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《光子学报》 CSCD 北大核心

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《光子学报》报道光子学研究领域的新理论、新概念、新思想、新技术和新进展，反映代表本学科前沿并具有国内外先进水平而为国际上关心的最新研究成果。主要涉及瞬态光学、光电子学、集成光学、信息光学、导波光学、非...查看详情>>
  • 曾用名 高速摄影与光子学
  • 主办单位中国科学院西安光学精密机械研究所；中国光学学会
  • 国际标准连续出版物号1004-4213
  • 国内统一连续出版物号61-1235/O4
  • 出版周期月刊
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基于悬挂式FBG的螺栓连接微小扭矩检测
1
作者 饶春芳 陈鹏 +4 位作者 胡友德 詹学峰 姜子薇 王跃翔 余文鑫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期130-138,共9页
将光纤布拉格光栅通过尾纤悬挂在带螺栓连接的结构件表面,使用结构动态检测法测试螺栓连接结构的扭矩。测试中,在待测结构件上产生周期性的振动,在振动的作用下尾纤中产生周期性应变,它作为波源在刻有布拉格光纤光栅的光纤中形成应力波... 将光纤布拉格光栅通过尾纤悬挂在带螺栓连接的结构件表面,使用结构动态检测法测试螺栓连接结构的扭矩。测试中,在待测结构件上产生周期性的振动,在振动的作用下尾纤中产生周期性应变,它作为波源在刻有布拉格光纤光栅的光纤中形成应力波,布拉格光纤光栅感知应力波形成测试信号。在识别过程中,首先使用经验模态分解方法对测试信号进行分解以去除不平稳分量及噪声,然后提取信号的有量纲和无量纲特征值,最后将这些特征值输入基于支持向量机的识别系统。结果表明,该方法识别正确率达97.2%,扭矩识别能力在N·cm量级。本研究开拓了一种新的螺栓连接状态的检测方法,尤其适用于小质量结构中微小扭矩的检测。 展开更多
关键词 螺栓扭矩识别 结构动态检测 悬挂式光纤布拉格光栅 经验模态分解 支持向量机
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《光子学报》第十届编委会
2
《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期I0002-I0002,共1页
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Zn杂质诱导GaInP/AlGaInP红光半导体激光器量子阱混杂的研究
3
作者 何天将 刘素平 +3 位作者 李伟 林楠 熊聪 马骁宇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,共12页
在GaAs基GaInP/AlGaInP单量子阱结构外延片上分别使用磁控溅射设备生长ZnO薄膜和等离子增强化学气相沉积设备生长SiO2薄膜,以ZnO介质层作为Zn杂质诱导源,采用固态扩Zn的方式对激光器进行选择性区域诱导以制备非吸收窗口来提高器件的腔... 在GaAs基GaInP/AlGaInP单量子阱结构外延片上分别使用磁控溅射设备生长ZnO薄膜和等离子增强化学气相沉积设备生长SiO2薄膜,以ZnO介质层作为Zn杂质诱导源,采用固态扩Zn的方式对激光器进行选择性区域诱导以制备非吸收窗口来提高器件的腔面光学灾变损伤阈值,从而提高半导体激光器的输出功率和长期可靠性。在580~680℃、20~60 min退火条件下对Zn杂质诱导量子阱混杂展开研究,实验发现,ZnO/SiO2或ZnO/Si3N4复合介质层的采用比单一Zn介质层的杂质诱导蓝移量大,且在680℃、30 min的条件下获得了最大55 nm的蓝移量。分析结果表明,介质层所施加的压应变会将外延片表面GaAs层中Ga原子析出,促使Zn原子进入外延层中以诱导量子阱混杂。通过测量光致发光光谱发现发光强度并没有明显下降,可为后期器件制作提供借鉴。 展开更多
关键词 半导体激光器 量子阱混杂 复合介质层 蓝移 非吸收窗口
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高稳定性Mn:ZnO/Mn2O_(3)纳米复合光催化剂的制备及光催化特性
4
作者 柏明辉 刘苋 +7 位作者 张秋平 宋曼 黎健鸿 孙翼飞 余飞 袁欢 苏元捷 徐明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期313-326,共14页
