梯度折射率棒透镜的色差估计

对梯度折射率(GRIN)棒透镜色差的影响因素进行了研究,在玻璃光学性质计算模型的基础上建立了梯度折射率棒透镜色差估计函数与基础玻璃性能、交换离子对性质和参与交换的离子数量之间的关系。对Na+/Li+,K+/Cs+和K+/Tl+交换制备的梯度折射率棒透镜的色差进行了计算,结果表明,GRIN棒透镜的色差评价函数主要取决于基础玻璃和交换离子的性质,而与参与交换的离子数量无关。     

模折射率透镜的研制

本文报道在K7玻璃衬底上制作光波导模折射率透镜的实验结果,包括透镜的设计、制备及性能的测量。     

K9玻璃薄膜对离子交换磷酸盐玻璃波导表面保护的优化研究

采用镀K9玻璃薄膜方法来解决离子交换掺铒磷酸盐玻璃波导表面的侵蚀问题,对K9玻璃薄膜的厚度进行了优化研究。测量分析了样品的荧光光谱和荧光寿命,采用光学显微镜和棱镜耦合技术对不同K9玻璃薄膜厚度下制备波导的表面形貌和导光特性进行了表征和测试。结果表明,与掺铒磷酸盐玻璃原材料相比,镀K9玻璃薄膜后荧光光谱保持不变,荧光寿命稍有下降(约0.2 ms);K9玻璃薄膜的厚度在60~80 nm的范围内保护效果最佳。为下一步制备掺铒有源玻璃光波导器件奠定了良好的实验基础。     

K9玻璃低压下的双折射效应研究（Ⅱ）

继文献[1]之后,我们又用激光外差干涉仪测量了K9玻璃低压(0～3.5kg)下的双折射率,发现△~n_o～F和△~n_o～F呈不同的变化规律,这个现象是由样品内部应力分布的不均匀所导致的,反映了实际天文透镜自重引起的双折射率变化。     

基于双折射的滞后温度测量方法

在强磁场环境下,研究了K9玻璃内部线性双折射随温度的变化.实验发现强磁场对输出结果的影响可以忽略,K9玻璃内部线性双折射的变化滞后于环境温度.通过测量双折射的变化,可以估计K9玻璃内部温度.     

低冲击应力下脆性介质电阻率的实时测量

 冲击波压缩下材料宏观性质的变化与微观结构演化有着密切联系。通过改进对称差分电路测量方法,测量K9玻璃在失效破坏过程中的电阻率变化,研究了脆性介质在低冲击波应力下的损伤破坏机制。结果表明,随着冲击波在K9玻璃中传播,K9玻璃的电阻率逐渐下降;在7.6 GPa冲击压缩下,K9玻璃由最初的绝缘体状态逐渐转变为电阻率约420 Ω·m的稳定状态。     

微小非球面玻璃透镜超精密模压成型数值模拟

利用非线性有限元软件MSC.Marc,建立了微小非球面玻璃透镜超精密模压的有限元模型,并进行了微小非球面玻璃透镜模压数值模拟分析.通过对比模拟出的不同加工参量下的成型透镜和模具的残余应力分布结果,得出最优的超精密模压成型的模压速率和模压温度范围,并解释了模压速率和模压温度影响微小非球面玻璃透镜成型质量的原因.模拟可以对实际的大批量生产微小非球面玻璃透镜提供有力的帮助.     

微小非球面玻璃透镜超精密模压成型数值模拟

利用非线性有限元软件MSC.Marc,建立了微小非球面玻璃透镜超精密模压的有限元模型,并进行了微小非球面玻璃透镜模压数值模拟分析.通过对比模拟出的不同加工参量下的成型透镜和模具的残余应力分布结果,得出最优的超精密模压成型的模压速率和模压温度范围,并解释了模压速率和模压温度影响微小非球面玻璃透镜成型质量的原因.模拟可以对实际的大批量生产微小非球面玻璃透镜提供有力的帮助.     

飞秒激光和酸刻蚀方法制作凹面微透镜阵列

基于飞秒激光光刻技术和氢氟酸对光学玻璃的刻蚀,在K9光学玻璃表面制作了凹面微透镜阵列,并且可以以此为模板实现凸微透镜阵列的大量复制.用相位对比显微镜和扫描电子显微镜分析了微透镜阵列的表面轮廓,测试了微透镜阵列的光学衍射特征.该方法简单、透镜参量可控,制作的微透镜阵列能够用于分光、光束匀化、并行光刻等强激光领域.     

飞秒激光和酸刻蚀方法制作凹面微透镜阵列

基于飞秒激光光刻技术和氢氟酸对光学玻璃的刻蚀,在K9光学玻璃表面制作了凹面微透镜阵列,并且可以以此为模板实现凸微透镜阵列的大量复制.用相位对比显微镜和扫描电子显微镜分析了微透镜阵列的表面轮廓,测试了微透镜阵列的光学衍射特征.该方法简单、透镜参量可控,制作的微透镜阵列能够用于分光、光束匀化、并行光刻等强激光领域.     

