双奇核140Pr的高自旋态能级纲图

通过¹³⁰Te(¹⁴N,4n)反应首次对双奇核¹⁴⁰Pr进行了在束γ谱学研究.在实验中进行了γ射线的激发函数、γ射线单谱和γγt符合测量.建立了激发能达4717.3keV的¹⁴⁰Pr的能级纲图,其中包括新发现的42条γ射线和新建立的27个能级.基于实验测量的γ跃迁各向异性度,建议了¹⁴⁰Pr部分能级的自旋值.根据¹⁴⁰Pr附近同位素核结构的系统性,对部分能级的准粒子组态作了定性的讨论.     

141Nd激发态的在束γ谱学研究

通过¹³⁰Te(¹⁶O,5nγ)¹⁴¹Nd反应布居了¹⁴¹Nd的高自旋态能级.对反应产生的在束γ射线进行了γ射线单谱和γ–γ符合测量.建立了激发能达7614.5keV的¹⁴¹Nd能级纲图,新发现了12条γ射线和15个能级.基于实验测量的γ跃迁各向异性,建议了¹⁴¹Nd部分能级的自旋值.用一个h_11/2价中子空穴与¹⁴²Nd核芯晕态的耦合可以定性地解释¹⁴¹Nd的能级结构.     

207Rn能级结构的实验研究

利用能量为85—95MeV的¹⁶O束流,通过¹⁹⁶Pt(¹⁶O,5n)²⁰⁷Rn反应布居了²⁰⁷Rn的高自旋态.实验进行了γ射线的激发函数、γ射线的单谱、衰变谱和γ-γ-t符合测量.建立了由17条γ射线组成的²⁰⁷Rn能级纲图,并且基于实验测量的DCO系数建议了各能级的自旋值.用一个f_5/2价中子空穴与²⁰⁸Rn核芯耦合定性地解释了²⁰⁷Rn的低位激发态.     

NaI(Tl)对6.13MeV-γ射线的长管体源的探测效率的测量

导出了核动力反应堆一回路¹⁶N的泄漏率与γ射线探测器的计数率、高压蒸气流速、¹⁶N的衰变常量及其发射γ射线的概率和效率的关系式,并得出效率与高压蒸气流速和¹⁶N的衰变常量等无关的结论.用发射6.13MeV–γ射线的PuC点源测量了NaI(Tl)探测器对长管体源的相对效率的空间分布和参考点的绝对效率,据此计算出长管体源的效率,效率的测量值与MC法的计算值在7%之内符合.分析了6.13和7.12MeVγ射线的效率差异对¹⁶N泄漏率和Compton小角散射的次级γ射线对收敛长度的影响.     

208Hg β－ 衰变γ纲图

以¹⁸O重离子束轰击厚天然铅靶,通过多核子转移反应生成²⁰⁸Hg核.辐照铅片放入离线熔化铅靶气相热色谱装置中处理,分离并收集汞元素产物.完成了4πΔE_βγ-γ,γX(γ)关联事件谱及γ射线时序单谱测量.建议了21条γ射线,以及能量为1365,1727keV的两条²⁰⁸Tl新能级的²⁰⁸Hg β^－ 衰变部分γ纲图.     

73Br的衰变研究

以⁶⁴Zn(¹²C,2np)反应得到⁷³Br,经过氦喷嘴传输系统和快速化学分离后进行了γ单谱、γ-γ符合和角关联测量,得到了⁷³Br的27条γ射线能量和相对强度,其中102.1、137.2、166.2、249.0、345.5、363.8、381.5、385.7和390.2keV 9条γ射线以及192.4、537.4和574.1keV 3条能级为本工作首次测得.建立了⁷³Br的衰变纲图,由log ft值和角关联系数测量值推测了90.4keV能级的自旋.     

198Bi的高自旋态结构研究

利用能量为85—105MeV的¹⁶O束流,通过¹⁸⁷Re(¹⁶O,5n)反应研究了¹⁹⁸Bi的高自旋态能级结构.用6台BGO(AC)HPGe探测器和一台用于探测低能γ跃迁的平面探测器进行了γ射线的激发函数、γ-γ—t符合及γ射线的角分布测量.基于这些测量,首次建立了包括26条γ跃迁的¹⁹⁸Bi的高自旋能级纲图,确定了一个半寿命为(8.0±3.6)ns,自旋和宇称为15+的同质异能态.基于较重的双奇铋核^200—206Bi能级结构的系统性,定性地对¹⁹⁸Bi的能级结构进行了解释.     

缺中子120Ba核EC/β+衰变的再研究

利用171MeV ³²S束轰击⁹²Mo靶,熔合蒸发(2n2p)反应合成了¹²⁰Ba核.由氦喷嘴反冲快速带传输系统将反应产物送到低本底区.位于带子两侧的两个平面型高纯锗探测器对反应产物进行了符合测量.经离线数据分析,对早先发表的¹²⁰Ba衰变γ射线予以确认,并补充了19条强度较弱、能量较低的γ射线.建议了¹²⁰Ba的衰变纲图共包括35条γ射线和25条能级.     

