作为生物探针，纳米微粒以其独特的光学性质，易控的表面化学能力，在基于生物成像和诊断的分子生物学和医学领域中引起越来越广泛的关注。贵金属，尤其是金纳米微粒，由于其表面等离子体共振（SPR）等强吸收和发光特性，在生物组织成像，癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景。结合配体的金纳米微粒能够特异性地标记癌症细胞上的受体，并提...
推导了准稳态下横向抽运的脉冲染料激光放大器的简化速率方程，提出了双侧横向抽运方式的脉冲染料激光放大器的设计原则和设计方法。应用高功率脉冲染料激光放大器的物理设计结果，研制了输出功率为50W的脉冲染料激光放大器的实验装置。采用铜蒸气激光（CVL）作为抽运光，在此染料激光放大器上进行了实验研究，获得染料激光输出功率为52W，抽运...
设计并研制了一种多单元半导体激光器的高亮度光纤耦合输出模块。激光器芯片采用分子束外延（MBE）方法生长的宽波导、双量子阱结构AlGaAs／GaAs激光器外延材料，激光器模块采用4只准直的单条形大功率半导体激光器，器件腔长为2mm，发光区宽度为100gm，单条形器件的连续输出功率为5．0W，每两只单条形器件的准直输出光束经过空间合束后再通过偏...
从圆柱状晶体热传导方程出发，采用有限元方法，对脉冲激光二极管（LD）端面抽运Nd：YAG激光器中激光晶体的瞬态温度场分布进行了计算。对单脉冲过程中，晶体升温和降温时端面温度的分布情况进行了计算；分析了束腰位置和束腰半径对单脉冲过程的影响，以及晶体热弛豫时间的影响因素；根据光线追迹理论，分析了激光晶体内温度分布达到动态平衡后...
固体激光器中的热致双折射效应严重地限制了基模输出功率的提高，为了获得大功率高质量的激光输出，需要对热致双折射效应进行补偿。在理论上对双棒在腔内串接补偿热致双折射效应的条件进行了改进，通过设计合理的腔结构和腔内元器件，应用4f成像系统空间滤波器并考虑石英旋光器的厚度，使得腔内光束的退偏率降至2．5％以下。使用矩阵光学的方法...
报道了一台高重复频率高效率2μm激光器。理论计算了1．064μm激光抽运Ⅱ类相位匹配KTP晶体的角度调谐曲线，得出KTP晶体按φ=0°，θ=54°切割可获得近简并波长的2μm激光输出。使用1．064μm Nd：YAG模块作为抽运源，抽运内腔式双晶体走离补偿双谐振光参量振荡器（DROPO），在7kHz声光调Q频率下，获得23．6W的2．12μm激光输出，808nm激光二极管（LD）...
从掺镱（Yb）光纤放大器的功率传输方程出发，利用有限差分法对小模场面积（SMA）和大模场面积（LMA）掺镱双包层光纤放大器的放大特性进行了分析比较。采用模场直径（MFD）6．5μm和20μm的双包层掺镱光纤作为放大器增益介质进行窄线宽连续信号的放大，在915nm激光抽运下模拟计算了大、小模场面积输出功率随输入信号功率、抽运光功率和光纤长度的...
采用射频磁控溅射技术和热退火处理技术制备了石英衬底的纳米Si镶嵌SiNx薄膜（nc-Si-SiNx），薄膜厚度为200nm。由X射线衍射（XRD）谱计算得出，经800℃连续3h退火的薄膜中的Si晶粒平均尺寸为1．7nm。把纳米Si镶嵌SiNx薄膜作为可饱和吸收体插入闪光灯抽运的平凹腔Nd：YAG激光器内，实现1．06μm激光的被动锁模运转。当激光器腔长为120cm时，获得...
报道了一种插入马赫-曾德尔（M-Z）光纤干涉仪的半导体光放大器（SOA）多波长光纤环形激光器，实现了信道间隔为100GHz的稳定的多波长连续光激射，其输出光谱3dB带宽为19．5nm，消光比大于30dB。其中在17．9nm范围内获得了22个波长的连续光，功率不平坦度为1．2dB，总输出功率为5．1dBm。对该结构的多波长激光器输出光谱宽，不同波长间功率波动...
