磁光盘微光斑参数实时测量的频谱分析法

本文在频域对磁光读出过程进行了分析，提出了一种方便实时测量磁光存储系统中的微光斑参数的新方法－频谱分析法。误差分析表明，该方法精度高，易于实现。     

硅键合SOI平面光波导探索

本文分析了ＳＩＭＯＸ／ＳＯＩ和ＤＷＢ／ＳＯＩ结构的性能特点。尝试用ＤＷＢ／ＳＯＩ材料制备不同波导层厚度的平面光波导样品，并测试了１．１５μｍ和１．５２３μｍ激光的ＴＥ和ＴＭ模的传输损耗。１．５２３μｍ光的ＴＥ模的最小传输损耗已达０．２７ｄＢ／ｃｍ。说明ＤＷＢ／ＳＯＩ材料是一种有潜力的光波导材料。     

宽频带KrF激光在SF_6介质中的SBS实验研究

宽频带ＫｒＦ激光泵浦高纯度高气压ＳＦ＿６气体产生了受激布里渊背向散射（ＳＢＳ）。实验研究了ＳＢＳ的强度和反射率随泵浦光强和ＳＦ＿６介质密度的变化，测得在ＳＦ＿６气压为１ＭＰａ时，泵浦光能量为１２０ｍＪ，ＳＢＳ光最大能量为１３ｍＪ，反射率为１０％，产生ＳＢＳ的泵浦光阈值１．１８×１０￣４ＭＷ／ｃｍ￣２。实验验证了ＳＢＳ光与泵浦光相位共轭特性，近场均匀性有很大改善，远场光束质量有一定改善，在泵浦光能量１３３ｍＪ，脉宽２５ｎｓ时，得到了脉宽６．８ｎｓ的ＳＢＳ光输出。脉宽压缩比为４。     

1.55μmSi1—xGex光波导在Si1—xGex／Si多量子阱探测器集成的优…

对１。５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为：１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，脊宽，高和腐蚀深度分别为８，３和２．６μｍ，２）对ＳＩ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由厚度为５５０ｎｍ，２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５ＧＥ０．５＋１８ｎｍＳｉ组成，长度约２ｍｍ。     

SA/PMMA的可擦除光存储特性研究

用在聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）中掺杂邻羟基亚甲基苯胺（SA）样品，实现了可见光区域的可擦除光存储。以Ar^ 激光488.0nm线为写入光，He-Ne激光632.8nm线为读出光，研究了光栅生长的动力学过程。在写入和擦除过程中，均观察到了衍射信号随时间先增强后减弱的趋势。探讨了写入光和擦除光功率对衍射信号的影响，依据相干光调制形成相位光栅和光异构产生压力梯度引起分子扩散的光物理过程对光存储机制进行了探讨。     

动态可见—红外图象转换器件及转换系统

本文介绍已建立的一套动态可见－红外图象转换系统，采用ＣｄＳ－ＣｄＳｅ光导薄膜型液晶光阀作为关键转换器件，实现了由可见图象到红外（８～１２μｍ）图象的视频转换，其对比度达９：１，响应时间为４０ｍｓ，极限分辨率为１０ｌｐ／ｍｍ。     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x光波导与Si_(1-x)Ge_x/Si多量子阱探测器集成的优化设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱（ＭＱＷ）红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为：１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，脊宽、高和腐蚀深度分别为８、３和２．６μｍ；２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由厚度为５５０ｎｍ、２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成，长度约２ｍｍ。结果表明，这种结构器件的内量子效率可达８８％。     

动态可见－红外图象转换器件及转换系统

本文介绍已建立的一套动态可见－红外图象转换系统，采用ＣｄＳ－ＣｄＳｅ光导薄膜型液晶光阀作为关键转换器件，实现了由可见图象到红外（８～１２μｍ）图象的视频转换，其对比度达∶１，响应时间为４０ｍｓ，极限分辨率为１０ｌｐ／ｍｍ．     

甲基橙偶氮染料掺杂聚乙烯醇薄膜的光存储特性研究

研究了甲基橙(MO)偶氮染料掺杂聚乙烯醇(PVA)薄膜的光致双折射和全息光存储特性.利用YAG激光二倍频(532nm)作为写入光,He-Ne激光(632.8nm)作为读出光,考察了不同染料浓度薄膜的光致双折射,探讨了光致双折射和泵浦光功率的关系,并实现了全息光存储.阐明了MO/PVA光存储的物理机制.     