209Fr的能级结构研究

利用能量为90—105MeV的¹⁶O束流,通过¹⁹⁷Au(¹⁶O,4n)反应研究了²⁰⁹Fr的高自旋态能级结构.进行了γ射线的激发函数、γ-γ延迟符合及γ射线的角分布测量.首次建立了由21条γ射线构成的²⁰⁹Fr的能级纲图,其中包括一个半寿命为(52±20)ns的同质异能态.基于²⁰⁹Fr与²⁰⁸Rn低位能级结构的相似性,用一个h_9/2价质子与²⁰⁸Rn激发态的弱耦合解释了²⁰⁹Fr的低位能级结构.     

Ir β+/EC衰变及其系统性分析

在在束实验条件下用γ-γ符合方法研究了具有β⁺/EC衰变性质的核素^176,178Ir的衰变γ射线. 另外借助氦喷嘴快速带传输系统在排除在束干扰的条件下, 进一步对¹⁷⁶Ir的β⁺/EC衰变进行了研究, 在确认在束测量新γ射线的同时建议了¹⁷⁶Ir的一个低自旋同核异能态. 从衰变系统性方面对^176,178Ir核中存在同核异能态的合理性和可能性进行了分析.     

偏分复用系统中偏振模色散补偿与偏分解复用一体化方案

本文建立了偏分复用系统中偏振模色散与信号偏振态变化引起信道串扰的数学模型, 分析了偏振模色散对偏分复用信道射频功率的影响, 并提出了适用于偏分复用系统的光域偏振模色散补偿与偏分解复用同时进行的方案: 用信道的射频功率作为反馈控制信号, 监测链路中偏振模色散和偏振态变化引起的信道串扰的大小, 用改进的粒子群优化算法对偏振控制器进行自适应控制, 同时完成偏振模色散补偿与偏分解复用. 在112 Gb/s偏分复用-差分正交相移键控(PDM-DQPSK)传输系统中仿真验证了该方案的有效性. 结果表明该方案可以使112 Gb/s-PDM-DQPSK传输系统完成自适应偏分解复用的同时, 在1 dB的光信噪比代价下, 使系统对偏振模色散的容忍度提高20 ps. 关键词： 偏分复用系统 信道串扰 偏振模色散 偏分解复用     

Mathematical principle and characteristics of polarization transform

The precise definition of polarization transform is proposed from the viewpoint of polarization domain transform for the first time. The mathematical principle, characteristics and physical meanings of polarization transform are analyzed. Two typical kinds of polarization transforms which are called unitary matrix polarization transform (UMPT) and diagonal matrix polarization transform (DMPT) are put forward. The gain property and the change property of polarization state distance are presented in detail. Thereby, the concept of serial polarization transform is proposed. A general polarization transform can be realized by two steps: changing the location of polarization states in polarization domain by UMPT; and expanding or compressing the density of polarization states by DMPT. The result is meaningful to many applications including polarization filtering, detection, enhancement, anti-jamming, discrimination and so on. Supported in part by the National Excellent PhD Dissertations Fund of China (Grant No. 08100101), the New Century Excellent Talents Fund of China (Grant No. NCET-04-0997), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60672033) and the Excellent PhD Fund of National University of Defense Technology (Grant No. B070401)     

涡旋光束在反射中的正交偏振特性研究

本文从角谱理论出发建立了涡旋光束在空气-玻璃界面反射时的傍轴传输模型, 并研究了反射过程中诱导产生的正交偏振效应. 当一水平偏振涡旋光束以不同角度入射时, 反射光束的正交偏振分量呈现出类似于一阶厄米-高斯模式的双峰强度分布, 而水平偏振分量强度分布呈现与入射光束相似的分布, 且只在布儒斯特角附近入射时才现出与正交偏振分量垂直的双峰分布. 对于任意线偏振入射光, 其正交偏振分量的偏振方向不再垂直于入射时的偏振方向, 而是与反射光束的中心波矢垂直, 此时正交偏振分量出现有趣的旋转特性, 其物理原因归结于任意线偏振光入射时所对应的水平与垂直偏振分量的反射系数不同. 最后进行了相关实验验证, 发现实验结果与理论分析符合得较好. 关键词： 正交偏振 涡旋光束 任意线偏振     

Momentum-space polarization fields in two-dimensional photonic-crystal slabs: Physics and applications

In addition to non-radiative guided modes, two-dimensional photonic-crystal slabs support guided resonant ones which can radiate into free space. From the polarization states of these guided resonances, a polarization field on a photonic band can be constructed in momentum space. Momentum-space polarization fields display complicated configurations and patterns with different types of polarization singularities inside, shedding new light on the manipulations of light flows. In this review, we summarize the recent research progress on momentum-space polarization fields and singularities in two-dimensional photonic-crystal slabs, focusing on their unique optical properties and potential applications as well.     