采用修饰的高分子网络凝胶法成功制备了Mn2O_(3)复合Mn掺杂ZnO纳米复合光催化剂(Mn:ZnO/Mn2O_(3)),并基于模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)及亚甲基蓝(MB)染料的光降解研究了催化剂光催化降解有机染料的特性。X射线衍射,扫描电子显微镜及BE... 采用修饰的高分子网络凝胶法成功制备了Mn2O_(3)复合Mn掺杂ZnO纳米复合光催化剂(Mn:ZnO/Mn2O_(3)),并基于模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)及亚甲基蓝(MB)染料的光降解研究了催化剂光催化降解有机染料的特性。X射线衍射,扫描电子显微镜及BET比表面积测试结果显示,微量(0.1 mol%)Mn掺杂再复合微量(0.2 mol%)Mn2O_(3)后,Mn:ZnO/Mn2O_(3)的颗粒尺寸减小且分散性提高,有效比表面积增大。紫外-可见光吸收光谱表明,相对于纯ZnO,Mn:ZnO/Mn2O_(3)在可见光区域的光吸收能力明显提高。光致发光光谱表明微量Mn掺杂和微量Mn2O_(3)复合促进了光生电子-空穴对的分离。结合X射线光电子能谱,发现可见光吸收能力和光生电子-空穴对分离率的提高源于催化剂表面氧空位的增加以及Mn:ZnO和Mn2O_(3)之间形成的Ⅱ型异质结结构。因此,Mn:ZnO/Mn2O_(3)对RhB的降解展现出稳定且优越的光催化活性。然而,由于Mn2O_(3)的带隙(Eg≈1.4 eV)过窄,其价带位置高于羟基自由基(·OH)的氧化还原电位,因此光生空穴的氧化电势过低,无法生成氧化能力更强的·OH,这导致Mn2O_(3)复合ZnO光催化剂(ZnO/Mn2O_(3))对RhB和MB的光降解效率降低。此外,Mn:ZnO/Mn2O_(3)对RhB和MB展现出选择性光降解行为,即对容易降解的MB的光降解效率明显降低。这种选择性光催化特性归因于光催化反应过程中活性物种之间的差异性以及催化剂零电荷点和初始染料溶液的pH值之间的关系。 展开更多
关键词 纳米光催化剂 离子掺杂 半导体复合 Ⅱ型异质结 高分子网络凝胶法
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Y_(6)TeO_(12):Eu^(3+)红色荧光粉的制备与发光特性研究
5
作者 李荣青 周薇薇 +5 位作者 童悦 郑庆华 吕兆承 赵旺 夏峥嵘 刘芳芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期279-290,共12页
利用高温固相法在1200℃制备了一系列红色荧光粉(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)(x=0.1~0.5)材料。对样品进行了X射线衍射、形貌特征、激发和发射光谱、浓度猝灭、热稳定性、荧光衰减曲线以及发光二极管封装与光色电性能等方面的分析与... 利用高温固相法在1200℃制备了一系列红色荧光粉(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)(x=0.1~0.5)材料。对样品进行了X射线衍射、形貌特征、激发和发射光谱、浓度猝灭、热稳定性、荧光衰减曲线以及发光二极管封装与光色电性能等方面的分析与探究。结果表明:该红色荧光粉样品能被近紫外光(393 nm处)和蓝光(464 nm处)有效激发,在632 nm处表现出较强的红光发射。根据荧光强度与掺杂浓度的变化趋势,确定出最佳Eu3+掺杂量为x=0.3,更多的掺杂量引起浓度猝灭。进一步分析激活剂Eu^(3+)间能量传递类型,得出电偶极-电偶极作用导致了浓度猝灭。(Y_(0.7))_(6)TeO_(12):0.3Eu^(3+)在150℃时积分发光强度是室温的76.5%,热激活能为0.1969 eV。该样品的荧光寿命为813μs,色坐标值为(0.6376,0.3431),并基于板上芯片工艺进行了发光二极管封装,对光色电性能进行了表征。(Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+)荧光粉表现出了良好的发光特性、发光热稳定性及色纯度,在白光发光二极管中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 (Y_(1-x))_(6)TeO_(12):xEu^(3+) 发光特性 浓度猝灭 热稳定性 白光发光二极管