为了研究热容激光器冷却过程中激光介质的热力学特性，建立了激光介质热力学理论模型。该模型将介质表面的换热作为瞬态导热微分方程的热源，得到冷却过程中热传导模型。获得了激光介质在冷却过程中的瞬态温度场，进一步得到介质的热应力。利用数值模拟，得到了YAG介质和GGG介质在不同冷却条件下的冷却时间、温差和热应力。表面换热系数从0．1W·...
在正常色散条件下，超短光脉冲在光纤放大器中可以演化成具有线性啁啾的自相似抛物脉冲，其演化结果可影响脉冲的压缩质量。采用分步傅里叶方法数值研究了正常色散光纤放大器中，初始输入脉冲宽度、能量、光纤增益和色散系数对超短脉冲自相似演化结果的影响。发现色散长度是脉冲能否实现自相似演化的关键因素。当色散长度与光纤长度相近（几倍）...
基于级联半导体光放大器（SOA）实现全光逻辑与门的方案中，第一级输出信号质量直接影响逻辑与运算结果。采用载流子恢复较慢的体材料半导体光放大器用于第一级转换，在10 Gbit／s以上得不到理想的转换结果，限制了该方案实现逻辑与门的速率。利用光纤延时干涉仪（DI）和第一级半导体光放大器级联可以改善第一级输出信号质量，从而有效提高第二...
光码分多址（OCDMA）技术是实现未来宽带全光接入网的最佳技术之一。提出了一种基于超结构光纤光栅（SSFBG）的光码分多址时域相位编／解码器。编／解码器根据等效相移原理，采用Sinc函数作为采样函数，仅仅利用一块均匀的相位掩模板即实现了多个性能一致的编／解码信道，可以并行对不同波长通道的用户同时进行编／解码，既节省了成本又提高了系...
通过沃尔泰拉（Volterra）级数理论求得了非线性薛定谔方程（NLSE）的半解析解，在考虑光纤损耗、色散及非线性效应的情况下，推出了长距离在线级联掺铒光纤放大器（EDFA）光纤通信系统中信号和自发辐射噪声（ASE）之间耦合串扰的半解析表达式，得到了多跨距传输接收端输出信号和发射端输入信号之间的关系式。根据维纳（Wiener）滤波理论的时域...
利用二维光谱色散平滑技术和透镜列阵（LA）来改善激光驱动器中靶面的辐照均匀性。通过消衍射透镜列阵可得到包络陡峭且中小空间尺度均匀性较好的焦斑。当在光路中加入二维光谱色散平滑单元后，光束在两个互相垂直的方向发生光谱色散，多光束干涉所引起的细密条纹也将在很大程度上被抹平，如果把横向热传导平滑效应也考虑在内，高空间频率的强度...
轴棱锥的斜入射和加工误差对产生零阶贝塞耳光的光束质量有很大影响，而轴棱锥的加工误差常常是轴棱锥圆形横截面被加工成椭圆。由衍射理论和几何光学方法出发，分析了圆轴棱锥的斜入射和椭圆轴棱锥的正入射对产生贝塞耳光束质量影响的等价性。根据理论计算，模拟了圆轴棱锥的斜入射和椭圆轴棱锥加工误差的衍射光斑图。提出利用轴棱锥旋转法修正...
基于光致聚合物材料曝光后横向收缩与厚度收缩引起光栅矢量大小和方向的变化，导出了光致聚合物的收缩率与光栅读出角的布拉格偏移之间的显性关系。并设计了两步实验法，采用蓝光记录、红光动态扫描读出，分别对光致聚合物中的非倾斜光栅和倾斜光栅的布拉格偏移进行了实验测量。对自行研制的两种新型蓝光敏感光致聚合物样品，测量了其横向与厚度...
中国科学院上海光学精密机械研究所第四届光学设计高级讲习班于2007年10月22～26日在上海光机所如期举行。来自大族激光、宝钢集团、三洋光部品（惠州）有限公司、苏州一光仪器、成都光电所、西北核技术研究所、上海技术物理研究所、长春光机所、中国兵器工业205所、中科大、哈工大、华南师大、厦门大学、南昌大学等单位的92名从事应用光学和光...