水下物体激光圆偏振成象实验及与线偏振成象的比较

采用波长532nm激光作光源,面阵CCD作探测器,利用圆偏振技术进行水下物体成象实验研究,对实验结果进行了分析并与线偏振成象技术进行了比较。结果表明无论是采用圆偏振技术还是线偏振技术都可提高水下物体成象的衬比（度）和成象距离;水体较清时圆偏振成象清晰度远远大于线偏振成象清晰度;当水体较混时,圆偏振成象清晰度大大下降和线偏振成象效果相接近。     

偏振度作为反馈信号进行偏振模色散补偿的研究

对40Gb／s光纤通信中归零码和非归零码光脉冲的偏振度随二阶偏振模色散的变化规律进行了数值模拟,结果表明由于二阶偏振模色散的影响,偏振度的变化趋势呈现出震荡性,二阶偏振模色散对归零码的偏振度要比非归零码的偏振度影响明显;同时搭建了偏振模色散补偿系统,对系统进行数值模拟和实验所得到的结果都表明,以偏振度作为反馈信号,采用粒子群优化算法作搜索算法能够有效地对归零码和非归零码系统的一阶及高阶偏振模色散进行自适应补偿。     

一种基于新型偏振干涉成像光谱仪的目标偏振信息探测新方法

提出了一种采用基于视场补偿型Savart偏光镜的新型偏振干涉成像光谱仪对二维目标偏振信息进行空间遥感探测的新原理和新方法.在新型偏振干涉成像光谱仪光学系统不变的情况下,通过旋转偏振干涉仪分别测出了三个不同角度下像面上各像点的光强值,反演出了二维面目标的斯托克斯矢量,并给出了各像点偏振度和偏振方向的理论表达式.采用计算机模拟实验对该探测原理和方法进行了验证,所得结果与理论完全符合.从理论和实践上扩展了干涉成像光谱仪的探测功能,与目前国内外所研究的成像光谱仪相比,该成像光谱仪既能同时探测目标二维空间信息和一维光谱信息,又提供了一种获得目标偏振信息的手段和方法.     

多功能太赫兹超表面偏振控制器

本文提出了一种“金属栅-开口环/硅环-金属栅”结构的透射式超表面偏振控制器, 研究了入射角度和抽运光对该器件传输及偏振态控制性能的影响. 研究结果表明, 当线偏振太赫兹波垂直入射时, 可对0.39-1.11 THz频段的太赫兹波实现偏振方向90°旋转, 偏振旋转效率为99%, 损耗为1 dB. 对于斜入射的情况, 偏振转换性能在0-60°范围内基本保持不变, 且透过率达到90%以上. 同时, 通过调控抽运光强度的方式, 该器件能够实现对透射与反射太赫兹光束的强度调制, 调制深度均达到90%, 且可以实现太赫兹波偏振分束功能. 该器件可以作为未来太赫兹空间光通信和信息处理的宽带、角度不敏感、可调谐的偏振转换器和分束器.     

考虑探测器γ特性的光电偏振成像系统偏振信息重构方法

由于探测器响应的γ特性, 造成光电偏振成像中直接利用图像灰度重构的偏振信息与真实目标场景偏振信息的严重偏离, 基于重构偏振信息的后续定量化处理将完全失去意义. 为此, 提出了一种考虑探测器γ特性的光电偏振成像系统偏振信息重构方法, 分别针对分时和同时偏振成像模式分析了实现方法, 并设计进行了实际偏振成像实验. 实验数据表明: 探测器γ特性直接影响偏振成像系统重构的斯托克斯矢量和偏振度, γ值偏离1越大, 直接利用图像灰度重构的偏振度的重构误差也越大; 该偏振信息重构方法能够准确地重构出目标场景的斯托克斯矢量和偏振度信息, 为后续偏振成像的研究和定量应用奠定了理论基础.     

基于互补型偏振控制板的多光束叠加特性研究

为满足惯性约束聚变对靶面光场辐照特性的要求,提出利用互补型偏振控制板改变光束内部偏振态,实现多光束消偏振叠加,进而改善聚焦光场均匀性的方案.建立了光束通过互补型偏振控制板进行变换的物理模型,理论分析了互补型偏振控制板影响聚焦光斑偏振特性的原因,比较了互补型偏振控制板与非互补型偏振控制板对聚焦光斑偏振特性及均匀性的影响,并进一步讨论了偏振控制板单元数的选取问题.结果表明:多光束通过互补型偏振控制板后,聚焦光场不再是单一偏振光,而是各类部分偏振光的随机混合;与其他类型双块偏振控制板相比,互补型偏振控制板能实现聚焦光斑的消偏振叠加且效果最佳,使光斑偏振度下降至0.2以下,并能有效地改善光斑的强度均匀性.采用互补型偏振控制板时,单元数对聚焦光斑偏振特性影响不大,但对强度均匀性则存在一定程度的影响,因而在实际工作中应根据应用需求合理选取单元数.