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《光子学报》第十届编委会
6
《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期I0002-I0002,共1页
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中红外7×1硫化物光纤合束器的设计与制备
7
作者 何春江 肖旭升 +3 位作者 许彦涛 肖扬 张豪 郭海涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期79-90,共12页
硫化物光纤合束器可以实现对多个中红外光源(2~5μm)的功率组合和光谱扩展,基于自研As_(2)S_(3)多模光纤,使用低温熔融拉锥技术制备得到7×1中红外光纤合束器,分析了拉锥区域的损耗产生机理,并表征和评估了合束器的传输效率和光束... 硫化物光纤合束器可以实现对多个中红外光源(2~5μm)的功率组合和光谱扩展,基于自研As_(2)S_(3)多模光纤,使用低温熔融拉锥技术制备得到7×1中红外光纤合束器,分析了拉锥区域的损耗产生机理,并表征和评估了合束器的传输效率和光束质量。实现了输入光纤合束端与输出光纤的高质量熔接(熔接点损耗低至0.45 dB,抗拉张力超过300 g),合束器平均传输效率约为80%,单通道最高输出功率为4.32 W,表现出了优良的传输特性和功率承载能力。 展开更多
关键词 光纤合束器 硫化物光纤 中红外波段 传输效率 光束质量
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一种通用的反馈式波前整形优化算法改进策略
8
作者 刘卉 朱香渝 +2 位作者 张晓雪 陈旭东 林志立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期250-260,共11页
提出一种通用式突变算子用于增强反馈式波前整形系统的调控效率,进而实现激光透过散射介质后的高效聚焦。为验证该突变算子提高聚焦效率的有效性,在经典优化算法,包括遗传算法、粒子种群算法、蚁群算法、模拟退火算法等四种算法的基础... 提出一种通用式突变算子用于增强反馈式波前整形系统的调控效率,进而实现激光透过散射介质后的高效聚焦。为验证该突变算子提高聚焦效率的有效性,在经典优化算法,包括遗传算法、粒子种群算法、蚁群算法、模拟退火算法等四种算法的基础上引入突变算子,以优化结束后的增强因子和达到最高增强因子时的迭代周期数来表征聚焦效率。经过数值仿真和实验验证,该突变算子的引入使得四种经典优化算法的聚焦效率均得到大幅提升,增强因子提升了25%以上,同时迭代周期数减少了63%以上。当增加调控单元数量时,突变算子的高效性将更为显著。为进一步验证该突变算子的通用性,对二元振幅型调制以及多点聚焦进行了数值模拟分析,结果表明该突变算子有效增强了聚焦效率。该研究为反馈式波前整形的多种经典算法与多种调控方式提供了更高效的聚焦策略,实现了散射介质后更快更强的光斑聚焦,在光捕获、光遗传学等领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光场调控 波前整形 优化算法 散射介质
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层级人工等离激元结构增强的太赫兹光电导天线(特邀)(英文)
9
作者 杜遇林 谢欣荣 +1 位作者 陈红胜 高飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期116-125,共10页
为提高太赫兹光电导天线输出效率,提出了一种基于层级人工等离激元结构的光电导天线的设计方法。层级人工等离激元结构由纳米尺度金属块阵列和微米尺度周期栅格结合而成,理论与仿真结果表明,前者通过人工局域表面等离激元谐振效应可提... 为提高太赫兹光电导天线输出效率,提出了一种基于层级人工等离激元结构的光电导天线的设计方法。层级人工等离激元结构由纳米尺度金属块阵列和微米尺度周期栅格结合而成,理论与仿真结果表明,前者通过人工局域表面等离激元谐振效应可提高光子-电子转换效率,后者则利用人工表面等离激元结构基模的禁带和高阶模式与电流源模式之间的正交性增强了光电导天线的垂直方向性。集成了层级人工等离激元结构的光电导天线结合了两种结构的优点,数值计算结果表明,其输出效率优于分别采用两种结构的方案。相较于未改进的光电导天线,层级人工等离激元结构在较宽频带范围内(0.86~1.51 THz)实现了光电导天线垂直方向辐射功率密度的提高。 展开更多
