含负折射率材料空芯Bragg光纤的束缚损耗特性

将负折射率材料引入到空芯Bragg光纤包层中,形成具有正负折射率介质层交替的空芯Bragg光纤,运用传输矩阵理论对该Bragg光纤的束缚损耗特性进行分析和计算,并与传统的全正折射率介质层Bragg光纤的束缚损耗进行对比。结果发现:在最低损耗方面含负折射率材料的空芯Bragg光纤没有表现出任何优势,但在最低损耗点附近的损耗小于全正折射率介质层Bragg光纤,损耗曲线比较平滑,并且传输波长范围较宽;当空气作为一个介质层的材料时,两种Bragg光纤的束缚损耗特性几乎一致;当减小包层折射率对比时出现了与全正折射率介质层Bragg光纤不同的现象,损耗曲线变的更为平滑,说明传输波长范围变宽了。     

镀银空芯光纤表面等离子体共振传感器的研究

提出了一种新型的基于镀银空芯光纤结构的表面等离子体共振(SPR)传感器。建立了光学模型对传感器内的光传播进行分析,在理论上推导出了传输光谱公式。制作了不同银膜厚度的空芯光纤SPR传感器,搭建了实验系统对内芯充入不同折射率的液体介质的传感器传输光谱进行了测量,获得了相应的SPR光谱。通过理论计算和实验测量对传感器的灵敏度特性和测量准确性进行了分析讨论。结果表明该传感器是一种灵敏度较高的、能实时检测待测高折射率液体介质的SPR传感器,它在一定范围内能够很好地弥补传统光纤表面等离子体共振传感器的不足,并且开拓了空芯光纤的一个新的应用领域。     

空芯光子晶体光纤光子带隙的测量与数值模拟

用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙. 用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙图,与实验结果具有较好的一致性. 关键词： 空芯光子晶体光纤 光子带隙 全矢量平面波法 透射     

利用可见光测量近红外单模光纤的模场

光纤的模场分布是光纤最基本的特性,它包含了很多光纤的有关信息,单模光纤都工作在不可见的近红外波长范围内,且在可见光范围并非单模工作。提出了一种利用可见光测量近红外单模光纤模场直径的新方法,导出了一个考虑光纤材料色散的更精确地计算不同V值时模场直径的公式,设计了利用可见光直接拍摄模斑的系统,采用缠绕法提取基模,消除了高阶模对测量结果的影响,利用二元非线性曲面拟合,测得了光纤在近红外工作波长下的模场直径。由于无需红外光源、红外探测器以及精密的扫描装置,该方法具有成本低廉、测量速度快、调整容易等优点。     

介质/金属结构太赫兹空芯光纤的传输特性

理论分析了金属、介质/金属结构空芯光纤在THz波段的模式结构和传输特性.金属空芯光纤支持TE11模式,介质/金属空芯光纤的介质膜厚在取最优值时支持HE11模式.对于波长为200μm的太赫兹波,内径为1 mm的两种空芯光纤,TE11和HE11模式的损耗分别为8.4 dB/m和2 dB/m.为优化介质/金属结构宅芯光纤的传输性能,分析了金属和介质材料的光学常数对衰减系数的影响.基于几种已发表的金属在太赫兹波段的光学常数,计算结果表明铝是最好的选择;初步测量结果显示,在各种树脂材料中聚乙烯在THz波段吸收较小,并且其折射率接近介质膜的最优值1.41,为太赫兹波空芯光纤中介质膜材料的理想选择.     

吸收介质膜/金属空芯光纤的太赫兹波传输特性

介质/金属结构空芯光纤是一种有发展前景的太赫兹波传输媒质.介质膜在有效增加内面反射率从而降低传输损耗的同时,其材料吸收会引起附加损耗.讨论了介质材料吸收对太赫兹空芯光纤结构参数的影响.计算结果表明,相比于无吸收的理想介质,吸收介质的最优膜厚变小.最优折射率变大.综合考虑了光纤内直径、介质膜折射率和传输波长等因素,分析了介质膜的材料吸收容限.分析结果表明,吸收容限随光纤内直径减小或传输波长增大而减小.当光纤内直径很小或传输波长很大时,吸收容限可能不存在.分析结果对介质/金属太赫兹空芯光纤的设计和材料选择具有重要参考价值.     

