为困难。针对这一问题，根据自己的实践经验和多年的教学体会，归纳总结出一种简便、快速的“五步”调节方法。通过采用“五步”法，学生能很快调好分光计的同时，增加了自信心，有利于提高物理实验课的兴趣。     

ADS5270及其在光子谱仪中的应用

随着高能物理实验中粒子加速器能级的不断提高,探测器的规模逐渐增大,探测器对前端电子设备中信号采集电路的性能和速度的要求也越来越高.介绍了高速串行模敷转换器ADS5270的工作原理、主要特性及应用电路.着重讨论了光子谱仪中ADS5270接口电路的设计和ADS5270在应用中的噪声耦合、复位和时钟停止问题.     

地方院校半导体物理实验教学的改革实践

半导体物理实验是专门为半导体物理所开设的实验课程,在培养高质量半导体人才的过程中起着关键作用。本文分析了目前半导体物理实验开设现状,针对地方院校特点,结合我校多年实践经验,从实验教师队伍、实验设备、实验教学内容、实验教学方法、实验考核方式、实验安全等方面对半导体物理实验进行了一系列改革。实践结果表明,在地方院校师资、经费受限的情况下,实验教学效果良好。结果可供其他开设半导体物理实验的地方院校参考。     

一种傅里叶红外光谱校准数据库软件系统研究

傅里叶红外光谱分析方法具有分辨率高、光通量大、频带宽等优点,在痕量成分分析领域应用广泛。在污染大气成分在线监测过程中,准确的标准光谱数据库是进行大气成分探测的首要条件和计算基础。开发了一套可用于红外光谱在线分析的校准光谱数据库平台,研究在使用傅里叶红外光谱仪进行实际测量的过程中,影响表观光谱的仪器因素,具体包括仪器分辨率、切趾函数和入射辐射的立体角等。在此基础上,对傅里叶红外光谱仪仪器线型函数进行建模,实现高分辨率校准光谱的环境参数和仪器线型函数匹配,建立了一套基于HITRAN的红外光谱定量校准数据库,并给出了基于该数据库的仿真校准光谱实例。该数据库可用于大气痕量和微量成分的红外光谱分析研究。     

基于STM32的多功能γ能谱仪设计

文中介绍了一种基于STM32微处理器的γ能谱仪的研制.该仪器由主探测器、主控电路,GPS模块,SD卡存储模块,USB接口电路构成.是一种集辐射强度检测、辐射源地理位置定位,数据存储,USB传输等功能于一体的监测系统,大大丰富并提高了能谱仪的性能.     

无成像镜全反射傅里叶变换成像结构光谱检测的机理研究

全反射傅里叶变换成像光谱仪在航空航天遥感等领域具有重要的应用。专门设置的柱面镜和准直系统，使得光路结构复杂，不仅增加了成像光谱议光学设计和安装调试、维护的难度，同时也增加了成像光谱议的重量和光能的损耗。提出了一种无成像镜实现成像光谱检测的结构，对其检测机理进行了研究。对波长632.8nm、940nm和3000nm进行光谱检测的仿真实验表明，其光谱测量误差小于1%。     

Spatiospectral digital holography of microobjects in low-coherence light

Principles of Fourier spectrometry are used for holographic imaging of microobjects in white light. It is demonstrated that a set of the output 2D interference patterns of the spectrometer that correspond to the translation of moving mirror make it possible to reconstruct amplitude and phase distributions of a microobject in an arm of the spectrometer for any spectral component of radiation. Experimental results on the reconstruction of amplitude and phase images recorded in white light are presented.     