针对基于特征匹配的传统图像拼接方法对旋转和噪声敏感的问题，提出了一种基于兴趣点伪泽尼克（Zernike）矩的图像自动拼接技术。利用哈里斯（Harris）角检测器获取图像中的兴趣点，计算以兴趣点为中心邻域窗口的伪泽尼克矩，通过比较各个兴趣点邻域伪泽尼克矩的欧氏距离提取出初始特征点对，根据几何变换模型剔除伪特征点对，最后利用得到的几...
提出了一种基于基频分量消光的波片快轴标定方法，并利用琼斯矩阵对其标定原理进行了分析。激光器、起偏器、相位调制器、待标定1／4波片、检偏器和光电探测器构成标定光路，起偏器、检偏器的透光轴与相位调制器的振动轴分别成＋45°和0°夹角。准直激光束依次经过起偏器、相位调制器、待标定1／4波片和检偏器，由光电探测器接收。理论分析表明该...
用热舟蒸发方法在不同的沉积速率下制备了LaF3单层膜，并对部分单层膜进行了真空退火。分别采用X射线衍射（XRD），Lambda 900光谱仪和355nm Nd：YAG脉冲激光测试了薄膜的晶体结构、透射光谱和激光损伤阈值（LIDT），并通过透射光谱计算得到样品的折射率和消光系数。实验结果表明，增大沉积速率有利于LaF3薄膜的结晶和择优生长，可以提高薄膜的...
采用1kW Nd：YAG激光器焊接2mm厚H62黄铜和20°钢管材。聚焦激光作用在接头黄铜一侧形成深熔焊接熔池，熔化的黄铜浸润碳钢界面形成接头。因此，在焊缝的黄铜一侧为深熔焊，碳钢一侧为钎焊，这一方法称为激光深熔钎焊（LPB）。采用光学显微镜、扫描电镜（SEM）和X射线能谱分析（EDS）对焊缝成形和接头界面进行观察，发现黄铜母材与焊缝界面是正常...
采用激光微细熔覆法制备了2×2和1×4微加热器阵列。研究了激光扫描功率和速率对微加热器图形线宽的影响。结果表明，线宽随激光功率增大而增大；随扫描速率增大而减小。并对2×2微加热器阵列进行了性能测试。研究了加热时间、电压和空间位置对温度的影响规律。结果表明，微加热器温度随加热时间的延长而升高并最终达到稳定值；随电压的增加而升高...
针对轴形零件实际焊接加工中遇到的困难，利用现场总线、串口通信和GALIL运动控制卡实现了上位计算机对激光器、机器人以及旋转台等系统的同步控制，提出了集成化激光制造系统的多种控制工艺焊接方法。对轴形零件进行了各种激光焊接控制工艺的实验研究，证明了此控制系统可实现多种焊接控制工艺，可以满足轴形零件激光焊接中变速度、变功率、偏...
为了更好地服务科研工作者、工程技术人员以及其他激光行业的从业人员，总结研究开发经验，中国科学院上海光学精密机械研究所光学期刊联合编辑部从近年来《中国激光》和《光学学报》上发表的论文中精选了激光实验技术与应用方向的优秀论文，结集出版。
讨论了热应力在短脉冲激光清洗油漆过程中的作用，从一维热传导方程出发，计算了由热膨胀产生的热应力以及根据粘附力公式计算出了油漆的粘附力。通过比较热应力与粘附力大小，得到激光清洗油漆的条件，进而建立一维短脉冲激光除漆模型。根据此模型可计算出：波长为1064nm，脉宽为10ns的激光清除铁基底上厚度为40μm橙色漆的清洗阈值为0．5J／cm^...
为了研究激光参数对Ag纳米粒子胶体的影响，采用不同重复率和能量密度的脉冲激光对蒸馏水中的Ag靶烧蚀10min来制备Ag纳米粒子胶体。通过透射电镜（TEM）和紫外可见（UV-Vis）分光光度计分析了Ag纳米粒子胶体的大小、形貌和吸收光谱，同时由Image-ProPlus软件分析计算了粒子的平均粒径及其分布。结果表明，由重复率为10Hz，能量密度为4．2J／cm^2...
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