利用研究型实验培养学生能力的探索和实践——以“晶体光折变效应与光存储”实验为例

为实现培养创新人才的教学目标,在基本的近代物理实验基础上,将部分科研成果转化为研究型系列化实验教学内容,实现了近代物理实验以课题为教学核心的教学体系改革.以光折变效应和光存储实验为例,介绍了研究型系列化实验的实践过程.教学实践表明:研究型实验教学提高了学生的自主研究能力和科技创新能力,教学效果良好.     

Ti扩散铌酸锂光波导特性的热固定技术

在Ti扩散铌酸锂光波导中,因光致折变效应而导致光波导特性漂移.在光波相干性的导波光学器件中,光致折变效应的影响尤为严重.本文报道了稳定光致折变效应的热固定技术实验结果;并提出在光波导特性的热固定过程中,不是H~+离子起主导作用这一看法.     

Ce:KNSBN光折变类光纤简并四波混频特性研究

研究了Ce:KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性.当夹角较大时,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域,获得了比小角度情况提高4倍的大相位共轭反射率.给出了Ce:KNSBN光折变类光纤中,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果,并用理论公式进行了拟合,理论分析和实验结果相符.还研究了Ce:KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性.光折变类光纤的相位共轭响应时间较快,可为秒量级.     

Ce∶KNSBN光折变类光纤简并四波混频特性研究

研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性 .当夹角较大时 ,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域 ,获得了比小角度情况提高 4倍的大相位共轭反射率 .给出了Ce∶KNSBN光折变类光纤中 ,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下 ,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果 ,并用理论公式进行了拟合 ,理论分析和实验结果相符 .还研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性 .光折变类光纤的相位共轭响应时间较快 ,可为秒量级 .     

偏振控制的Ce:KNSBN类光纤光折变光开关

在Ce:KNSBN光折变类光纤晶体中,用不同偏振的读出光控制衍射光强的大小从而实现光折变光开关的开－关功能.实验结果表明e光读出时的光栅衍射效率是o光读出的310倍,而且衍射效率比不随写入光光强比的变化而变化.与块状晶体做了比较,并用理论进行了分析,在光折变类光纤中的衍射效率比是块状晶体的10倍,光折变类光纤晶体有着更好的光开关性能.     

基于光镊技术的研究性实验

从光的动量基本原理出发,阐述利用光镊技术进行光的力学效应实验的设计思路和实验内容,探讨如何利用"光学镊子"开展研究性实验,为高等院校的基础和前沿物理研究性实验教学提供参考.     

光折变全息存储中消散射噪音的研究

通常光折变全息存储中用原记录时的参考光再现时,透过光折变晶体的散射光会降低再现图象的质量.我们在实验中对这种影响进行了研究,发现信噪比低的再现象是由信号-嗓音混合栅产生的相位畸变波.我们用参考光的相位共轭光作为再现光,有效地降低了再现象中的噪音,获得了高信噪比的再现图象.基于光折变波耦合理论,我们得到了和实验结果相符合的理论结果.     

Ce∶BaTiO_3中光折变光栅衍射效率上升现象及分析

在对Ce∶BaTi O3晶体进行双光束干涉光折变光栅暗衰减特性的实验研究中,发现了暗条件下光折变光栅归一化衍射效率长时间上升的异常现象:在e光偏振、大入射角度产生光折变光栅的实验中,衍射效率在长逾8 h的时间内持续上升.而在e光干涉、小入射角度和o光干涉时均未出现衍射效率长时间上升的现象.分析认为:由于自泵浦位相共轭光的产生和晶体中的两个深能级参与了光折变过程,形成了衰减速度不同、光栅方向垂直的两个光栅,导致了暗衰减时衍射效率的长时间上升.     

构建先进实验平台,适应系列课程实践教学需求

传统的微机系列课程实验教学模式已不适应研究型大学理工科学生"创新型人才培养"的要求。从"模块化微机类课程实验平台"的构建、实验教学方法的探索、多层次实验教学内容的革新和针对"创新型人才培养"的系列实验教程的编著等几方面,探讨了微机系列课程实践教学的改革,并逐步付诸实施,在实际教学过程中成效显著。     

Ce∶BaTiO3中光折变光栅衍射效率上升现象及分析

在对Ce∶BaTiO3晶体进行双光束干涉光折变光栅暗衰减特性的实验研究中,发现了暗条件下光折变光栅归一化衍射效率长时间上升的异常现象：在e光偏振、大入射角度产生光折变光栅的实验中,衍射效率在长逾8 h的时间内持续上升.而在e光干涉、小入射角度和o光干涉时均未出现衍射效率长时间上升的现象.分析认为：由于自泵浦位相共轭光的产生和晶体中的两个深能级参与了光折变过程,形成了衰减速度不同、光栅方向垂直的两个光栅,导致了暗衰减时衍射效率的长时间上升.     