光致变色二芳基乙烯多波长光存储研究

多波长光致变色存储是基于光致变色原理的一种高容量光存储方法.介绍了多波长光存储的存储原理、系统构成和光盘结构.利用三波长光致变色存储实验装置，进行了三波长光致变色存储的实验.结果显示，实验中采用的三种光致变色材料可用于多波长存储，多波长存储读出信号对比度较高，各记录信号之间几乎无串扰.记录信息经50次低速读出后仍保持较高对比度. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰     

Ag-Al纳米球二聚体的光学性质研究

金属纳米材料因其表面等离子体共振特性而备受关注。异质结构的金属纳米材料的光学特性相比于同质结构因其材料的不同破坏了原有结构的对称性,对称性的破坏将引起光学性质的改变,相邻两个颗粒之间的相互作用会产生Fano共振。Fano共振是由异质纳米结构的表面等离子体共振耦合引起的,通过合理地调控表面等离子体共振的耦合,将进一步调控Fano共振的强度同时促使异质结构的电场增强特性和辐射特性得到进一步优化。受金银等贵金属的带间跃迁影响,金属铝纳米材料成为研究紫外-近紫外光区的表面等离子体共振研究最佳选择。采用有限时域差分方法研究了Ag-Al纳米球二聚体的光学特性。研究了Ag和Al纳米球组成的二聚体的吸收光谱与入射光偏振方向、纳米球半径、颗粒间距和介质折射率等几何结构及物理参数的关系,并深入讨论了二聚体的局域场分布规律;讨论了获取更高效的Fano共振光谱的方法。由于材料的对称性被破坏,异质二聚体的光学性质与同质二聚体明显不同,Ag-Al异质纳米球二聚体呈现出在紫外和可见光区的双Fano共振现象。Ag-Al二聚体表面等离子体互相耦合引起Fano共振从而导致表面等离子体的共振抑制和增强。研究结果对在紫外-可见光区的表面等离子体应用、纳米光学器件的设计与开发及基于表面等离子体共振的表面增强光谱、生物传感和检测研究等有一定参考价值。     

Optical wave propagation in photonic crystal metamaterials

Metamaterials that provide negative refraction can be implemented in photonic crystals (PhCs) through careful design of the devices. Theoretically, we demonstrate that the dispersion can be altered to achieve negative refraction. This can be done through engineering the geometry of the device as well as selecting appropriate materials. The PhC also demonstrates slow light that facilitate sensing chemicals or biological agents. Using metallic materials such as gold nano-particle enables PhCs to guide optical waves in desired pathways. Also using magnetic materials such as highly doped n-GaAs, we can tune the band gap by changing magnetic field. The simulated results are consistent with some of the previously reported experimental results and give us guidance for future experiments.     

X－型波导全光开关的优化设计

依据耦合模理论与光束传播法（Ｂｅａｍｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ），提出了由Ｘ结波导到交叉波导的系列化全光开关设计。此设计方法可以对不同的材料（自聚焦、自散焦）、不同的非线性折射率和波长等进行波导全光开关优化设计。     

多孔硅材料光学Anderson局域的研究

本文基于Anderson局域效应和有限时域差分(FDTD)计算方法,对具有一定无序性的多孔硅材料内光的横向局域进行了理论分析,考察了不同无序度、孔洞排列的不同方式对硅材料光学性质的影响。计算结果表明,多孔硅内光的行为和多孔硅的结构参数有很大关系。当结构参数合适时,光束可以呈现比较明显的横向局域效果。适当改变材料中孔道的排列方式,可以有效的调节光在材料中的传播方式与局域效果。设计了具有"边墙"效果的孔洞排列方式,不仅能够固定光斑的位置,而且还可实现光束的局域增强效果。     