像面干涉成像光谱技术中的复原方法

与传统的干涉成像光谱技术相比,像面干涉成像光谱技术具有高光通量、高光谱分辨率、高目标分辨率等优点。在介绍像面干涉成像光谱技术的基本原理基础上,提出了通过推扫横向剪切分束器对目标进行探测的方法,省去了传统推扫方法中提取物点干涉信息时的图像配准过程。研究了信息处理中去直流项、切趾等预处理问题,分析了相位误差校正方法及各种方法的优缺点。搭建Sagnac型像面干涉成像光谱实验装置进行了光谱重构实验,复原了被测光源的光谱曲线,并复原了探测目标在各个谱段的光谱图像。     

基于EPICS的温度监测报警系统研究

现代大型实验物理和加速器装置中,高精度设备的使用越来越广泛。由于一些高精度设备对工作环境温度要求非常苛刻,在这种情况下,对环境温度的监测就显得十分必要。EPICS（ExperimentalPhysics and Industrial Control System）是应用于大型实验物理和加速器控制系统组态软件工具集,已在多个加速器上得到应用。该文介绍了一种基于EPICS的温度监测报警系统的实现,并在BEPCII电子枪定时插件温度监测中得到应用。     

在普物光学实验教学中开设研究性实验

为了提高学生的创新能力,我们在普物光学实验中开设了一些设计性、研究性实验,获得了较好的成果。本文介绍了开设这类实验的教学方法、教学内容和教学成果。     

宽视场推扫式成像光谱仪杂散光校正方法研究

为了满足海洋水色宽覆盖与高灵敏度探测的遥感需求,正在研制一台宽视场推扫式成像光谱仪原理样机,针对该仪器存在的杂散光现象展开了研究。由于推扫式成像光谱仪穿轨和沿轨方向上视场存在巨大差异,这导致穿轨方向上的杂散光远大于沿轨方向,并明显地表现在图像中。为了避免杂散光影响海洋水色的定量化反演,建立了杂散光模型,并以此为基础提出了杂散光校正的方法,同时给出了校正效果的定量化表征。结果表明,该方法可以利用实验数据有效地消除成像光谱仪视场内杂散光的影响。     

AOTF短波红外光谱仪的空间温度特性及其数据预处理模型

AOTF由于其具备体积小重量轻等特点,已成为深空遥感领域的重要分光器件.为了AOTF短波红外光谱仪能够在宽温度范围的空间环境内获得高精度的光谱反演数据,从光谱仪的设计原理入手,分析了温度环境变化对设备中射频功放和InGaAs探测器的影响,通过温度环境模拟实验,建立并验证了用于校正温度影响的光谱仪数据预处理模型,为AOTF短波红外光谱仪在深空探测中获取高精度数据提供了保障.     

A Fast Terahertz Spectrometer Based on Frequency Selective Surface Filters

We present a fast spectrometer working in the 0.7–4.8 THz range. Broadband radiation from a blackbody source is focused first on a rotating silicon wafer, whose surface was patterned with 18 metal band-pass filters, then on the sample under test and finally is detected by a superconducting microbolometer with microsecond time constant. The bolometer sensor is coupled to a spiral antenna whose frequency band matches the spectral range of the filters. The spectral resolution is set by the filters quality factor of about 3. A dynamic range of 100 and a S/N ratio of 20 are achieved by integrating for less than 10 second. The detector can operate up to 6 K in a closed-cycle cooler, hence making the present apparatus suitable for building up a simple terahertz video-rate spectrometer.     

Morphological smoothing

Utilising concepts from mathematical morphology and learnability theory, the authors demonstrate a well-behavedness result pertaining to smoothing-which has fundamental ramifications ranging from physics to cognition-that states that the number of instantiated points needed to adequately reconstruct the underlying finite-shed Euclidean set is tractably large     

