镱掺杂钼酸铅的光谱和EPR谱的理论研究

该文表达了一个研究Yb³⁺掺杂PbMoO₄晶体的光谱和电子顺磁共振谱(EPR)的理论方法. 采用晶体场理论,推导了有关光谱和电子顺磁共振谱的公式. 基于这些理论公式,构建了4f¹³电子组态在D_2d晶体对称下包括Zeeman磁相互作用的14阶能量矩阵. 通过对角化这一能量矩阵,研究了Yb³⁺掺杂PbMoO₄晶体的光谱和电子顺磁共振谱. 所得的理论结果与实验值很好符合. 而且,相关的晶体场参量也在研究中确定.     

变折射率方形孔径平面微透镜阵列的聚焦和散焦特性

为提高变折射率平面微透镜阵列的填充率,利用光刻工艺和离子交换技术制备了填充率近达100%的方形孔径平面微透镜阵列,并对其透镜元及相邻透元间间隙构成的角落区域的成像进行了理论和实验研究.根据变折射率介质光线追迹法,利用MATLAB软件模拟,发现在透镜元区域和角落区域成像特性相反.成像系统测试表明:由于透镜元区域和角落区域的折射率分布变化规律不同,透镜元与角落区域对物体分别成倒立实像和正立虚像;透镜阵列可实现聚焦和散焦功能;角落区域得到充分的离子交换使得间隙足够小,形成了从该区域中心向外逐渐增大的新型梯度折射率模型.     

CRIN球透镜的光线轨迹方程式的研究

由于GRIN球透镜的光线轨迹为通过对称中心的平面曲线，所以本文研究了折射率呈二次抛物线型的GRIN球透镜在极坐标下的光线轨迹方程式。     

方形自聚焦透镜5×5阵列的成像特性

采用离子交换工艺和精密加工技术制作了方形自聚焦透镜5×5阵列,并对其成像特性进行研究。结果表明：方形自聚焦透镜阵列相对于圆形孔径阵列而言,能有效增大填充系数,提高受光面积,其多重像和综合像的像质均匀,成像质量好。分析了导致多重像偏离和综合像变形的原因,并给出解决这一问题的关键技术。     

方形自聚焦透镜5×5阵列的成像特性

采用离子交换工艺和精密加工技术制作了方形自聚焦透镜5×5阵列,并对其成像特性进行研究。结果表明：方形自聚焦透镜阵列相对于圆形孔径阵列而言,能有效增大填充系数,提高受光面积,其多重像和综合像的像质均匀,成像质量好。分析了导致多重像偏离和综合像变形的原因,并给出解决这一问题的关键技术。     

离子交换引起的GRIN棒透镜大折射率差值分析

利用两次离子交换法制作了GRIN棒透镜样品，并采用雅明干涉法对样品的折射率分布进行了测试.结果表明，样品获得了较大的折射率差值.讨论了两次离子交换增大折射率差的原因.研究结果在制作生产梯度折射率材料方面有一定的参考价值和指导意义.     

光学功能晶体K5Bi(MoO4)4: Yb3+的光谱及晶格结构研究

基于完全对角化方法和重叠模型,计算了在K5Bi(MoO4)4: Yb3+晶体中掺杂Yb3+的晶格结构和光谱,在计算中,考虑了中心阳离子与配体的键长和键角变化的贡献,计算结果与实验之值符合很好.结果表明:以Yb3+为中心离子的晶格结构,将沿三方对称轴向下移动了0.035 nm的距离,在上三方晶格发生伸长畸变和在下三方晶格发生压缩畸变.     

离子交换时间对平面微透镜阵列的透镜元光学特性的影响

采用光刻离子交换工艺制作了半径不同的圆形孔径变折射率平面微透镜阵列,在离子交换过程中分6个时段取样,测量不同开孔大小的变折射率平面微透镜阵列的离子交换深度、宽度和透镜元的焦距、畸变、数值孔径,发现离子交换宽度和深度之比随着离子交换时间增长而减小,在z方向和r方向的离子平均扩散速率逐渐减小,且开孔半径小的变折射率平面微透...     

基于方形孔径微透镜阵列二维叠栅条纹的微小角度测量

提出了一种利用方形孔径微透镜阵列和微图形阵列产生的二维叠栅条纹测量微小角度的方法。分析了不同尺寸阵列产生的二维叠栅条纹的节距变化规律,推导了微小旋转角度的表达式,对叠栅条纹的节距与阵列夹角之间的关系进行了理论分析与实验测量。研究结果表明,当微图形阵列的窗口边长小于微透镜阵列的透镜元宽度时,叠栅条纹的节距变化较平缓,且对微图形与微透镜阵列间的夹角θ的变化较敏感,这有利于提高测量结果的准确性;当微图形阵列的窗口边长为0.3mm,微透镜阵列的透镜元宽度为0.4mm时,节距与夹角θ间关系的实验结果与理论结果总体一致。     

二次光栅在波前测量中的应用

采用一种特殊的二次光栅用于激光波前测量,它对非零级衍射光束具有不同的聚焦效应,其光栅线为圆弧型而非直线。导出了在会聚光束情况下的两平面成像在单一像平面上的距离关系,实验上实现了二次光栅用于会聚光束的波前测量,测量得到会聚光束具有较大的散焦(-2.93λ)和球差(1.34λ),与该透镜引起波前的离焦像差理论理想值(-2.695λ)基本符合。该技术可以实现波前的高空间分辨力和高精度实时测量,大大减少光学元件数量,降低装置成本。由于大功率激光束的不稳定性,其波前变化非常快,所以该方法的实时性非常适合于这种波前变化的测量。