Bi_2O_3-B_2O_3-Ga_2O_3玻璃的三阶非线性研究

采用传统熔融淬冷法制备了4组高Bi2O3含量的Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃样品。测试了样品的密度、折射率和透过光谱,并分析了它们和Ga2O3含量之间的关系,拟合了样品的线性折射率随波长的变化曲线。根据Z扫描实验原理,利用钛宝石飞秒激光器测量了800 nm波长下各个样品的三阶非线性折射率n2以及非线性吸收系数β。结果表明:随着Ga2O3含量的增加,样品的线性折射率n0和三阶非线性折射率n2也随之增加,线性折射率最大样品对应的n2和β分别为3.331×10-18m2/W和0.695 cm/GW,表明该系列玻璃样品是一种优良的三阶非线性光学基质材料。     

结合计算层析与光学相干层析测量折射率分布

通过将计算层析技术与光学相干层析技术相结合,测量散射介质非均匀折射率分布。该方法测量散射样品折射率分布时,通过光学相干层析技术测量散射样品折射率分布在多个方向上的投影,采用计算层析技术实现对样品折射率分布的层析重建,克服了传统折射率光学测量方法如单纯的基于光学相干层析原理的焦点追迹法和光程匹配法,不能测量散射介质非均匀折射率分布的缺点。采用该方法在实验中对梯度折射率棒的径向相对折射率分布进行层析重建,取得了较好的实验结果。     

OCT图像法测量折射率

基于光程匹配原理提出了一种用光学相干断层成像(OCT)系统获得的图像测量样品折射率的方法。通过分析光程匹配原理,给出用OCT图像法测量样品折射率的原理及过程。以玻璃载波片和黄瓜组织为样品进行实验。实验结果表明,用OCT图像法获得的载玻片和黄瓜组织的折射率测量值分别为1.499和1.353,与发表或已知的折射率结果相吻合,测试结果的随机误差可小于0.01。另外,使用OCT图像法通过短时间所采集的两幅图像可对横向扫描任意位置的折射率同时进行测量。该方法进一步简化了基于光程匹配原理的折射率测量法的过程,缩短了测量时间,是一种快速测量样品折射率的实用方法。     

激光热诱导PbS纳米微粒的自陷、衍射和自散焦现象

用波长为488nm的氩离子激光与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰的PbS纳米微粒水溶胶作用,观察到了样品的自陷、衍射和自散焦现象,样品的折射率为负。测量了自陷阈值功率,计算了样品的非线性折射率n2。样品响应时间为11.86ms,且对488nm波长的光有吸收,说明样品的上述现象主要是由激光热诱导折射率的改变所引起的。     

基于光学外差干涉的折射率测量方法

基于光学折射率是材料的一个重要的物理参数,提出了一种在泰曼格林干涉系统基础上的光学外差干涉折射率测量方法及系统。测量系统将样品放置在系统外,采用双光束干涉探测,使系统更加稳定、调整简单、测量更加精准。实验上测量了K9玻璃块样品在超连续激光光源中心波长790nm、带宽20nm下的折射率,验证了方法的有效性和可靠性。实验结果表明,系统能够准确测量出样品的折射率,测量稳定性较高,精度可以达到10-4;适用于可见光和近红外波段透明物质的折射率测量,应用领域广泛。     

菌紫质薄膜光致折射率变化的理论计算和实验测量

基因改性细菌视紫红质BR-D96N由于M态寿命的延长而具有显著的光致变色特性.根据Kramers-Kronig变换关系,样品吸收光谱的变化会引起样品折射率的变化.本文首先从实验上测量了BR-D96N薄膜样品在光激发前后的吸收光谱,然后根据Kramers-Kronig变换关系,理论计算了对应此光致变色光谱变化的光致折射率变化光谱.实验上为了直接测量样品的光致折射率变化,采用Michelson干涉方法测量BR-D96N薄膜在不同探测波长下的光致折射率变化量,并与理论计算曲线进行了比较.     

研究玻璃表面层参数的一种新方法——平板双面偏振光反射光强比的测量

力偏振光在玻璃或其它透明材料平行平板前后表面反射光强比值与入射角的关系。对样品表面层的物理参数(折射率、厚度和吸收)很敏感,特别是当表面层的折射率与平板基底的折射率很接近时,尤其明显。本文结出的薄膜光学为基础的数字模拟和初步实验结果。采用数值拟合的方法,根据比值与角度的实验曲线可以得出样品表面层的物理状态。本法设备简单,结果直观。     

小麦新陈度的THz快速无损检测研究

采用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)测试了4个不同年份储藏的小麦样品,获得4个样品的太赫兹时域光谱,根据实验数据计算不同年份储藏小麦在0.2~1.2THz波段的折射率和吸收系数等光学参数。结果表明,不同年份储藏小麦样品的折射率和吸收系数均存在差异,2011年储存的小麦样品的折射率明显低于其他年份储藏小麦样品,且4个样品的吸收系数都随着频率的增加而增加。该研究为小麦新陈度的检测分析提供了新的实验方法,对进一步进行小麦品质的检测具有指导意义。     

入射角对测定玻璃折射率的影响

玻璃折射率的测定是高中阶段重要实验之一,本文探讨入射角对测量精度的影响。设玻璃折射率为n,空气折射率为1,入射角i,折射角r,则n=sini/subr由误差传递公式可得玻璃折射率一般1.5≤n<2,相应地     

用反射法自动测量大尺寸样品的折射率分布

针对大尺寸样品的折射率分布测量,引入自动扫描装置和适时数据处理系统,研究出一种高灵敏度的智能化反射法折射率分布测量仪,可进行快速、自动、准确的折射率分布测量.经理论分析和实验研究提出了一套合理的实验数据处理方法.并具体介绍和详尽分析了实验装置,讨论了有关理论和实验误差,给出了消除各种误差的有效方法,最终得出较为理想的实验结果.     