用伪色差概念和PW方法设计双折射透镜初始结构

双焦点干涉显微镜因其高稳定性和高分辨率的特点而受到重视,其核心元件双折射透镜由一片双折射晶体和一片光学玻璃胶合而成。为了双折射透镜的设计工作方便,引入“伪色差”概念,定义“伪色散倒数”,从而可以借用现有的初级像差理论,运用PW方法,给出满足不同设计要求的三种双折射晶体和三种玻璃配对的双胶合透镜的初始结构表格,在不同的应用场合,可用OSLO软件进行像差计算和优化设计,取得需要的结果。为了便于评价这种特定的结构,定义紧凑因子7作为一个评价指标。给出采用方解石和ZF1作材料的设计实例,该设计结构紧凑(γ=0．25)。     

Polychromatic intensity point spread function of a birefringent lens

We study the intensity point spread function (IPSF) of a uniaxial birefringent lens sandwiched between two linear polarizers under broadband illumination having flat-top spectral profile. The optic axis of the birefringent crystal is perpendicular to the lens axis. For monochromatic input illumination, a low-power birefringent lens offers enhanced resolution under parallel-polarizers configuration and apodization under crossed-polarizers configuration with a single focus as well. At a relatively high value of birefringence parameter, the proposed system behaves as a double-focus lens. The present communication uses a novel technique to study the effect of polychromatic illumination on the imaging characteristics of birefringent lenses. The studies reveal that the imaging characteristics of the low-power birefrigent lens does not deteriorate considerably under polychromatic illumination. However, for a polychromatic beam with large bandwidth, the imaging behavior of the system having high birefringence parameter deviates appreciably from that under strictly monochromatic illumination. The said system even loses its inherent bi-focal nature due to depolarization of polarized polychromatic light upon passage through the birefringent crystal.     

双折射晶体在偏振光杨氏干涉实验中的应用

在正交偏光系统中置入一天然解理的双折射晶块和会聚透镜,可获得清晰的偏振光干涉分布图样。该文利用双折射晶体的偏振分束原理对干涉图样的产生和条纹分布进行具体的分析和计算。     

制作铊玻璃自聚焦透镜的两步离子交换工艺分析

本文分析了用一次离子交换工艺制备的自聚焦透镜的径向折射率分布规律,讨论了所能获得的最佳分布工艺条件。在此基础上提出了两步离子交换的新方法。计算表明用两步离子交换工艺制备的自聚焦透镜的折射率分布可以更接近理想分布.     

K9玻璃在脉冲CO_2激光作用下的热应力分析

根据已建立的理论模型,计算得到了K9玻璃受脉冲CO_2激光辐照时产生的热应力分布,研究了热应力的时间特征,在分析样品尺寸对损伤结果影响的基础上,提出了K9玻璃抗激光损伤的最佳半径。结果表明:K9玻璃产生的热应力损伤主要由环向应力控制,热应力以热冲击波的形式在样品内传播,大小随时间变化而来回振荡,且激光脉冲结束后比激光作用时间内产生的热应力要大。这说明若样品在激光加热期间产生的热应力不足以造成材料破坏,则有可能会在其后的冷却过程中产生更大的热应力,材料将会在冷却过程中发生破裂。根据样品参数对损伤结果的影响,进一步验证了K9玻璃抗激光损伤最佳半径的通用性。     

Pd-Ni-P大块金属玻璃的形成及其转变动力学

本文报道了Pd-Ni-P合金的过冷实验结果,研究了冷却速度对合金过冷行为的影响。通过将样品包裹在B₂O₃中从而减少样品的表面非均匀生核,使得样品在极低的冷却速度下形成大块金属玻璃。在玻璃转变温度(T_g=590K)处,冷却速度低达1K/s。利用经典的均匀生核与非均匀生核理论,计算了Pd₄₀Ni₄₀P₂₀合金的温度、时间转变曲线(即TTT图)。确定了合金的临界冷却速度。对结果进行了详细的讨论。 关键词：     

Birefringent azopolymer long period fiber gratings induced by 532 nm polarized laser

Based on the photoinduced birefringence in azo materials, the model of the birefringent long period fiber gratings (BLPFGs) has been proposed and the transmission of such birefringent fiber gratings was further simulated by the coupled mode theory. In order to obtain the optimum condition for making birefringent azopolymer optical fiber (APOF) gratings the photoinduced birefringence of azo dye and methyl methacrylate (MMA) copolymers was systematically studied. After photosensitivity study of azo samples, using Teflon technique, azo dye containing single mode polymer optical fiber (POF) was fabricated. Finally, BLPFGs can be fabricated in azopolymer fiber using polarized 532 nm laser. A 120 μm LPFG with a 50% duty cycle has been successfully written within the core of the fiber with 532 nm laser by an amplitude mask method. Under polarized microphotography, the grating was observed when the optical axis was set at 45° with the direction of the first polarizing lens of the polarization microscope.     

准分子激光辐照K9玻璃的热力效应分析

基于传热学理论, 利用有限元法对KrF准分子激光辐照K9玻璃样品中的热力效应进行了数值分析, 并比较了脉冲数目和重频对损伤效果的影响。研究表明, 较低的准分子激光能量就能够使K9玻璃在表面和体内产生热应力损伤, 热应力损伤在光斑区域内主要由压缩热应力控制, 在光斑边缘和材料内部则主要由拉伸热应力控制。在激光脉冲结束时刻, 产生的温度和热应力最大, 且热应力以热冲击波的形式在材料内传播, 随时间变化而来回振荡, 逐渐减弱。这种热应力的反复冲击会对材料产生持续的损伤增长效应, 增加了材料的损伤时间, 并使材料更容易断裂。脉冲数目和重复频率对损伤效果有着较大影响, 在高重复频率下, 损伤累积效应明显。     

Evaluation of polychromatic image quality of a birefringent lens by means of optical transfer function

Polychromatic or white-light optical transfer function (OTF) is put forward as a criterion to evaluate the performance of a uniaxial birefringent lens sandwiched between two linear polarizers. The optic axis of the birefringent crystal is perpendicular to the lens axis. The results show that the same system may be adapted for both enhanced resolution and apodization just by rotating any of the polarizers included in the system even under broadband illumination. The proposed system may also be exploited for image processing applications under polychromatic input illumination.