Tm3+ 掺杂ZrF4 -BaF2 -LaF3 -AlF3 -NaF-PbF2玻璃激光制冷中荧光再吸收效应的理论分析

固体材料的激光制冷是近年来发展起来的一个新的研究领域. 掺Tm³⁺的ZrF₄-BaF₂-LaF₃-AlF₃-NaF-PbF₂(ZBLANP)玻璃材料是激光冷却的典型材料之一. 与另一种制冷掺杂离子Yb³⁺相比,Tm³⁺具有更好的制冷潜力. 目前制约材料制冷的一个主要机理就是荧光再吸收. 首先根据Tm³⁺:ZBLANP的光谱参数,利用半经典的随机行走模型得到了不同情况下的平均荧光再吸收次数,随后分析了荧光光子界面出射的全反射效应,并对所得结果进行了修正. 计算结果表明,荧光再吸收会导致量子效率降低0.5%-1%,出射荧光波长红移达到2-10 nm,激光制冷的效率和功率降低. 为了有利于荧光出射和净制冷的实现, 宜采用小体积细长棒的制冷元. 关键词： 激光制冷 稀土离子 荧光再吸收     

Controllable Photonic Band Gap and Defect Mode in a 1D CO2-Laser Optical Lattice

We propose a new method to form a novel controfiable photonic crystal with cold atoms and study the photonic band gap （PBG） of an infinite 1D CO2-laser optical lattice of SSRb atoms under the condition of quantum coherence. A significant gap generated near the resonant frequency of the atom is founded and its dependence on physical parameters is also discussed. Using the eigenquation of defect mode, we calculate the defect mode when a defect is introduced into such a lattice. Our study shows that the proposed new method can be used to optically probe optical lattice in situ and to design some novel and controllable photonic crystals.     

硅酸钇晶体的生长、腐蚀形貌和光谱性能研究

本文采用中频感应提拉法成功生长了未掺杂的Y2SiO5(YSO)晶体,经过定向、切割、抛光后得到样品.经过腐蚀后,利用大视场显微镜和扫描电镜在样品表面上观察到了菱形和四边形的位错蚀坑、小角晶界和包裹物等缺陷;测试了经过氢气、空气退火前后,辐照前后YSO晶体的透过谱,结果表明:YSO晶体的吸收边大约在202nm,氢气退火后在200～300nm波段透过率增加,空气退火后透过率显著降低;辐照后,氢气退火的样品在200～500nm波段透过率显著降低.     

实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱列阵

提出了一种新颖的实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱方案,它由二元π相位板列阵和会聚透镜列阵所组成,用平面光波通过此光学系统时将在透镜焦平面两侧形成双层光阱.介绍了产生双层光阱的基本原理,分析了光阱光强分布、强度梯度等与光学系统参数间的关系,研究了双层光阱囚禁原子(或分子)的光学偶极势和自发散射速率(包括瑞利散射和拉曼散射)等.该方案不仅可用于多样品原子(或分子)的光学囚禁及全光型玻色一爱因斯坦凝聚(BEC),而且可用于制备新颖的双层2D光学晶格.     

用液晶空间光调制器产生光阱阵列

液晶空间光调制器能够方便地用于制作各种衍射型光学元件, 但液晶空间光调制器存在分辨率有限的缺点, 本文提出了用液晶空间光调制器制作相位型光栅, 产生一维和二维光阱阵列的新方案, 用迭代傅里叶级数算法优化设计光栅的相位分布, 在不改变空间光调制器硬件参数设置的情况下, 充分利用和发掘了空间光调制器的优点, 同时又能较好地回避其所存在的缺陷. 根据现有的空间光调制器的技术参数, 模拟仿真设计光栅, 计算光强分布, 结果表明: 用大失谐、小功率激光照明, 能够产生具有很高峰值光强和光强梯度的光阱阵列, 囚禁冷原子的光学偶极势达到mK量级, 对原子的作用力远大于原子的重力.     

