Ince-Gaussian矢量光场的产生研究

复杂空间结构矢量光场是当前光场调控领域的重要研究内容。作为一类基于椭圆坐标系的本征激光场,Ince-Gaussian(IG)光场比Laguerre-Gaussian和Hermite-Gaussian两类本征光场具有更丰富的空间自由度,是构建复杂空间结构矢量光场的基本光场之一。基于正交偏振IG偶模和奇模的空间叠加理论,通过空间光调制器分离调控偶模和奇模光场,系统地研究了不同阶数下正交偏振IG模式叠加生成的不同空间结构的IG矢量光场。对获取的矢量光场进行分析,并与理论模拟的结果进行对比,验证了并联分离调控产生IG矢量光场的可行性。     

海洋湍流中光波特征参量和短期光束扩展的研究

Nikishov等建立的海洋湍流功率谱模型中，假设了海水有着稳定的分层.但是，实际海水通常不是稳定分层的，温度与盐度的涡流扩散率是不相等的.2017年，Elamassie等建立了考虑这些因素的更合理的海洋湍流功率谱模型.湍流介质中光波空间相干长度等基本特征参量在表征湍流强度和光传输相位校正技术等方面起着重要作用.本文基于Elamassie海洋湍流功率谱模型，重新推导出了海洋湍流中光波结构函数、光波空间相干长度和Fried参数的解析公式，并校验了所得公式的正确性.研究发现：当温度变化引起的光学湍流占主导地位时，Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度低估了；当盐度变化引起的光学湍流占主导地位时，Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度高估了.基于Elamassie海洋湍流功率谱模型，本文推导出了高斯光束短期光束扩展的半解析公式，并验证了其正确性.研究还表明：海水稳定分层与否，短期光束扩展差异很大.本文研究结果对水下湍流环境中的光通信、成像和传感等应用具有重要意义.     

废旧锂离子电池正极材料资源化回收与再生

随着电子设备的普及和电动汽车行业的迅速崛起,作为提供能量来源的锂离子电池发挥着重要的作用。以钴酸锂、磷酸铁锂以及三元正极材料为代表的锂离子电池产销量不断增加;与此同时,为了提供更长的续航时间以及续航稳定性,新型锂离子电池材料的研究工作也在不断推进。在此背景下,锂离子电池正极材料的失效、废弃以及资源化回收再生的过程就显得愈发重要,如何在下游解决报废锂离子电池处理的问题也逐渐提上日程。基于此,本文分别从湿法和火法再生两个角度对废旧锂离子电池正极材料的回收和再生过程进行了介绍,包括回收条件优化的方法、较为新颖的回收再生方法以及再生材料的性能等,并总结了回收再生过程的杂质元素,包括铝、铜等元素对再生材料结构和性能的影响以及工业上常用的回收废旧锂离子电池的方法和环境影响。最后对锂离子电池回收的方法进行总结并进行展望。     

傅里叶域锁模扫频激光光源

报道了一种傅里叶域锁模(FDML)的扫频激光光源.扫频激光光源由激光谐振腔和光功率增强单元组成,激光谐振腔主要包含增益介质、调谐滤波器和延迟线.增益介质采用了两个串联的半导体光放大器,调谐滤波器则采用了基于利特罗结构的光栅旋转多面镜.研制的FDML扫频激光光源的中心波长为1290 nm,扫频速度为14.8 kHz,扫频...     

单质硫:合成含硫杂环的优质硫源

含硫杂环化合物在药物、分子器件和材料等诸多领域应用广泛,因而其合成方法备受关注.合成含硫杂环的关键在于分子中C—S键的构建,一般通过含硫有机物或无机物参与的C—H键功能化或C—X键偶联反应来实现.单质硫价廉易得,性质稳定,是合成含硫杂环的优质硫原子供体,因而以单质硫为原料合成含硫杂环成为人们研究的热点.综述了近年来以单质硫为硫源合成各种含硫杂环的研究进展情况.     

海洋湍流中自适应光学成像系统特征参量研究

随着水下光通信、传感和激光雷达等应用的发展,研究水下光学系统成像特性具有重要意义.本文研究了海洋湍流对自适应光学成像系统特征参量(如Strehl比、Greenwood时间常数和等晕角)的影响.推导出了海洋湍流中短曝光成像Strehl比的近似解析表达式,并证明:除了在近场D_G/r_0=1附近外(D_G和r_0分别为光学系统的光瞳直径和海洋湍流中可见参数),该近似公式均可保证足够的精度.此外,还得到了海洋湍流中Greenwood时间常数和等晕角的表达式.研究表明:随着海水盐度变化引起的海洋湍流逐渐占主导地位时,这三个特征参量值均减小;随着海水湍流动能耗散率的减小或海水湍流温度方差耗散率的增大,这三个特征参量值也均减小.本文研究结果对工作于水下湍流环境中自适应光学成像系统应用具有理论参考意义.     

铟钕掺杂钽酸锂单晶的生长及光学性能

采用提拉法生长了双掺杂钕离子(Nd3+)和铟离子(In3+)的同成分LiTaO3单晶。测量了该单晶的紫外-可见光吸收光谱,分析了该晶体的缺陷结构,得到了铟离子的掺杂浓度阈值。当铟离子掺杂浓度达到该阈值时,In∶Nd∶LiTaO3晶体的抗光损伤能力显著增强。铟离子取代晶体中的反位TaLi4+,使晶体光电导增大,减弱了光折变效应。In∶Nd∶LiTaO3晶体在光波长0.808μm处的吸收峰的半峰全宽为15nm,吸收截面为5.26×10-21 cm2。采用0.808μm半导体激光作为抽运源,钕离子在光波长1.06μm处出现强烈的荧光带。这些研究结果表明,In∶Nd∶LiTaO3作为多功能晶体可以应用于高功率的光子学或光电子学器件中。     

适合于内窥成像的共路型光学相干层析成像系统

提出了一种采用光纤型迈克耳孙干涉仪进行光程补偿的菲佐型光学相干层析成像(OCT)系统.该系统的传感探头为共路干涉结构,以解决现有内窥光学相干层析成像系统中存在的探头运动导致图像失真、以及更换使用不同探头时需进行色散和偏振态调节等问题.光程补偿和振动干扰实验结果表明,光程补偿方法正确可行,系统对环境干扰不敏感.利用研制的系统对反射镜和近红外卡进行了成像实验,验证了系统的有效性.提出的方法非常适合于内窥成像,并给出了把系统扩展为内窥光学相干层析成像系统的具体实现过程.     

光学活性3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺的立体选择性合成

(1′R,3R,4R)-N-取代-3-(1′-羟基乙基)-4-乙酰氧基-β-内酰胺(3)是合成青霉烯和碳青霉烯类β-内酰胺抗生素的关键中间体.以廉价的L-抗坏血酸为原料,制得S-缩异丙氧叉甘油醛(5),与胺反应定量转变成相应的手性亚胺(6a～6d),6与双烯酮[2+2]环加成反应,高立体选择性地合成3(S)-乙酰基-β-内酰胺(Sa～8d),其非对映体过量由类似反应的80％提高到接近100％.8a经四步反应得到目标化合物3a.