自适应光学中扩展信标波前探测的研究与实验

讨论了一种基于Hartmann Shack (H S)传感器的扩展信标相关波前探测方法。通过在传统H S探测光路的物平面上加入视场光阑消除了子孔径像斑的重叠问题 ,并利用一种快速相关算法计算各像斑的相对位移 ,进而得到各子孔径波前的相对斜率。光学实验研究证实了该相关波前探测方法能够较精确地测算出波前像差 ,从而使目前使用最多的H S传感器具有扩展信标波前探测能力     

High-Tc planar SQUID gradiometer for eddy current non-destructive evaluation

This paper reports the fabrication and test of a high-Tc SQUID planar gradiometer which is patterned from YBCO thin film deposited on a SrTiO3 bicrystal substrate. The measurement of noise spectrum at 77K shows that the white noise at 200 Hz is about 1×10^-4 φ0/√Hz. The minimal magnetic gradient is measured and the results suggest that the minimal magnetic gradient is 94 pT/m. The planar gradiometer is used in non-destructive evaluation （NDE） experiments to detect the artifacts in conducting aluminium plates by performing eddy current testing in an unshielded environment. The effect of the exciting coil dimension on the NDE results is investigated. By mapping out the induced field distribution, flaws about 10mm below the plate surface can be clearly identified.     

高气压反射式高能电子衍射仪监控脉冲激光外延氧化物薄膜

在超高真空分子束外延（MBE）生长技术中，反射式高能电子衍射仪（RHEED）能实时显示半导体和金属外延生长过程，给出薄膜表面结构和平整度的信息，成为MBE必备的原位表面分 析仪.为了研究氧化物薄膜如高温超导（YBa₂Cu₃O₇） 、铁电薄膜（Sr_1-xBa_x TiO₃）及它们的同质和异质外延结构的生长机理，获得高质量的符合各种应用 需要的氧化 物多层薄膜结构，在常规的制备氧化 关键词： 高温超导薄膜 RHEED     

串联DC-SQUID阵列的实验研究

本文研究了高温超导３×３并联ＤＣＳＱＵＩＤ串联阵列台阶约瑟夫森结。其性能指标：７７Ｋ下,磁通白噪声为８．９×１０－５Φ０／Ｈｚ,磁场灵敏度在白噪声段为２×１０－１１Ｔ／Ｈｚ．研究表明,约瑟夫森结的并联对衬底台阶晶界结离散性较大的器件参量有很好的补偿作用     

吖啶橙敏化的光致聚合物及其数字全息存储研究

制备了一种吖啶橙敏化的光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器三种波长的光对材料进行记录.结果表明,该材料具有较高的衍射效率、较高的曝光灵敏度和较大的折射率调制度,最大衍射效率均大于40%.将计算机二进制文件经过编码生成的二值图像存入样品,其再现图像较为清晰,译码后能够准确地还原出原文,表明该光致聚合物适合数字全息存储.     

丙烯酰胺基光致聚合物全息光栅的动力学研究

研究了光致聚合物的光化学反应和单体扩散反应的理论模型及动力学参数. 合成了以聚乙烯醇为粘结剂,三乙醇胺为引发剂,藻红B敏化的丙烯酰胺基光致聚合物全息存储材料,通过对测定的透过率和衍射效率进行曲线拟合,分析了染料浓度对光致聚合物的摩尔吸收系数ε、量子产率Φ和光化漂白速率常数k等光化动力学参数的影响规律,以及曝光强度对聚合反应速率k₀、扩散时间常数τ_D和最大折射率调制度Δn等扩散动力 关键词： 光致聚合物 透过率 衍射效率 动力学参数     

基于光纤光声传感的多组分痕量气体检测技术

为进一步提升多组分痕量气体检测灵敏度,设计了一套光纤光声传感系统。系统主要集成了2个近红外DFB激光器、近红外宽带光源、高速光谱模块、现场可编程逻辑门阵列信号采集与处理电路,具有激光调制控制、光声信号解调和数字锁相放大等功能。利用声学共振腔和干涉型光纤声波传感器对光声信号进行激发增强和探测增强,实现了乙炔和甲烷气体的高灵敏度检测。光纤声波传感器中以微机电系统悬臂梁作为声学敏感元件,设计了光纤法布里-珀罗干涉结构,将悬臂梁偏转位移转换为F-P腔长的变化。采用高分辨率光谱解调技术,实现了基于光纤F-P传感器的超高灵敏度光声信号检测。系统对乙炔和甲烷的检测极限分别达到2×10^-9和3×10^-9,归一化噪声等效吸收系数为8×10^-10cm^-1W Hz^-1/2。     

快速制备高掺杂CuO/SiO2复合气凝胶

通过环氧丙烷预反应法, 以乙腈为溶剂快速制备了高掺杂的氧化铜/二氧化硅复合气凝胶. 在典型的合成过程中, 将正硅酸甲酯(TMOS)、乙腈、去离子水和环氧丙烷混合进行预反应, 然后将该溶液与氯化铜的乙腈-水溶液混合并添加环氧丙烷, 在35℃烘箱中静置0.5 h 后转化为湿凝胶, 再经过CO₂超临界流体干燥和热处理即可获得黑色块状CuO/SiO₂复合气凝胶. 最终气凝胶样品密度约为180 mg·cm^-3, 比表面积高达625 m2·g^-1, 平均掺杂比为19.91%±2.42% (Cu:Si 摩尔比), 压缩模量为1.639 MPa, 具有成型性好、分散均匀等优点,是良好的背光源靶材料. 本论文还通过对比实验对凝胶化过程的机理进行分析, 结果表明, 通过改变溶剂和采用环氧丙烷预催化均衡了两种不同前驱体的反应速率, 实现了共凝胶的目的. 此外, 该方法还有望为其它金属氧化物/二氧化硅复合气凝胶的制备提供新思路.     

基于光学相关的光纤法布里-珀罗传感器解调仪

针对当前光纤法布里-珀罗(F-P)传感器解调仪存在的结构复杂和成本较高等问题,提出一种基于光学相关原理的新型解调方案.采用平板玻璃作为光学互相关器,利用平板玻璃与F-P腔的互相关关系解调出光纤F-P传感器的腔长.建立仿真模型对解调光路进行优化设计,搭建了结构简单的单模光纤F-P传感器解调仪,该仪器仅由宽谱光源、平板玻璃、线阵CCD、柱面镜和单模光纤搭建而成.实验结果表明,腔长解调分辨率达到0.72 nm.该解调仪在光纤测井、液位测量和结构健康监测等领域中的温度、压力和位移测量中有着广阔的应用前景.     

高阶高温超导量子干涉器件平面式梯度计的设计

设计了一种高温超导平面式梯度计的探测线圈，利用这种探测线圈与超导量子干涉器件(SQ UID)耦合，可以制成二阶或更高阶的高温超导SQUID平面式磁场梯度计.设计的探测线 圈由两个闭合环路组成，每个闭合环路是由若干个环路通过细小的连接通道连接而成.两个 闭合环路由一条超导窄带分割，将SQUID与这条超导窄带耦合可以测出超导窄带上的电流大 小.通过调整各个环路的形状、面积和位置，可以使超导窄带上的电流与磁场的高阶梯度成 正比，从而测得磁场的高阶梯度. 通过计算，得到了各个环路的面积、电感以及位置的关 系，在理 关键词： 高阶平面式磁场梯度计 高温超导薄膜