Laser guiding of cold molecules in a hollow optical fiber and continuous-wave cold molecular beam generation

A novel scheme for guiding arbitrary buffer-gas cooled neutral molecules in a hollow optical fiber (HOF) using a red-detuned HE₁₁ mode is proposed and analysed theoretically. We give the electromagnetic field distribution of the HE₁₁ mode in the HOF and calculate the optical potential of an I₂ molecule, and study the molecule guiding mechanism using a classical Monte Carlo simulation. Using a 6 kW input laser, an S-shape HOF with a 2 cm curvature radius for both bends, and an input molecular beam with a transverse temperature of 0.5 K and longitudinal temperature of 5 K, we obtain a guiding efficiency of ～0.126% for the scheme, and the transverse and longitudinal temperatures of the guided molecular beam are 1.9 mK and 0.5 K, respectively.     

大戟属三萜类结构及生物活性*

大戟属植物在全世界分布有2000多种,对于本属植物二萜类成分及生物活性的综述报道较多,但是还未见关于三萜类化学成分及生物活性的综述报道。本文综述了该属植物各种类型三萜化合物（羊毛脂烷型、环阿尔廷烷型、大戟烷型、甘遂烷型、齐敦果烷型、乌苏烷型及羽扇豆烷型等）的化学性能以及抗肿瘤、抗炎抗菌、抗病毒等主要生物活性的研究。     

聚甲基丙烯酸甲酯在纳米氧化铝表面的吸附和氢键作用

研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在纳米氧化铝表面的吸附行为, 采用透射红外光谱研究了吸附的PMMA中的羰基和纳米氧化铝表面羟基之间的氢键作用. 结果表明, PMMA在纳米氧化铝表面的吸附曲线为典型的Langmuir曲线, 饱和吸附值为1.2 mg/m2, 受氢键作用影响, 键合羰基在红外光谱中的吸收峰向低波数方向移动. 根据计算, 羰基的最大键合值(即含键合羰基的甲基丙烯酸甲酯单元的总质量)为0.36 mg/m2, 其余为自由羰基. 随着吸附量的增加, 羰基的键合比例逐渐降低. 吸附达到饱和时, 羰基键合比例为0.30, 说明PMMA主要以平铺的方式覆盖在纳米氧化铝的表面.     

Propagation properties of electromagnetic fields in elliptic dielectric hollow fibres and their applications

We numerically calculate and analyse the electromagnetic fields, optical intensity distributions, polarization states and orbital angular momentum of some elliptic hollow modes in an elliptic dielectric hollow fiber (EDHF) by using Mathieu functions, and also calculate the optical potential of the blue-detuned _eHE₁₁ mode evanescent-light wave for ⁸⁵Rb atoms, including the position-dependent van der Waals potential, and discuss briefly some potential applications of our EDHF in atom and molecule optics, etc. Our study shows that the vector electric field distributions of the odd modes in the cross section of the EDHF are the same as that of the even modes and with different boundary ellipses by rotating an angle of π/2, and the orbital angular momentum (OAM) of single HE (EH) mode is exactly equal to zero, while that of dual-mode in the EDHF is fractional in h, and has a sinusoidal oscillation as z varies. The EDHF can be used to produce various elliptic hollow beams, even to generate and study various atomic vortices with a fractional charge and its fractional quantum Hall effect in atomic Bose--Einstein condensate, and so on.     

优于12dB压缩态光场的产生与观察

压缩态、振幅压缩态和非经典相关态光场等均为非经典光场。压缩态体现着光场的一种新的量子特性,对它的研究有着重大的科学意义;而且因其电场正交相分量之一的量子噪声可低于散粒噪声极限(shot noise limit简称SNL)在光通信、光计算机、光学精密测量及光谱学、非线性光学中有着十分诱人的应用前景。 继非经典相关态光场产生与观察后,最近作者采用负反馈半导体激光器和平衡零拍探测器成功地产生并观察到了低于散粒噪声极限以下12dB的压缩态光场。本文所报道的产生压缩态光场的实验方案不同于业已报道的参量产生方案(如参量转换、四波混频等):首先实验利用半导体激光器作光源,经分束器将很少一部分光作为信号光束,而其主要部分光作为本振光束。没有用到光学腔,强泵浦光和非线性材料;其次,采用了信号光场量子涨落的