微电子技术的瓶颈和信息技术发展的需求加速了光电子学在硅基材料上实现光信息处理、光电子集成的研究，利用硅基材料制造出高质量的发光器件对光电子学以至整个信息技术均具有重要意义。由于受间接带隙能带结构的限制，天然硅材料具有很低的发光效率，不利于硅光源的实现。通过采用人工改性的方法提高硅的发光效率，多孔硅、硅纳米晶体、掺Er^3...
利用一个中心波长范围1052．82～1053．12nm的可调谐半导体激光器和一个波长范围为1053．10～1053．20nm的窄线宽光纤激光器进行拍频实验。介绍了拍频信号探测的基本原理，设计了实验光路，经过宽频放大器进行信号放大后，采用高频示波器观察到周期10ns，信号振幅4mV左右的稳定拍频信号，实现了两种不同类型独立激光器输出光束的拍频测量。利用...
大功率量子阱半导体激光器输出为线偏振光，而格兰-泰勒棱镜具有双折射性质，能将两种偏振方向相互垂直的光区分开。如果将格兰-泰勒棱镜反方向使用，则能将两个偏振方向的光耦合输出。使用两个中心波长808nm，输出功率600W的半导体激光堆栈，一个堆栈的输出光经过1／2波片后偏振方向旋转90°，另一个堆栈偏振方向保持不变，经过格兰泰勒棱镜做偏...
烟火抽运激光器以烟火化学反应发出的强光作为光抽运源，火药剂量与排布方式直接影响激光器的出光性能。通过考察药剂量从12～48个之间变化时激光能量的变化，以及比较两种火药排布方式，得出参加反应的化学药剂量及药剂布局影响激光器出光能量的规律。当药柱量在21～30之间时激光能量较高；两种对称的布局方式中，药柱分布集中、使用电阻丝少的...
利用非共线相位匹配方法，研究了不同极化周期和不同非共线结构下周期极化铌酸锂晶体（PPLN）中的光参量放大（OPA）带宽与增益特性。光谱带宽和增益通过对相位失配进行泰勒级数展开并保留到二阶级数项得到，在计算过程中考虑到了晶体极化周期、非共线入射结构、PPLN晶体长度以及抽运光强度的影响。计算结果表明，参量带宽和增益带宽具有相似的...
探讨了红外成像系统实时信号处理算法、硬件结构等关键技术。提出了一种新的自适应两点非均匀性校正（ATPC）算法，该算法以快门为目标场景来实时更新校正参数，能有效克服红外焦平面阵列（IRFPA）响应随时间漂移导致的两点非均匀性校正算法失效问题。采用查找表结构来实现平台直方图均衡（PE）算法，并对PE算法进行了优化，降低了运算量和存储...
以太湖为研究区，通过水面光谱实验采集，地基太阳光度计大气测量，和当天的MODIS遥感影像，联合遥感太湖地区的大气光学特性，提出了一种实验确定气溶胶类型的方法。通过与卫星影像准同步的地面光谱和太阳光度计试验，利用辐射传输模式6S，变化气溶胶类型各组分，建立关于星上辐射的查找表，并利用定义的相对误差参量，在其总误差最小时确定气...
利用时域太赫兹波谱系统，研究了超高电场下砷化镓中的非平衡载流子的动态运动过程。研究发现，当电场小于50kV／cm时，电子运动所辐射出的太赫兹波信号的最初峰值△ETHz（对应电子在Γ谷中的加速）随着电场的增加不断增大；当电场大于50kV／cm时，△ETHz随着电场的增大逐渐衰减并最终达到饱和。这一实验结果表明，当电场强度大于50kV／cm时，由...
在低气压（25Pa）快电流前沿（27ns）下，利用镀金X射线二极管（XRD）测量获得了毛细管放电软X射线激光尖峰输出。研究该软X射线激光输出特性，为其未来的应用打下基础。低气压和快前沿导致等离子体的快速箍缩，此时激光产生于背景光峰值附近，脉宽1．6ns。实验测量了快速Z箍缩时激光的束散角和增益特性。采用小孔扫描法，测得激光束散角为5．3m...