关键词 光电导天线 太赫兹时域光谱技术 太赫兹源 人工表面等离激元 局域表面等离激元谐振
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一种非稳腔激光器光瞳位置提取方法
10
作者 马瑞浩 甘永东 +5 位作者 李新阳 梅月 斯那卓玛 朱枫 贾启旺 吴天祎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期206-217,共12页
提出一种非稳腔激光器光瞳位置提取的方法,用于光路自动准直中光瞳位置的提取。首先使用双边滤波对原始图像进行预处理,然后用系数β乘以大津算法的图像阈值得到图像的阈值,对图像进行阈值分割。得到二值图像后,对二值图像进行中值滤波... 提出一种非稳腔激光器光瞳位置提取的方法,用于光路自动准直中光瞳位置的提取。首先使用双边滤波对原始图像进行预处理,然后用系数β乘以大津算法的图像阈值得到图像的阈值,对图像进行阈值分割。得到二值图像后,对二值图像进行中值滤波。通过边缘提取算法提取二值图像中的轮廓,然后利用轮廓的中心和组成轮廓的点的数目这两个轮廓属性,找到光瞳图像的内轮廓。使用RANSAC椭圆拟合算法拟合内轮廓,以椭圆的中心作为光瞳的位置。本文提出的光瞳位置提取方法,在满足实时性要求的同时,减少了内轮廓噪声对椭圆拟合的影响,提高了光瞳位置提取结果的准确性和鲁棒性。在100帧仿真光瞳图像的内轮廓中添加40%幅值为0~13的随机噪声点的情况下,所提方法比直接椭圆拟合方法的提取结果具有更高的准确性和鲁棒性,提取位置偏差的AVG比直接椭圆拟合的结果小0.283个像素、位置偏差的最大值小0.660个像素、位置偏差的RMS小0.136个像素。 展开更多
关键词 光路自动准直 光瞳 RANSAC椭圆拟合 轮廓提取 显卡加速
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面向毫赫兹频段激光强度噪声抑制的低噪声光电探测技术
11
作者 郑立昂 李番 +8 位作者 王嘉伟 李健博 高丽 贺子洋 尚鑫 尹王保 田龙 杨文海 郑耀辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期272-281,共10页
通过选定低噪声电压基准芯片作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,设计外围跨阻放大电路,利用低温漂系数元件,温控及电磁屏蔽等,研发低噪声光电探测器,并通过低频段强度噪声评估系统对其噪声进行测试评估。实验结果表明:... 通过选定低噪声电压基准芯片作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,设计外围跨阻放大电路,利用低温漂系数元件,温控及电磁屏蔽等,研发低噪声光电探测器,并通过低频段强度噪声评估系统对其噪声进行测试评估。实验结果表明:所研发的低噪声探测器在空间引力波频段的电子学噪声谱密度在1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2)以下,在0.1 mHz处为1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2),在1 mHz处为6.95×10^(-6)V/Hz^(1/2),在1 Hz处为7.07×10^(-8)V/Hz^(1/2);在8 mW激光入射光电二极管时,探测器抬高为40 dB。该探测器噪声性能均小于相应引力波探测中对激光强度噪声的要求,可为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑。 展开更多
关键词 激光放大器 空间引力波探测 光电探测 电压噪声表征 对数轴谱密度算法
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基于多普勒效应的双峰荧光光谱激光稳频技术研究
12
作者 刘忠征 陈海军 +1 位作者 蔡军 冯进军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期334-340,共7页