光生伏打LiNbO3:Fe晶体从自散焦到等效“自聚焦”的动态转换

实验研究了在一定条件下LiNbO₃:Fe晶体中从自散焦到等效“自聚焦”转换的动态行为,提出了出现自聚焦的物理机理为双相位共轭的法布里珀罗干涉腔中的多光束干涉与光折变效应的共同结果.该效应有希望在光折变自散焦介质中形成亮空间孤子 关键词： 自散焦 自聚焦 光折变     

调Q激光光折变自适应光外差探测技术研究

基于光折变晶体中自泵浦与互泵浦相位共轭共存效应,利用新型光折变自适应光外差探测系统进行了调Q脉冲激光的光折变自适应光外差探测技术研究.结果表明,该系统可以用来实现单纵模调Q脉冲激光的自适应光外差探测,并可以通过提高本振光强度有效地提高外差探测灵敏度.进一步的实验和理论分析表明,对于一般的调Q脉冲激光,由于其各个纵模频谱分量之间不相关,难于实现光外差探测.     

光折变Fe:LiNbO3晶体中质子与热激发电子之间的竞争

研究了Ｆｅ：ＬｉＮｂＯ３晶体的光折变性能随晶体温度变化的动态性质,实验结果显示,质子与热激发电子之间存在着强烈的竞争,在较低的温度下（低于１２０℃）,在晶体光折变响应时间内,质子对晶体的光折变性能的很小,而电子的热激发速率Ｂ随晶体温度的变化将是影响晶体光折变性能的主要因素;而在较高温度时（高于１２０℃）,质子地迁移率的增大而开始显著地影响晶体的光折变性能。     

新的光折变晶体──掺铈钛酸钡

新的光折变晶体──掺铈钛酸钡在６０年代，美国的贝尔实验室用铌酸钾晶体进行倍频实验时，首次观察到了光折变现象。光折变效应是指在光场的作用下，使材料中的折射率发生了可逆的变化。即当光折变材料被非均匀光照射时，来自能隙中能级上的载流子（电子、空穴，也可能是...     

有趣的光折变效应

 光折变效应及各类新型光折变材料的研究,是目前国际上极为活跃的研究领域之一.由于光折变材料本身所具有的一系列独特性质,使它在非线性光学研究领域中独树一帜.于去年八月末在瑞士苏黎世召开的“第一届欧洲极性电介质应用学术会议及1988年铁电体应用国际学术讨论会”上,在非线性光学方面的几十篇学术论文中,就有五分之三的文章是报导有关光折变方面的研究成果的.     

掺杂偶氮化合物的PMMA光折变聚合物的拉曼光谱分析

光折变聚合物具有良好的光折变效应,采用以惰性聚合物PMMA为基体,掺杂偶氮化合物染料的光折变聚合物具有较好的光学非线性和稳定性。文章主要介绍使用激光拉曼光谱仪对合成聚合物的各单体和聚合物薄膜进行拉曼光谱扫描,对比分析各个单体成分的特征谱峰与聚合物薄膜特征谱峰,肯定了实验中得到的光折变聚合物薄膜与理论上要求得到的一致性。     

利用预置光栅的脉冲信号光自泵浦相位共轭特性研究

针对光折变晶体响应慢的问题,提出了一种预置光栅技术,该预置光栅可由另外的独立预置光源产生.通过对采用预置光栅的光折变晶体自泵浦相位共轭特性及其物理机制进行的实验研究证实,采用预置光栅技术可以大大缩短低重复频率、窄脉冲信号光的光折变自泵浦相位共轭的响应时间,因此对于低重复频率、窄脉冲光的自泵浦相位共轭应用有重要的实用价值.     

外电场对SBN：Cr晶体二波耦合特性的影响及应用

对固液同成分SBN：Cr(Sr0.61Ba0.39Nb2O.6：Cr)晶体在外加直流电场作用下的光折变二波耦合特性及其应用进行了实验研究，分析了晶体的二波耦合强度增益 系数随外电场变化的趋势，并给出了实验测量结果.发现在适当的外电场作用下，晶体的光折变二波耦合增益和响 应速度可以得到一定程度的提高.进一步的研究表明，这种电场响应特性有助于改善SBN：Cr晶体的某些应用性能.利用该晶体通过光折变二波耦合非线性放大原理实现光学图像边沿增强时，通过给晶体沿轴向施加适当的外电场，可进一步提高图像边沿增强效果；在基于光 折变边沿增强预处理的联合变换相关器中，适当的外加电场可进一步改善联合变换相关器的相关识别性能. 关键词： SBN：Cr晶体 光折变二波耦合 边沿增强 联合变换相关器     

光生伏打LiNbO_3:Fe晶体从自散焦到等效“自聚焦”的动态转换

实验研究了在一定条件下LiNbO3:Fe晶体中从自散焦到等效“自聚焦”转换的动态行为 ,提出了出现自聚焦的物理机理为双相位共轭的法布里 珀罗干涉腔中的多光束干涉与光折变效应的共同结果 .该效应有希望在光折变自散焦介质中形成亮空间孤子     

掺杂C_(60)向列相液晶全息光栅衍射增强的研究

利用二波耦合(2BC)实验研究了掺杂G60垂直排列的向列相液晶(5CB)样品中形成光折变全息光栅的动态衍射特性.利用厚度为20μm的样品中记录的光折变全息光栅(光栅间距A≈24μm)获得了高达40%的一阶衍射效率,且衍射强度不对称分布.根据取向光折变效应体机制和表面电荷调制机制对此现象给出了解释,认为液晶中电场的增强是...