为了了解双色激光对相干布居囚禁（CPT）原子频标和CPT磁场计等设备制备CPT态的特性，开展了用双色相干光对充有缓冲气体的样品泡中热运动^87Rb原子制备CPT态的研究。将所有与激光无直接作用的态归结为一个“leakytrap”能态，用一个简化的四能级系统数学模型通过求解光学布洛赫（Bloch）方程对制备CPT态的特性开展了理论研究，重点讨论了热碰撞...
激光与分子的相互作用是研究光化学反应的关键因素，是激光控制化学反应的一个重要课题。基于一种半经典分子动力学模型模拟超快飞秒激光脉冲诱导的光化学反应，该模型通过含时的派耳斯（Peierls）替代把激光脉冲辐射场的矢势与电子进行耦合，明确引入激光脉冲和分子的相互作用；基于该模型实现了激光诱导化学反应模拟程序，通过环丁烷及C60的光...
连续波（CW）DF／HF化学激光器喷管中一般有近20％的氟原子复合为氟分子，这是影响激光器抽运效率和激射强度的重要因素。尤其是壁面复合反应对氟原子的损耗占主要地位。通过喷管型面设计等方法减少氟原子的复合效果不甚明显。结合航空领域中气膜冷却方案设想通过在喷管收缩段位置处注入氦气层，隔离氟原子气流与喷管壁面，实现降低氟原子损耗的...
为了对H＋NCl3＋HI体系进行优化，利用Matlab开发了化学动力学模拟计算程序，使用一维预混模型对产生NCl（a^1△）-I传能化学激光的过程进行了化学动力学模拟计算。考察了不同温度下H原子，NCl3和HI的初始粒子数密度及其化学计量配比对小信号增益系数的影响。固定温度和H粒子数密度，通过在一定的粒子数密度范围内进行扫描计算，确定了最佳的NCl...
为了研究厄米-拉盖尔-高斯（HLG）光束在分数傅里叶变换（FRFT）面上的变换特性，利用柯林斯（Collins）公式，导出了其通过分数傅里叶变换系统后，在分数傅里叶变换面上的光强分布解析式。并利用此解析式作数值计算，研究了其在分数傅里叶变换面上的光强分布特性。研究表明，厄米-拉盖尔-高斯光束在分数傅里叶变换面上的光强分布受参量a，模指...
从理论上对无衍射贝塞耳（Bessel）光束的光强分布进行描述，模拟了贝塞耳光束经过障碍物后，不同传播距离的二维光强分布。进行了贝塞耳光束二次重建的实验，测定了相关的参量。实验所用障碍物的大小分别为400um，520um时，其最小重建距离分别为44mm，60mm。这说明障碍物的尺寸越小越容易重建。理论与实验证实，在一定的条件下，被障碍物阻碍的...
采用分步傅里叶方法对广义薛定谔方程进行数值求解，研究节光子晶体光纤（PCF）中拉曼自频移用于全光模数转换器（ADC）中的光带化过程。计算结果表明，脉宽300fs，中心波长1550nm的高斯脉冲入射到长15m的光子晶体光纤中，入射脉冲峰值功率存110～180W之间变化时，由拉曼自频移形成的拉曼孤子的中心波长随功率近似线性变化，有60nm的动念变化范...
从光纤中包含饱和非线性和高阶色散的耦合非线性薛定谔方程组出发，采用线性稳定性分析法，研究了高阶色散和饱和非线性对双光束交叉相位调制不稳定性的综合影响。研究表明，当四阶和二阶色散系数同号时，调制不稳定性增益谱可能出现一个新的远离零点的第二谱区，且该谱区由两个始终相连的小谱区组成；第一谱区的谱峰与第二谱区中靠近零点的小谱...
提出了一种利用光纤光栅中法拉第效应和测量差分群时延（DGD）的直接测量磁感应强度的新方法，给出了理论分析和实验结果。当有外加磁感应强度时，光纤光栅中的法拉第效应致使两个圆偏振光的传播常数改变，从而导致光纤光栅的群时延发生改变。仿真结果表明，外加磁感应强度与DGD峰值在一定的测量范围内存在线性关系。分析了光纤光栅对测量性能的...