基于滴定法探究溶液浓度与折射率的关系

文章以酒精溶液、NaCl溶液和蔗糖溶液为研究对象，迈克尔逊干涉仪为载体，采用滴定法研究了以上溶液在20℃环境下的折射率与其浓度之间的关系。通过拟合浓度与折射率之间的变量关系，运用积分运算得到折射率n随浓度c变化的函数关系n(c),进而给出溶液在任意浓度的折射率。该实验既可作为大学物理设计性实验或拓展实验，培养学生的动手能力和创新能力，也可运用于测量溶液在不同浓度下的折射率，具有较好的应用前景。     

玻璃折射率温度系数的研究

<正>1主要内容物理实验教学除了让学生学习相关的知识,更希望能通过实验训练学生如何设计实验设备和实验方法.实验巧妙地用光干涉的方法测量玻璃折射率的温度系数,但由于玻璃受热会膨胀,测量时还需要扣除样品受热膨胀对光程差变化的影响.实验要求学生通过分别测量紧贴于样片上下两端的反射面的反射光(光束不通过玻璃样品)的光程差和样品上下端面的反射光的光程差随温度的变化,得出玻璃样品折射率的温度系数.     

套管辅助法测量异型预制棒折射率分布

基于光束扫描法的光纤预制棒折射率测试仪主要适用于直径和长度在一定范围内的圆柱形样品折射率分布的测试。提出一种套管辅助法可实现更短长度、更细直径和变直径样品的折射率测试。该方法将待测样品居中放置于一个尺寸符合测试要求的圆柱形套管内,并在套管内注入折射率匹配油,使其没过待测样品后按常规步骤进行测试。对比实验结果表明,套管辅助法与直接测量法的偏差与仪器的测量误差相当。采用套管法,获得了预制棒拉丝终止后变径区不同位置折射率的径向分布,可为拉丝过程的研究提供参考。     

GeS_2-Ga_2S_3-Sb_2S_3-AgCl玻璃的三阶非线性光学特性

采用熔融-急冷法制备了(100-x)Ge20Ga5Sb10S65-xAgCl(x=0,5,10,15,20mol%)系列硫卤玻璃,测试了样品的密度、从可见到中远红外的透过性能以及折射率参量,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性随波长变化的特性.结果表明:非线性折射率n2和非线性吸收系数β随着波长的增加而增加,AgCl含量为20mol%的样品在800nm处的非线性折射率n2=1.581×10-10esu,非线性吸收系数β=4.707cm/GW.与传统硫系玻璃相比,三阶非线性性能明显提高.     

统计优化迭代法测量质子交换波导折射率分布

提出了一种用于拟合测量渐变波导的折射率分布的新的理论处理。该方法把统计优化手段导入循环迭代法 ,可适用于费米函数这一类曲线变化范围大、且有多个自变量的函数。实验上用焦磷酸质子交换制备了LiNbO3波导样品 ,用该方法对退火后的折射率分布作了测量拟合 ,折射率拟合值与实验值的均方差为± 8.2× 10 - 4。     

块体材料的折射率测量:棱镜耦合法

本文叙述了用棱镜耦合过程来测量块体材料折射率的方法。实验通过测量激光在棱镜底面发生全内反射时的入射角来确定折射率。这种方法具有操作方便,样品制备简单的优点。只要棱镜标定准确,可以具有与最小偏向角法相比拟的精度。本文还测定了几种材料的折射率并估算了可能的误差。     

厚度对光聚物高密度全息存储记录参量的影响

本文用实验方法研究了光致聚合物的曝光时间常量、曝光能量常量、动态范围、曝光灵敏度和折射率调制度等高密度全息存储参量随样品厚度的变化规律,结果表明随着样品厚度的增加,曝光能量常量、曝光时间常量及材料的动态范围也增加,但材料的曝光灵敏度却减小,而折射率调制度却没有明显的变化规律.     

用衍射光栅和CCD测量透明材料折射率

介绍了一种基于衍射光栅干涉和CCD图像测量的测量透明材料折射率的方法。这种方法使用的仪器少,操作简单,配合CCD与图像处理的运用,尝试的两种测量方案都使精度能够达到10^-4。两种测量方案对同一玻璃基片的测量结果基本吻合,而第二种测量方案的测量精度要优于第一种,这是因为就我们目前的实验条件而言,CCD判别条纹移动的精度对折射率测量的影响要小于角度测量精度对之的影响。该方法还可以测量各向同性透明薄膜样品的折射率,为探索新型有机薄膜的折射率及其有关特性提供便利的手段。讨论了测量的基本原理和样品的测量结果,并对实验方法误差进行了分析。     

利用垂直邻边入射法测量三棱镜的折射率简

提出垂直邻边入射法测量折射率。从理论上分析了该方法的测量公式,通过实验测定了不同波长的光对于样品的折射率。与最小偏向角法相比,垂直邻边入射法不需要确定临界位置,在实际研究中更容易施行。     

利用垂直邻边入射法测量三棱镜的折射率

提出垂直邻边入射法测量折射率。从理论上分析了该方法的测量公式,通过实验测定了不同波长的光对于样品的折射率。与最小偏向角法相比,垂直邻边入射法不需要确定临界位置,在实际研究中更容易施行。