高性能反谐振空芯光纤导光机理与实验制作研究进展

传统实芯光纤无法克服材料本身固有的非线性、色散、瑞利散射、光照损伤等缺陷,微结构空芯光纤有望解决这些本征性问题,可以为高功率激光、非线性光学、生物光子学、量子光学、光纤传感、光通信等应用提供一个理想而方便的媒介.在技术实现的道路上存在着光子禁带空芯光纤和反谐振空芯光纤两种选项.后者具有宽带导光和高激光损伤阈值等优点,但是一直受困于较高的传输损耗.这一情况随着最近几年人们对反谐振导光机理和光纤制作技术研究的快速推进正在逐渐发生转变.本文回顾了我们团队五年来开展的系统性的理论和实验工作,介绍了一套直观的可定量计算的反谐振导光机制理论,展示了最新研制的高性能光纤.通过合理利用光纤结构中的局域性和全局性特征,突破了半解析计算反谐振空芯光纤限制损耗的难题;通过对光纤拉制条件的精密控制,制作出了紫外到中红外波段的各型光纤;并对进一步提高光纤性能和在此基础上的更丰富的光学应用研究进行了展望.     

负曲率空芯光纤对飞秒超短脉冲光的压缩研究

为了实现对飞秒激光器产生的超短脉冲的进一步压缩,对近年来出现的一种新型负曲率空芯光纤展开了研究,并基于该光纤对800 nm飞秒激光进行了压缩实验。首先介绍了一种圆形玻璃管包层结构的负曲率空芯光纤,通过有限元方法对光纤的损耗特性进行计算,并与实验测试结果进行对比。然后利用广义非线性薛定谔方程对脉冲在光纤中的传输进行了模拟仿真。最后利用该光纤进行了超短脉冲压缩实验,将脉冲宽度为160 fs的钛宝石飞秒激光耦合进一段充高压氩气的圆形玻璃管包层结构的负曲率空芯光纤,通过光纤内反常色散和自相位调制的共同作用,得到84 fs的输出,实现脉冲的压缩,实验结果与仿真计算一致。这种新型的负曲率空芯光纤损伤阈值高、色散、非线性系数小且灵活可调,非常适用于超快领域研究。     

可见与近红外波段光纤吸收的实验研究

对可见光和近红外波段内光纤的损耗进行了实验研究。采用光纤截断法对多色光在光纤传输过程的损耗进行了实验测量,得到了光纤在可见光波段内吸收系数对波长的变化关系。对在500nm到1000nm的波段内存在的多处光纤吸收峰值给出了相应的解释。     

可见与近红外波段光纤吸收的实验研究

对可见光和近红外波段内光纤的损耗进行了实验研究。采用光纤截断法对多色光在光纤传输过程的损耗进行了实验测量,得到了光纤在可见光波段内吸收系数对波长的变化关系。对在500nm到1000nm的波段内存在的多处光纤吸收峰值给出了相应的解释。     

NNAL模拟模板分子印迹聚合物的合成与固相萃取性能

以三种4-甲基亚硝胺-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)的结构类似物即4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇、4-(N-甲基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇、1-(3-吡啶基)-1,4-丁二醇为模拟模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,通过自组装技术制备了对NNAL具有良好识别能力的印迹聚合物．通过X射线光电子能谱和红外光谱研究了NNAL和MAA之间的相互作用,结果表明NNAL和MAA可以通过氢键协同作用形成1:2型配合物．吡啶上的N和亚硝基中的O是形成氢键作用的两个选择性识别位点．XPS和IR进一步揭示出由4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇制备得到的印迹聚合物对NNAL有最佳的识别性能．此外,实验研究了该聚合物作为固相萃取填料分离、净化NNAL的最佳条件．当采用水溶液上样,分别以0.5 mL水、1 mL甲苯、1 mL甲苯/二氯甲烷(9:1)、1 mL甲苯/二氯甲烷(4:1)淋洗,3￡1 mL甲醇洗脱时,NNAL在分子印迹固相萃取柱上的回收率达到93%．以尼古丁为竞争分子的选择性实验进一步证明该材料有很好的特异性识别能力．同时在不同加标水平尿液(500 pg/mL,1000 pg/mL,2000 pg/mL)的回收实验中,NNAL的回收率范围为87.2%～101.2%,精密度值均低于7.1%．     

飞秒时间分辨光抽运探测技术及进展

文章简要介绍了飞秒时间分辨光抽运探测技术以及作者所在实验室的最新研究进展．灵敏度和信噪比是实验中的重要参数，文章着重介绍了作者在这两方面的改进，从而可检测到更微弱信号，并降低了使用的激光功率．配合具有光学窗口的液氦低温系统，还可对更多领域的材料进行研究，其中包括高温超导、生物化学样品和纳米材料等，并可给出物质内部结构等方面的重要信息．     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

光谱法研究2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-吗啉-1-氢-苯并咪唑与小牛胸腺DNA的相互作用

研究了2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-吗啉-1-氢-苯并咪唑(1)在不同pH条件下的紫外-可见吸收光谱,采用非线性最小二乘法得出分子1的三级加质子常数lgβ₁, lgβ₂, lgβ₃分别为4.96±0.03, 5.72±0.07和7.95±0.10。当pH 3.40时,分子1主要以一价离子状态存在,紫外-可见吸收光谱及荧光光谱表明该条件下分子与小牛胸腺DNA存在明显的相互作用,并得出分子1与DNA的结合常数K_b为(2.30±0.10)×104 mol-1·L。当分子浓度为10-8～1.2×10-6 mol·L-1时,荧光强度随DNA含量的增加而线性增强,分子1是一种潜在的测定DNA的定量试剂。     

