基于倾斜光纤光栅的相对湿度传感器

提出了一种基于倾斜光纤光栅(TFBG)的包层上覆盖着聚乙烯醇(PVA)的空气相对湿度传感器,成功实现了对相对湿度在20～98%RH范围内的监测。研究发现,TFBG的透射功率在20～74%RH和74～98%RH2个相对湿度区域内分别呈现不同的线性变化,敏感度分别为2.52 dBm/%RH和14.95 dBm/%RH,并且在高湿度区有更高的敏感性。     

激光推进技术

对近40年来国内外激光推进技术研究的发展进程和现状进行了综述;论述了激光推进研究的3个基本组成部分和研究的重点问题,分析了未来激光推进研究的发展方向;并对激光推进的分类、与传统化学推进方式相比的优势、激光推进的主要性能参数以及激光推进研究中常用的实验方法进行了较为详细的介绍;最后对笔者研究组近年来在超短脉冲激光烧蚀推进...     

任意拓扑荷光学旋涡的产生及应用

光学旋涡在很多领域开展了广泛的研究和应用。介绍了一种基于涡旋波片的光学旋涡产出方法,并通过波片组合的方法可以产生任意拓扑荷的光学旋涡,该方法具有很好的灵活性。同时由于波片的透过率非常高,实验中拓扑荷为3 的光学旋涡的产生效率高达93%以上。通过干涉产生的叉形光栅叉数和方向进一步检测了产生光学旋涡的拓扑荷。利用产生的光学旋涡还进行了初步的光学操控实验,验证了轨道角动量对于微颗粒的动态操控作用。该方法将在更多领域得到推广和应用。     

Investigation on refractive index sensing of single silver nanoparticle at tightly focused light illumination

Based on the generalized Mie theory, refractive index sensing characteristics of single silver nanoparticle respectively illuminated by tightly focused linearly-polarized and radially-polarized light beams are investigated. The spectra for localized surface plasmon resonances (LSPR) under different dielectric environments demonstrate that distinct dipolar and quadrupolar resonances can be always observed for the case of radial polarization, while there is only strong dipolar resonance for the case of linear polarization. The dipolar mode has a higher sensitivity. However, the figure of merit (FOM) for the quadrupolar resonance is much higher than that for the dipolar resonance, because the quadrupolar resonance has a narrower width.     

LDA端泵浦固体激光器的新型耦合系统--圆锥形导管

报道了一种适用于面阵激光二极管阵列（LDA）的新型耦合系统——圆锥形导管,它利用折射原理压缩出射光束的发散角。在光线追迹的基础上给出了圆锥形导管的传输规律,并用计算机模拟得到了其具有良好的传输特性。结果表明,LDA出射的空间非连续分布的激光束通过圆锥形导管后,在近场可以得到近高斯形的场分布;圆锥形导管不仅具有结构简单和传输效率高的优点,而且较好地均衡了快慢轴2个方向上的光束质量,输出光束具有较小的发散角和光斑尺寸。     

光子晶体光纤与普通光纤混合的Raman放大器

将25km普通单模光纤（SMF）和高非线性光子晶体光纤（PCF）共同作为增益介质组成分布式混合光纤Raman放大器（H—FRA），并考虑前向、后向和双向3种泵浦方式和2种不同参数的PCF在光纤链路的不同位置，研究了其增益和噪声特性。结果表明，当PCF位于增益光纤链路的尾端时，H—FRA具有较好的噪声性能；H—FRA的开关增益不仅与PCF在光纤链路中的位置有关，还与其插入损耗和泵浦方式有关；对位于链路尾端的后向和双向泵浦H—FRA，增益和噪声性能均最佳。     

用于检测血清中毒品的频率选择表面的设计

本文基于频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)的空间滤波性能设计了一个响应频带在可见光及更短波段的带阻型频率选择表面,用于血清中冰毒的检测。结合已有的设计经验和仿真测试结果提出了双屏方环FSS单元结构,通过为其设定适当的结构参数初步实现了600～1 000 THz的阻带。在此基础上分析了影响频率选择表面传输性能的各项参数,分析了方环尺寸大小、中间介质层厚度、介质层介电常数等对FSS传输性能的影响;基于此,综合考虑各项参数的影响,利用仿真软件HFSS进行了多次仿真求解,得到最优情况下的方环外边长为120 nm,内边长为100 nm,单元周期为140 nm,介质厚度为60 nm,金属贴片为厚度10 nm的银,介质层材料为介电常数是2.08的Neltec NY9208。所得到的最优情况下的FSS单元结构阻带为500-1 000 THz,带内透射率可达到5%以下,通带为1 000-1 600 THz,带内透射率可达到90%以上,可以实现滤除血清自身荧光信号的设计目标。     

双月形圆周阵列超表面生成涡旋光束的研究

涡旋光束作为一种近年来新兴的结构化光束,因 自身携带轨道角动量的特性,使其在光学微操控、 生物医学、光信息传输等领域有着极大的应用前景。在以往生成涡旋光束的报道中,通常存 在器件尺寸较 大、激发光为圆偏光以及波长单一等问题,本文提出了一种基于双月形金属银单元与二氧化 硅基底结合的 亚波长尺寸超构表面来实现涡旋光束的生成。此种结构尺寸微小,且可以在偏振方向任意的 线偏光入射下, 通过调节超表面的双月形金属单元的横向尺寸来实现多种波长的涡旋光束输出。     

时间拉伸色散傅里叶变换在被动锁模光纤激光器研究中的应用

时间拉伸色散傅里叶变换(TS-DFT)技术推动了锁模激光器中瞬态现象的研究,对于揭示复杂系统中的耗散动力学过程具有重要意义。介绍了TS-DFT技术的基本原理及其在数据采集和数据处理中存在的关键问题,总结了TS-DFT技术在被动锁模光纤激光器的类噪声脉冲与怪波、孤子爆炸、孤子束缚态、锁模自启动和矢量孤子等各类超快现象研究中的应用。     

Smart Eutectic Gallium–Indium: From Properties to Applications

Eutectic gallium–indium (EGaIn), a liquid metal with a melting point close to or below room temperature, has attracted extensive attention in recent years due to its excellent properties such as fluidity, high conductivity, thermal conductivity, stretchability, self-healing capability, biocompatibility, and recyclability. These features of EGaIn can be adjusted by changing the experimental condition, and various composite materials with extended properties can be further obtained by mixing EGaIn with other materials. In this review, not only the are unique properties of EGaIn introduced, but also the working principles for the EGaIn-based devices are illustrated and the developments of EGaIn-related techniques are summarized. The applications of EGaIn in various fields, such as flexible electronics (sensors, antennas, electronic circuits), molecular electronics (molecular memory, opto-electronic switches, or reconfigurable junctions), energy catalysis (heat management, motors, generators, batteries), biomedical science (drug delivery, tumor therapy, bioimaging and neural interfaces) are reviewed. Finally, a critical discussion of the main challenges for the development of EGaIn-based techniques are discussed, and the potential applications in new fields are prospected.