提出了一种使用斜光诱导荧光光谱进行激光稳频的方法,该荧光光谱是通过铯原子束与斜入射激光相互作用产生,具有结构简单、可靠性高的优点。斜光诱导荧光光谱的中心峰的半高宽是可调谐的,在不同入射角度下,分别得到了半高宽为16.3 MHz,18... 提出了一种使用斜光诱导荧光光谱进行激光稳频的方法,该荧光光谱是通过铯原子束与斜入射激光相互作用产生,具有结构简单、可靠性高的优点。斜光诱导荧光光谱的中心峰的半高宽是可调谐的,在不同入射角度下,分别得到了半高宽为16.3 MHz,18.7 MHz,21.7 MHz,24.4 MHz及26.9 MHz的谱线,这些比单峰荧光光谱(实际测量值为42.5 MHz)的半高宽更加窄。当使用中心峰为24.4 MHz的双峰荧光光谱进行激光稳频时,激光频率波动的峰峰值被限制在70 kHz以内,频率稳定度为2.7×10^(-11)@1s,1.2×10^(-11)@10 s,4.0×10^(-12)@100 s,1.4×10^(-12)@1000 s,优于使用单峰荧光光谱进行激光稳频时的频率稳定度,3.9×10^(-11)@1 s,1.4×10^(-11)@10 s,4.7×10^(-12)@100 s,3.4×10^(-12)@1000 s。该方法有利于提高小型光抽运铯束频标的性能及可靠性。 展开更多
关键词 激光稳频 双峰荧光光谱 多普勒效应 频率稳定度 光抽运铯束频标
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一种小幅度步距相移干涉算法的相移误差分析
13
作者 陈柔婧 韩森 +2 位作者 康岩辉 徐春凤 李雪园 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期326-335,共10页
为缩短相移时间,减少实际环境中低频振动的引入,采用极小幅度相移步长如5°、10°、20°替代常用的90°产生5帧相移干涉条纹图进而用相移算法还原相位。同时,基于一种自调谐相移法,提出综合利用3步法和5步法分别求得相... 为缩短相移时间,减少实际环境中低频振动的引入,采用极小幅度相移步长如5°、10°、20°替代常用的90°产生5帧相移干涉条纹图进而用相移算法还原相位。同时,基于一种自调谐相移法,提出综合利用3步法和5步法分别求得相移步长与波前相位。仿真分析了相移步长20°时,该算法与Hariharan算法在相移标定、随机误差下的相位还原误差。结果表明,该算法在相移标定误差±10%内,相移步长还原精度达10^(-5)λ,相位还原误差峰谷值低至10^(-6)λ,远低于Hariharan算法误差10^(-3)λ。在5%随机相移误差内,Hariharan算法相位还原精度更高。两种算法的误差峰谷、均方根平均值相差3倍,但该自调谐算法仍具有较高还原精度。同时,取更小相移步长5°、10°对比,结果表明,在标定误差下,两种算法的相位还原精度无明显变化;在随机误差下,两种算法精度均降低。因此,从理论仿真上来说,小相移步长与该自调谐算法结合对标定误差具有突出的抑制作用,在随机相移误差下也能保证一定相位还原精度。 展开更多
关键词 相移干涉 相移步长 自调谐相移算法 Hariharan算法 相移误差 相位还原误差
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基于二氧化钒相变实现动态可调的亚波长光学材料和器件(特邀)
14
作者 范仁浩 侯本颀 +1 位作者 彭茹雯 王牧 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期60-79,共20页
亚波长人工微纳结构,诸如超构材料和超构表面等,可以实现很多天然材料所不具备的新颖光学性质,为电磁波的操控提供有效手段。但基于静态结构而研制出的光学材料和器件往往只具有固定的光学功能,难以应对复杂多变的实际应用需求。近年来... 亚波长人工微纳结构,诸如超构材料和超构表面等,可以实现很多天然材料所不具备的新颖光学性质,为电磁波的操控提供有效手段。但基于静态结构而研制出的光学材料和器件往往只具有固定的光学功能,难以应对复杂多变的实际应用需求。近年来,人们将二氧化钒等相变材料引入人工微纳结构,实现了一系列可调光学材料和器件,其性能可实时改变和动态控制。本文回顾了二氧化钒的结构、相变机制及其物理特性等研究,展示了热、电、光等激发方式对二氧化钒相变的调控,系统总结了基于二氧化钒相变实现动态可调亚波长光学材料和器件的研究进展,期望推动发展新型亚波长动态可调的光电功能材料和器件。 展开更多
关键词 超构材料 等离激元 动态调控 二氧化钒相变 超构表面
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膜片式带温补结构的光纤光栅压力传感器 被引量：4
15
作者 于璐瑶 赵强 +1 位作者 杜大伟 曲轶 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期237-245,共9页
