光纤传感器实验研究

本介绍了利用光纤传感器测量位移与振动的实验研究，并提出了扩展实验内容。     

入射光的偏振特性对反射式近场光学显微镜成像结果的影响

用偶极子-自洽场理论模拟计算了反射式近场光学扫描显微镜中入射光的偏振特性对近场成像结果的影响(包括系统分辨率和相关的成像特性)，并给予了相应的分析和解释。分析计算结果表明，入射光偏振性的选择将影响近场光学显微镜的成像质量。在近场区域，用垂直于样品表面偏振的入射光(即x方向偏振)照明成像将得到优于相应水平偏振(即x方向偏振)的入射光照明的系统分辨率。用x方向偏振的入射光照明时，所得光学图像会发生局部的光强对比度反转。     

激光在溶胶中的二次散射、反射式散射衰减和发散形散射光柱的教学观察

光在溶胶中的二次散射、反射式散射衰减和发散形散射光柱等现象是用单色激光照射卤化银溶胶时观察到的新现象,从这些现象中反映了影响散射光强度的各种因素。由于实验所用器材简单,操作安全,很适合教学演示。将卤化银溶胶对光的散射现象的观察,引入《大学化学》基础课教学,通过归纳总结、正确理解散射强度公式,取得了很好的教学效果。     

基于高斯混合模型的液体电磁参数太赫兹测量方法

针对使用透射式测量系统难以提取太赫兹波段高吸收样品电磁参数的难题,采用反射式时域光谱系统分别测量了极性液体和非极性液体的时域光谱。通过时域有限积分算法对太赫兹波在样品中的传播特性进行建模,并使用高斯混合模型重新构建反射光谱,从噪声中恢复了原始的太赫兹时域信号,解决了反射式系统信号易受干扰导致的电磁参数发生伪波动的问题。实验结果表明,使用恢复信号计算得到的水和液体石蜡在0.4 THz～2 THz波段的折射率和消光系数,与使用原始信号计算得到的结果相比,有效地消除了波动现象,去趋势波动分析（detrended fluctuation analysis, DFA）标度指数较之原始信号计算值分别上升了7%、3%、29%、31%,验证了该方法的有效性和正确性。     

半导体激光器波长稳定系统的反馈效率

反射式体布拉格光栅(VBG)是改善半导体激光器(DL)输出光谱特性的首选器件。对快轴准直透镜(FAC)的非球面方程进行了数值拟合,采用光线追迹的方法建立了DL波长稳定系统反馈效率的计算模型,分析了FAC透镜、反射式VBG的空间位置和旋转角度变化对DL波长稳定系统反馈效率的影响,给出了波长稳定系统中FAC和反射式VBG的装调容差范围。分析结果表明:反射式VBG的空间位置偏差对反馈效率影响不大,但FAC透镜的空间位置和旋转角度偏差、反射式VBG的旋转角度偏差会造成反馈效率的急剧下降。     

Reflection-type electromagnetically induced transparency analogue in terahertz metamaterials

A reflection-type electromagnetically induced transparency（EIT） metamaterial is proposed, which is composed of a dielectric spacer sandwiched with metallic patterns and metallic plane. Experimental results of THz time domain spectrum（THz-TDS） exhibit a typical reflection of EIT at 0.865 THz, which are in excellent agreement with the full-wave simulations. A multi-reflection theory is adopted to analyze the physical mechanism of the reflection-type EIT, showing that the reflection-type EIT is a superposition of multiple reflection of the transmission EIT. Such a reflection-type EIT provides many applications based on the EIT effect, such as slow light devices and nonlinear elements.     

共面线多阳极大面积光电倍增管的研制

提出了一种新型的基于共面线结构的多阳极光电倍增管(CPWMA-PMT),可实现大的工作面积、反射式光电阴极和近贴式聚焦方式。阐述了CPWMA-PMT的工作原理,分析了设计与研制中的关键问题。对所研制的CPLMA-PMT进行了参量测试,验证了在近贴聚焦工作条件下采用共面线多阳极结构的可行性,并提出了进一步的改进方向。     

三反射式柱面光学系统设计及优化

针对传统单片柱透镜和柱面反射镜成像光束不理想以及视场通常小于1°,提出并设计了一种三反射式柱面结构.对柱面光线追迹及单片柱面镜成像进行了深入分析,分别设计了三反射式圆柱面和二次曲线柱面系统,提出了一种基于抛物柱面镜理想线聚焦的新型像差优化方法,使其在子午面方向各视场调制传递函数得到最佳优化,并达到成像光谱仪等在狭缝方向卜高空间分辨率要求.其子午面总视场均达到了3°,在45 lp/mm分辨率条件下,边缘视场子午面方向的调制传递函数分别优于0.2和0.6.     

反射式鱼雷声靶的初步研究──材料和结构

单应答器式的传统的鱼雷声靶不能满足具有对抗和识别能力的新一代鱼雷试验要求。反射式鱼雷声靶能模拟目标的尺度特征，并能对复杂的鱼雷探测声信号作出合理的响应，能满足“智能”鱼雷试验的初步要求。用玻璃微球橡胶作为靶体的反射式声靶可在湖上试验场作为固定式悬挂声靶。或拖曳靶。本文介绍玻璃微珠橡胶靶体的声学性能及靶体结构设想。     

激光推力器喷管热防护实验研究

 基于激光推力器喷管热烧蚀因素分析，初步提出了反射式和吸收式两种喷管热防护方法，并相应设计了两种喷管。以10 kW级脉冲式CO₂激光器为光源，三次反射激光推力器为对象，进行了两种方式下两种喷管的热防护初步实验研究。结果表明：两种喷管均发生不同程度烧蚀，与相对聚焦位置和激光作用时间有关；反射式热防护通过喷管光学表面对透射激光能量进行二次聚焦，以及良好的循环冷却，可能成为将来激光推力器喷管热防护的备选方案之一。