由于在高光学深度下，比尔-朗伯特（Beer—Lambert）定律的线性近似不再成立，波长调制光谱（WMS）中常用的偶次谐波探测失效。比较研究了适用于高光学深度的对数光谱方法和比值方法，理论研究了这两种方法的测量分辨率以及信号幅度随光学深度变化的规律，研制了一套波长调制光谱光纤甲烷传感器。得到了对数方法中光源功率调制的傅里叶系数表达...
利用激光脉冲抽运40m的色散平坦光子晶体光纤（PCF），通过四波混频（FWM）效应获得了高质量、高计数率的纠缠光子源。实验测得信号与闲频光分别处于1545nm和1555nm处。光子对的符合与偶然符合比可达8，对应的符合速率达1．43kHz。理论结果与实验结果基本吻合，该系统可作为量子密钥分发系统的光源，误码率可小于6％。
利用透镜的傅里叶变换性质，并采用电寻址液晶等关键器件，研制成功光电混合联合变换相关器，实现了对复杂背景目标的准实时探测和精确定值。相对于传统的4f系统，具有识别精度高、识别速度快等特点。由于从图像传感器采集到的运动目标图像信息含有各种畸变形式（如位移、旋转、比例等），使得运动目标实时自动识别与跟踪变得闻难。提出了梅林（...
根据测量热扩散率的光声压电（PAPE）技术简化热弹理论，分析了该方法中样品厚度、热扩散率大小对测量结果的影响以及PAPE技术的适用范围。介绍了基于简化热弹模型理论的PAPE技术，得出了简化的光声压电信号幅度和相位与调制频率的相互关系；根据PAPE技术理论分别对相同厚度不同材料热扩散率测量的灵敏度和不同厚度同一材料热扩散率的测量误差进...
在分析影响Hartmanm Shack（H—S）传感器质心探测精度因素的基础上，提出结合自平方算法、大津算法、光斑位置区域自适应标定、回归局部阈值法等方法，给出一套适合波前像差测量的质心自适应探测方法，该方法具有准确、自适应性强的特点。经验证，与传统的质心探测方法相比，该方法能准确识别并保留更多的有效光斑信息，提高质心探测的精度，扩...
采用声光调制器设计了一种透射式外差干涉椭偏测量系统。实验测量了单层透明氧化铟锡（ITO）膜，膜厚和折射率测量误差分别达8nm和7％。采用琼斯矢量法分析了金属反射镜引起的光束椭偏化对测量结果的影响。从光学系统中移出被测样品得到的标定数据，可以消除金属反射镜本身退偏效应的影响，但无法消除退偏效应和方位角误差共同作用所引入的椭偏...
提出了采用每个线性相关通道组共享一个监视通道的简化对称归一化方法，并对标准归一化、对称归一化和简化对称归一化的估计偏差进行了理论分析。理论分析表明，对称归一化和简化对称归一化有相近的估计偏差，标准归一化方法的估计偏差较大。采用三种归一化方法，对90nm，1000nm及90nm与1000nm混合的标准聚苯乙烯乳胶颗粒进行了实验。实验结果表...
采用溶胶～凝胶法（sol-gel）制备了Eu^3＋掺杂SiO2基质发光材料，分别用荧光（PL）光谱、原子力显微镜（AFM）、扫描电镜（SEM）等分析手段对样品进行了表征，研究了退火温度以及掺杂浓度对发射光谱的影响，并对其发光机制进行了分析。薄膜样品在258nm光激发下，在620nm，667nm处出现了比较少见的双峰红光发射，而620nm处的光发射最强，说明Eu^...
用能量为2．0MeV剂量为2×10^16ion／cm^2He^＋离子搴温下注入到z切的氧化锌晶体中形成光波导。退火前后用棱镜耦合法在633nm激光波长下测量波导的暗模特性，发现在空气中经过适当退火后暗模消失，说明品格损伤减少，进一步的退火处理有可能使品格损伤完全恢复。用TRIM’2003程序模拟了2．0MeVHe。离子注入到氧化锌晶体的过程．得到氧化锌损伤分...
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