用栅区仅为1 mm、间隔仅为20 mm的超短光纤光栅串,借助激光焊接工艺制作出长度约为40 mm,直径约为20 mm的基于弹性膜片增敏的带温补结构的光纤光栅压力传感器,用于海洋深度探测。在0.6 MPa测量范围内,传感器的理论压力灵敏度为-1.218 nm... 用栅区仅为1 mm、间隔仅为20 mm的超短光纤光栅串,借助激光焊接工艺制作出长度约为40 mm,直径约为20 mm的基于弹性膜片增敏的带温补结构的光纤光栅压力传感器,用于海洋深度探测。在0.6 MPa测量范围内,传感器的理论压力灵敏度为-1.218 nm/MPa,利用有限元分析法仿真得到的压力灵敏度为-1.364 nm/MPa,通过温度及压力测试实验消除温度对测压光纤光栅的影响后得到传感器实际平均压力灵敏度达-1.728 nm/MPa,升降压曲线的线性度达99.9%。与激光密封尾纤方式相比,采用环氧胶密封尾纤不必考虑瞬时高温对光纤造成的损伤,且更容易保持对光纤所施加的预应力。结合仿真分析发现双光纤光栅温度响应趋势存在差异是由结构设计的缺陷所致,后续可对此进行改进。在传感器的制作过程中增设了温度及压力老化步骤,可有效提高传感器升降压曲线的线性度及重合度。尾纤抖动会对传感器稳定性造成影响,建议使用切趾光纤光栅或设置缓冲区的方法解决。环氧胶固化时流动导致光纤光栅有效长度减小以及预应力增加使光纤光栅压力灵敏度提高,是实测传感器压力灵敏度偏高的主要原因。 展开更多
关键词 光纤光栅 压力传感器 有限元分析法 弹性膜片 海洋
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拓扑绝缘体薄膜在超快光器件中的应用(特邀) 被引量：1
16
作者 廖琨 李辰童 +1 位作者 胡小永 龚旗煌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期145-165,共21页
随着超快光学的发展和对以Bi2Te3为代表的拓扑绝缘体材料研究的深入,近几年,将拓扑绝缘体薄膜应用于超快光器件的研究方向发展迅速并发表了一系列研究成果,本文综述了近年来基于拓扑绝缘体材料的超快激光及光器件的研究。从材料结构及... 随着超快光学的发展和对以Bi2Te3为代表的拓扑绝缘体材料研究的深入,近几年,将拓扑绝缘体薄膜应用于超快光器件的研究方向发展迅速并发表了一系列研究成果,本文综述了近年来基于拓扑绝缘体材料的超快激光及光器件的研究。从材料结构及制备方法出发,介绍了其独特的光学及光电特性,总结了其在超快激光及光器件中的应用研究进展,回顾和讨论了这一领域的成就和挑战,并对将拓扑绝缘体薄膜材料应用于超快光器件的进一步研究进行了展望。 展开更多
关键词 拓扑绝缘体材料 Bi2Te3薄膜 宽频强非线性效应 饱和吸收体 超快光器件
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飞秒激光制备特殊浸润性功能表面研究进展(特邀)
17
作者 吴思竹 吕晓东 +4 位作者 李传宗 张晨初 李建权 肖轶 吴东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期15-37,共23页
具有特殊浸润性的功能表面在生产生活中发挥着重要作用。同时,飞秒激光加工以其独特的优势,成为制备特殊浸润性功能表面的重要方式。本文通过自然界中生物表面微结构与实际应用的联系,讨论了飞秒激光制备多种微结构的方法,从"双面... 具有特殊浸润性的功能表面在生产生活中发挥着重要作用。同时,飞秒激光加工以其独特的优势,成为制备特殊浸润性功能表面的重要方式。本文通过自然界中生物表面微结构与实际应用的联系,讨论了飞秒激光制备多种微结构的方法,从"双面神"表面、智能响应超疏表面以及润滑表面等三个方面对基于飞秒激光制备特殊浸润性功能表面进行了总结。对飞秒激光在特殊浸润性功能表面制备的研究成果进行总结归纳,为未来飞秒激光在浸润性表面的研究、应用和发展提供参考。 展开更多
关键词 飞秒激光 润湿性 微纳结构 超疏表面 润滑表面
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多层平板探测的X射线多能成像方法 被引量：1
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作者 王宗朋 蓝重洲 +1 位作者 文敏儒 叶超 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期215-223,共9页