用于下一代传感和光源的新型材料、光纤及器件

制造技术与复杂模型、设计工具的进步使微纳结构光学器件的实现成为可能。微纳结构光学器件可用于导光与光的相互作用,液态或气态新型光源和传感器件。IPAS致力于新型光学材料研究与开发,将玻璃工艺和光纤开发有机结合,重点研究微纳结构光纤,光纤表面功能处理和器件开发。介绍了IPAS的研究实力和近年的发展概况,其中包括中红外光学材料、纳米粒子嵌入玻璃材料、新型化学和生物传感器(适用于超低量样本及/或体内样本)、激光器件,以及用于光数据处理的新型高非线性光纤。     

非线性光学材料倍频效应测试系统研究

开展了一种红外和可见波段非线性光学性能测试研究。该研究基于二阶非线性光学原理, 结合光电信号探测技术, 提出了一种采用红外OPO激光以及把倍频光及其他光效应产生的光通过谱仪分光并结合CCD阵列探测器加以区分探测的新检测方案。主要解决了测试使用1 064 nm光源时, 材料的倍频信号532 nm被样品吸收后而探测不到倍频信号的缺点, 以及准确测量了倍频信号强度, 排除了其他光学效应产生的噪声干扰。其特点是采用1 064和1 905 nm的双波长激光替代单一波长的激光源, 该方案能适用于可见和红外非线性材料光学性能的测试。研究工作包括测试系统组成, 工作原理和测试方法, 并给出了采用本方法测试KTP, KDP, AGS以及几种新的红外非线性材料的实验结果, 并且发现了几种有前途的非线性光学晶体材料。研究结果表明本方法具有稳定可靠、判别精度高、操作简单等优点, 可以有效地定性或半定量测试材料的可见-红外非线性光学性能, 为研究可见、红外乃至紫外二阶非线性光学材料提供重要的测试手段。     

Optical properties of amyloid stained by Congo red: History and mechanisms

Amyloid stained by Congo red has striking optical properties that generally have been poorly described and inadequately explained, although they can be understood from principles of physical optics. Molecules of Congo red are orientated on amyloid fibrils, and so the dye becomes dichroic and birefringent. The birefringence varies with wavelength in accordance with a fundamental property of all light-transmitting materials called anomalous dispersion of the refractive index around an absorption peak. The combination of this and absorption of light, with modification by any additional birefringence in the optical system, explains the various colours that can be seen in Congo red-stained amyloid between crossed polariser and analyser, and also when the polariser and analyser are progressively uncrossed. These are called anomalous colours.     

Optical knobs from slow- to fast-light with gain in low-dimensional semiconductor heterostructures

The light pulse propagation through semiconductor quantum-well heterostructures under realistic experimental conditions is studied analytically with the Schrödinger equations. It is shown that slow light and superluminal propagation with gain can be observed by varying the relative phase and the strength of the applied fields. Such investigation may open up the possibility to control the light propagation and may lead to potential applications such as high-fidelity optical delay lines, optical buffers and optical communication in quantum wells solid materials.     

光学玻璃材料破坏测量

报道应用偏振光消光法测量光学玻璃材料在强光作用下激发的内部应力分布情况以及用诺曼斯基偏振光干涉仪对微小破坏点的测量，结果表明诺曼斯基干涉仪能比较好地分析其破坏进程。     

非晶碳化硅材料与光学微腔的制备与发光

利用等离子体化学气相沉积技术在100℃的衬底温度下,制备了具有不同组分比的系列非晶碳化硅薄膜。结合傅里叶变换红外光谱与喇曼光谱对所制备的薄膜微结构进行了表征与分析,同时,对具有不同组分比的非晶碳化硅薄膜室温光致发光性质进行了系统的研究。结果表明在Ar⁺离子激光和Xe灯紫外光的激发下,不同组分的样品显示出不同的光致发光特性,并对样品的发光特性与其微结构的联系进行了讨论。在此基础上,用碳化硅薄膜设计和制备了全固体光学微腔,研究了微腔对碳化硅发光行为的调制作用。