大学物理演示实验工作的新思路、新进展

北京交通大学在“国家工科物理教学基地”建设的过程中,以建设物理演示与探索实验室为特色工作,取得了突出成绩．不仅在2004年国家工科物理教学基地验收时以其突出的特色,获得了“优秀基地”的称号,而且在2005年获得国家教学成果特等奖．我们认为这并不意味着这项工作的结束,而是以此做为将演示实验工作推向更高水平的开端．从2007年开始,我们一方面不断充实提高,保持演示实验室的动态发展;另一方面着力研发随堂演示实验并投入使用,取得了显著成效．     

测量光折变非线性参量动态行为的一种新方法

在z扫描方法的基础上，提出了一种测量光折变非线性参量动态行为的新方法——时间扫描方法.理论和实验研究结果表明，这种新方法是精确、可行的. 关键词： 时间扫描方法 z扫描方法 非线性折射率 非线性吸收     

非相干辐照对LiNbO3:Fe晶体光折变非线性的影响与控制作用

研究了非相干辐照对LiNbO3:Fe晶体中从自散焦到自聚焦的动态转换过程的影响和控制作用.无论是从前向还是从背向加入非相干辐照，都能加快自散焦、自聚焦过程以及从自散焦到自聚焦的转换过程，增大折射率的变化值.当非相干辐照以一定的时间间隔重复辐照在晶体上时，透射功率能迅速地上升和下降，具有明显的开关效应.这种在非相干辐照控制下折射率的迅速改变有望应用于全光学开关器件. 关键词： 非相干辐照 光伏效应 自散焦 自聚焦     

基于动态全息光栅转换技术的压电陶瓷特性测量

观察了光折变LiNbO3晶体中二波耦合动态全息光栅的衍射现象,并利用光栅转换技术实现压电陶瓷的振动频率及快变相位的非接触测量. 实验结果表明,输出光强的变化频率与压电陶瓷的振动频率相等,驱动电压与快变相位幅值呈线性关系.     

非相干背景光辐照对LiNbO_3∶Fe与LiNbO_3∶Fe∶In晶体中二波耦合的控制

理论分析和实验观测了非相干背景光辐照下掺杂LiNbO3晶体中的二波耦合 ,发现非相干背景光能够在很大范围内灵活有效地控制信号光增益 ,抑制扇形效应 ,提高信噪比 ,缩短光栅的建立时间 .入射光光强比一定时 ,适当地增大背景光光强可以使光栅响应时间减小一个数量级 .尤其对于抽运光光强远大于信号光光强的情况下 ,上述作用更为明显 .     

Fe:LiNbO3和(Fe,Tb):LiNbO3晶体中入射光强

用一种新的测量方法在不同入射光强下同时观测了Fe:LiNbO3和(Fe,Tb):LiNbO3晶体中光致折射率变化Δns、吸收系数α和光电导σph与入射光强I的依赖关系, 并从理论上对观测结果给予了初步解释。     

(2+1)维光折变波导阵列的制作

对四个点光源进行光学傅里叶变换,在自散焦光折变晶体中成功地制作了6μm×6μm间隔的并行(2+1)维阵列波导300余条,并证明了阵列波导实质上是二维体相位栅.实验研究了点光源间距、点光源尺寸及写入时间对阵列波导制作的影响,并分析了在自散焦光生伏打光折变介质中形成阵列波导的原理.     

c向切割掺杂LiNbO3晶体中的光耦合

实验研究了三种c向切割的不同掺杂的LiNbO3：Fe晶体中入射光与反射光的耦合情况.发现沿-c轴方向入射时透射光与反射光强的准周期振荡行为是光生伏打机制占优势的瞬态能量转移和扩散机制引起的相反方向的能量转移所致，不是光生伏打场的表面击穿引起的.当入射光沿+c方向入射时，由于两种机制引起的能量转移方向相同，因而不会产生这种振荡. 关键词： 准周期振荡 反射光栅 瞬态能量转移 扩散机制     

LiNbO3:Fe晶体二波耦合弱光放大的物理机理

对LiNbO₃: Fe晶体中二波耦合过程进行了动态观测.进一步探讨了LiNbO ₃:Fe晶 体中弱光放大的物理机理.发现LiNbO₃ : Fe晶体中二波耦合过程的弱光放大 对c轴指 向有明显的依赖关系，虽然光生伏打效应对光生载流子的迁移有主要贡献，但扩散机理的贡 献仍不可忽略.弱光最终得到放大是瞬态能量转移与扩散机理引起的能量转移的共同贡献.弱 光放大达到准稳态之后的下降过程为瞬态能量转移的时间指数衰减过程与光散射引起的能量 耗散的共同贡献. 关键词： 光折变效应 光放大 掺杂铌酸锂     

非相干背景光辐照对LiNbO3∶Fe与LiNbO3∶Fe∶In晶体中二波耦合的控制

理论分析和实验观测了非相干背景光辐照下掺杂LiNbO₃晶体中的二波耦合,发现非相干背景光能够在很大范围内灵活有效地控制信号光增益,抑制扇形效应,提高信噪比,缩短光栅的建立时间.入射光光强比一定时,适当地增大背景光光强可以使光栅响应时间减小一个数量级.尤其对于抽运光光强远大于信号光光强的情况下,上述作用更为明显. 关键词： 光折变 二波耦合 非相干背景光