提出一种使用多层平板探测器获取X射线多能图像的成像方法。分别给出单层、多层平板探测器结构,并介绍多层平板探测成像系统工作原理。阐明X射线成像原理,并通过仿真探究单能射线切换下的双能成像、双能减影原理。进一步分析不同kVp,滤... 提出一种使用多层平板探测器获取X射线多能图像的成像方法。分别给出单层、多层平板探测器结构,并介绍多层平板探测成像系统工作原理。阐明X射线成像原理,并通过仿真探究单能射线切换下的双能成像、双能减影原理。进一步分析不同kVp,滤过下X射线源的频谱变化,在kVp切换成像试验中多次曝光采集胸部体模低、中、高三能图像,发现胸模多能图像中肋骨、肺部区域存在差异,且对多能图像双能减影可实现骨骼增强、抑制。类似地仿真探究单次曝光下双能射线在双层平板中双能成像、减影原理。给出射线源在不同滤过下的能谱变化,在多层平板成像试验单次曝光中分别使第一层、第三层平板采集胸部体模低、高能图像。发现多层平板采集的低、高能图像中肋骨、肺部区域亦存在差异,对其双能减影亦可实现骨骼增强、抑制。试验表明使用多层平板探测可实现X射线多能成像。 展开更多
关键词 X射线 多层平板探测器 多能成像 双能减影 kVp切换
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基于级联光参量放大的超短脉冲群速度调控(特邀)
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作者 周冰洁 马金贵 +2 位作者 袁鹏 王静 钱列加 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期188-197,共10页
提出并研究了一种宽带、大量程、方向可控的超短脉冲群速度调控方法。利用级联光参量放大,将泵浦光时域的线性强度调制转移至啁啾信号光频域的线性位相调制,压缩后信号光脉冲将获得延时或提前。通过调控泵浦时域强度调制的斜率大小和符... 提出并研究了一种宽带、大量程、方向可控的超短脉冲群速度调控方法。利用级联光参量放大,将泵浦光时域的线性强度调制转移至啁啾信号光频域的线性位相调制,压缩后信号光脉冲将获得延时或提前。通过调控泵浦时域强度调制的斜率大小和符号,可对信号光群速度调控的量程和方向进行灵活操控。级联光参量放大过程不需要满足位相匹配,响应带宽很大,原理上支持周期量级脉冲的群速度调控。分别研究了锯齿型和高斯型脉冲泵浦的级联光参量放大过程,演示验证了该方法的调控效果。该方法可在常规非线性晶体中实施,具备应用价值。 展开更多
关键词 非线性光学 超快群速度调控 超短脉冲 光参量过程 数值模拟
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光纤布拉格光栅与空芯光纤多模干涉混合型温度应变双参量传感器 被引量：5
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作者 申佳鑫 王伟 +3 位作者 张军英 陈海滨 郭子龙 张雄星 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期158-165,共8页
针对光纤应变传感器由于温度敏感而引入的测量问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅和空芯光纤多模干涉效应的混合型温度-应变双参量传感器。该传感器由两根单模光纤与一段内径小于单模光纤纤芯直径的空芯光纤熔接制成,其中一根单模光纤... 针对光纤应变传感器由于温度敏感而引入的测量问题,提出了一种基于光纤布拉格光栅和空芯光纤多模干涉效应的混合型温度-应变双参量传感器。该传感器由两根单模光纤与一段内径小于单模光纤纤芯直径的空芯光纤熔接制成,其中一根单模光纤的光纤端面附近预刻一组光纤布拉格光栅。空芯光纤长度为厘米量级,光波以多模形式在空芯光纤侧壁中传播。结合光纤布拉格光栅和空芯光纤多模干涉效应对温度和应变的不同响应灵敏度,通过求解双参数耦合矩阵同时获取温度和应变两个参量,并有效解决了单个传感器在温度或应变测量时的温度-应变交叉敏感性问题。采用中心波长为1 550.172 nm的光纤布拉格光栅与一段长为2.5 cm、内径为5μm的空芯光纤制备了相应的传感器,并进行了温度和应变测试。结果表明,光纤布拉格光栅和空芯光纤的温度灵敏度分别达到10.530 6 pm/℃和1.802 1 pm/℃,应变灵敏度分别达到0.720 7 pm/με和1.243 2 pm/με。 展开更多
关键词 光纤传感器 空芯光纤 光纤布拉格光栅 温度 应变
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