2-[2-(5-溴喹啉)-偶氮]-5-二乙氨基苯酚固相萃取光度法测定环境样品中镉的研究

合成了新试剂2-[2-(5-溴喹啉)-偶氮]-5-二乙氨基苯酚(5-Br-QADEAP),试剂结构通过元素分析,红外光谱和核磁共振氢谱鉴定。研究了5-Br-QADEAP与镉的显色反应,在pH 8.0的硼酸-氢氧化钠缓冲介质中,Triton X-100存在下,5-Br-QADEAP与镉反应生成2∶1稳定络合物,体系最大吸收波长λ_max=595 nm,摩尔吸光系数ε=1.60×105 L·mol-1·cm-1,样品中的镉用强阴离子交换固相萃取柱固相萃取预分离和富集后用该方法测定,方法相对标准偏差在2.5%～3.2%之间,标准回收率在96%～105%,结果令人满意。     

1-（4-硝基苯）-3-（2-吡嗪）-三氮烯的合成及与锌（Ⅱ）的显色反应

报道了1-（4-硝基苯）-3-（2-吡嗪）-三氮烯（NPPT）的合成及与锌（Ⅱ）的显色反应。在非离子表面活性剂TritonX-100存在下,于pH8.8的KCl,H3BO3-NaOH缓冲介质中,NPPT与锌（Ⅱ）形成4∶1的黄棕色络合物,在465nm处有一最大吸收,表观摩尔吸光系数为3.15×104L·mol-1.cm-1,10mL溶液中,锌（Ⅱ）量在0—0.56μg范围内符合比尔定律。方法用于葡萄糖酸锌口服溶液中微量锌的测定,测定结果与AAS法相符。     

(R)-1,3丁二醇的手性不对称性：微分键极化率的研究

本文从(R)-(-)-1,3-丁二醇 ((R)-(-)-1,3-Butanediol) 的拉曼峰强和拉曼旋光峰强, 求得其键极化率和微分键极化率, 得出在拉曼过程中, 电荷主要沿H16 (或H15) O6C3C2C1O5所形成的 (六边) 环向外围的OH键和CH 键流动. 而此环内外化学键的微分键极化率的符号正好相反, 此意味着这个分子具有相当好的手性不对称性质. 关键词： 旋光拉曼 键极化率 微分键极化率 1,3-丁二醇     

To the synthesis of polycrystalline diamond

Abstract

The sintering system “Diamond-Graphite-Cobalt” is investigated by means of a High Pressure - High Temperature - Belt - Apparatus. Described are the sintering conditions used and some of the properties of the compacts obtained. Good sintering structures and hard PCD (up to 50 GPa) were obtained at 7,5 GPa and 1500°C.     

电泳辅助制备伪1-3陶瓷/聚合物压电复合材料

1-3压电复合材料的压电、介电及铁电性能要远远优于0-3压电复合材料.在制备传统的0-3复合材料过程中引入电泳技术,使得压电颗粒在聚合物基体中取向排列,制备得到伪1-3复合材料.实验结果表明:在制备PZT/环氧树脂0-3复合压电材料固化过程中,采用500 V/mm,4 kHz的电场对其进行电泳辅助取向,可使得颗粒呈现珍珠串状排列,得到伪1-3复合材料;其压电、介电、铁电性能均比原来的0-3复合材料有显著的提高.电泳辅助制备技术用于制备伪1-3复合压电材料具有操作简单、成本低廉、压电、介电、铁电性能显著提高等优点,在智能传感领域具有很好的实际应用前景.     

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱的制备及其振动光谱的密度泛函理论和从头算理论计算的研究

4-氟苯甲醛酪氨酸席夫碱(4-FT)由4-氟苯甲醛和L-酪氨酸钾盐在室温条件下反应制得,4-FT的结构通过1HNMR,FTIR和Raman测试得到确认。分别用密度泛函(DFT,density functional theory)理论的B3LYP(Becke’s three-parameter exchange functional(B3)with Lee,Yang,Parr(LYP))方法和从头算(ab initio)理论的HF(Hartree-Fock)方法,选用标准的6-31G**和6-31G*基组对化合物4-FT的几何构型进行优化。同时分别在B3LYP/6-31G**,B3LYP/6-31G*,HF/6-31G**和HF/6-31G*水平下计算4-FT的振动波数。用密度泛函(DFT)的B3LYP方法计算并校正后的波长数据比用从头算(ab i-nitio)的HF方法计算的结果更与实验数据吻合。