相干泵浦微腔光孤子基础与双光梳应用（特邀）

光学孤子是指一种通过非线性折射率势阱维持脉冲形状不变的光波,它广泛存在于光纤、飞秒激光器、参量振荡器等系统中。近年来,人们在相干泵浦下的高Q值微腔中也观测到了光孤子,这为研究光孤子性质提供了新的实验平台。又因为微腔光孤子在频域上对应高重频的光学频率梳,微腔光孤子的诞生也极大地推动了小型化光学频率梳的发展。微腔光孤子频率梳已经可以实现自参考锁定;这使得片上集成的光频合成器、光原子钟、波分复用光源、微腔光谱仪、微腔激光雷达等众多应用成为了可能。文中介绍了微腔光孤子的产生基础,特别是光孤子相互作用相关的研究,还讨论了基于微腔的双光梳测量在高速成像与中红外气体光谱分析上的应用。     

电磁场课程体系和教学内容的改革与实践

阐述了似稳场与准静态场概念上的差异,针对电气工程与电子信息类专业普遍是在大学物理“电磁学”课程之后开设“电磁场”课程的现状,提出减少“电磁场”与“电磁学”在教学内容上的重复,在教材和教学上简化纯粹静态场内容,突出对准静态电场、磁场概念的讲解,并在准静态场的范畴中引入标量电位和矢量磁位、标量磁位以及电阻、电容与电感参数,以提高学生理解和解决实际工程问题的能力。     

On the physics of semiconductor quantum dots for applications in lasers and quantum optics

The progression of carrier confinement from quantum wells to quantum dots has received considerable interests because of the potential to improve the semiconductor laser performance at the underlying physics level and to explore quantum optical phenomena in semiconductors. Associated with the transition from quantum wells to quantum dots is a switch from a solid-state-like quasi-continuous density of states to an atom-like system with discrete states. As discussed in this paper, the transition changes the role of the carrier interaction processes that directly influence optical properties. Our goals in this review are two-fold. One is to identify and describe the physics that allows new applications and determines intrinsic limitations for applications in light emitters. We will analyze the use of quantum dots in conventional laser devices and in microcavity emitters, where cavity quantum electrodynamics can alter spontaneous emission and generate nonclassical light for applications in quantum information technologies. A second goal is to promote a new connection between physics and technology. This paper demonstrates how a first-principles theory may be applied to guide important technological decisions by predicting the performances of various active materials under a broad set of experimental conditions.     

基于拉曼光谱全谱数据的无损快速胆维丁含量定量检测方法

提出了利用拉曼光谱全谱数据结合偏最小二乘法实现胆维丁含量快速无损定量检测方法。 采用实验室自主研发的便携式拉曼光谱仪采集了39组不同含量胆维丁样品的拉 曼光谱,26组作为训练集建立偏最小二乘预测模型,13组作为测试集验证模型。测试集预测的 含量和实际含量的线性相关系数为0.999。研 究结果表明拉曼光谱全谱分析结合偏最小二乘法可以用于胆维丁含量的快速定量检测。     

等离子体特征参数检测系统设计研究

为了研究火药燃烧产生的等离子体的特性,本设计采用光谱诊断法对等离子体的电子温度和电子密度进行检测,设计了等离子体特征参数检测系统。本设计在光谱检测法的基础上,根据光谱分析原理和检测总体方案,先后进行了传感器的设计、光谱仪的设计以及数据的处理。设计以ZEMAX为工具,使用探头光路追迹和光纤中光路仿真设计了新型的传感器光学探头;使用光谱仪结构函数优化、消散像处理以及波长点列图分析等方法设计了光谱仪的初始结构和优化结构。对光谱诊断获得的光谱图进行数据处理得到等离子体的电子密度和电子温度,提出了一套能够适用于火药燃烧产生的等离子体的光谱检测方案。为进一步研究火药燃烧产生的等离子体的特性提供一定基础。     

光寻址电位传感器的机理研究

从半导体物理学及电化学的角度对光寻址电位传感器（LAPS）的机理进行了较为深入的研究。详细阐述了LAPS的基本构造,并通过分析LAPS的电路模型及少数载流子的影响得出了各种参数对LAPS的影响,从而为制造高性能的LAPS提供了理论基础。