Sequential generation of self-starting diverse operations in all-fiber laser based on thulium-doped fiber saturable absorber

Self-starting Q-switching, Q-switched mode-locking and mode-locking operation modes are achieved sequentially in an all-fiber erbium-doped fiber laser with thulium-doped fiber saturable absorber for the first time. The central wavelengths of Q-switching, Q-switched mode-locking and mode-locking operation modes are 1569.7 nm, 1570.9 nm, and 1572 nm, respectively. The mode-locking operation of the proposed fiber laser generates stable dark soliton with a repetition rate of 0.99 MHz and signal-to-noise ratio of 65 dB. The results validate the capability of generating soliton pulse by doped fiber saturable absorber. Furthermore, the proposed fiber laser is beneficial to the applications of optical communication and signal processing system.     

基于量子隐形传态的无线通信网络身份认证方案

提出了有中心的结构化量子通信网络概念,并在经典认证基础之上,结合量子隐形传态技术实现了无线通信网络的身份认证.此认证方案通过对无线局域网的认证进行探讨进而推广至整个无线通信网络中.在无线局域网中,在已获得SK与EPR对的前提下,STA与AP两端通过量子信道进行信息传输,然后AP对手中的量子态进行幺正变换后将得到的信息与原先的备份信息进行保真度计算,从而判定是否认证成功.     

Zn2+∶Yb3+∶LiNbO3晶体生长及光谱性能研究

采用提拉法成功生长了Zn2+(2mol;)单掺的同成分铌酸锂(Zn2+∶LiNbO3)晶体及Zn2+(6mol;)和Yb3+(1 mol;)双掺的同成分铌酸锂(Zn2∶Yb3+∶LiNbO3)晶体,晶体尺寸分别约为φ30 mm×40 mm和φ30 mm×50mm.测试了这两个晶体的XRD图谱并与标准图谱进行了比较.测量了Zn2∶LiNbO3和Zn2∶Yb3+∶LiNbO3晶体的红外透射光谱,OH-的振动吸收峰分别位于3484.2 cm-和3493.7 cm-1,表明Zn2+的掺杂浓度还都处在阈值以下.研究了Zn2+∶Yb3+∶LiNbO3晶体的室温吸收、发射光谱和荧光寿命特性,表明其是潜在的近红外激光增益介质,有望发展新型功能激光器件.     

激光晶体Zr∶Yb∶LiNbO3的生长及光谱性质研究

采用Czochralski技术分别生长了双掺Zr4+(1mol;,2mol;,3mol;)和Yb3+(0mol;,1mol;,1mol;)的Zr∶Yb∶LiNbO3晶体.测试了晶体的XRD图谱并与标准图谱进行了比较.测量了晶体的红外透射光谱,OH-的振动吸收峰分别位于3485 cm-1、3488 cm-1和3488 cm-1,当Zr4+浓度达到2mol;以后,继续增大Zr4+浓度,OH-的振动吸收峰不发生移动.研究了晶体的室温吸收、发射光谱和荧光寿命特性,表明Zr∶Yb∶LiNbO3晶体是一种潜在的可用来发展具有抗光损伤的新型激光晶体材料.     

溶液法制备PVP为界面修饰层的红荧烯结晶性薄膜

为了获得低成本、高结晶度的红荧烯薄膜,采用溶液加工的方法和聚合物界面修饰层研究了红荧烯薄膜的性质。首先,通过旋涂方法在Si/SiO₂衬底上先沉积一层聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为界面修饰层,利用偏光显微镜（POM）、原子力显微镜（AFM）研究了PVP层表面形貌及粗糙度。接着在PVP上滴涂红荧烯溶液后固化烘干,制备红荧烯晶体薄膜,研究了不同PVP浓度和不同成膜温度下界面修饰层对红荧烯表面形貌的影响。然后,利用X射线衍射（XRD）表征对比研究了薄膜的微观结构。最后,分析了红荧烯晶体薄膜的生长机制。实验结果表明：80~140℃及低浓度的PVP条件下能得到结晶度高、连续的红荧烯球晶,并且温度升高时,球晶尺寸变大。PVP作为界面修饰层有利于改善红荧烯的成膜性,制备高结晶度的晶体薄膜。     

Fe3O4纳米粒子对P3HT:PCBM电池的影响

为了提高太阳能电池的性能,研究磁性纳米粒子在外加磁场的作用下对聚合物太阳能电池有源层P3HT:PCBM成膜及太阳能电池性能的影响。本文采用热分解法制备了磁性Fe₃O₄纳米粒子,将不同质量分数的Fe₃O₄纳米粒子掺入到P3HT:PCBM溶液中,旋涂后在外加磁场的作用下自组成膜。通过TEM、XRD对制备的Fe₃O₄纳米粒子进行表征,并利用偏光显微镜、原子力显微镜对成膜质量进行探究。结果表明,采用热分解法制备的Fe₃O₄纳米粒子直径在10 nm左右,在外加磁场作用下,Fe₃O₄纳米粒子对成膜有一定的调控作用。当Fe₃O₄纳米粒子掺杂质量分数为1%时,太阳能电池器件的开路电压增加3.77%,短路电流增加24.93%,光电转换效率提高7.82%。     

基于三氯化铁催化作用制备大尺寸氧化石墨烯薄膜

本文用三氯化铁(FeCl₃)作催化剂制备了大面积的氧化石墨烯(L-GO)薄膜。 通过原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(POM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对FeCl₃催化剂存在下,不同温度和时间得到的L-GO薄膜进行形貌和结构研究。 结果表明,在 FeCl₃催化下L-GO薄膜片畴的面积为10 μm×10 μm,与无催化作用得到的GO薄膜相比增加了大约4倍。 从FTIR和XRD分析可以确定,大尺寸片畴的形成可以归因于催化作用促进了氧化石墨上的羟基、羧基、羰基等含氧官能团重新组合和连接。 据此,提出了FeCl₃催化下L-GO薄膜形成模型,为制备大面积石墨烯薄膜提供了新的途径。     

基于FPGA的半导体激光器稳频系统

半导体激光器由于波长覆盖范围大、易调谐、体积小、重量轻、结构简单、功耗低、寿命长等优势,在量子信息、精密测量、光学传感等领域均有广泛应用。由于自由运转的半导体激光器输出频率起伏较大,在应用中需要对其频率进行反馈控制。然而传统反馈控制系统存在结构复杂、体积庞大、稳定性差等缺点,因此我们搭建了一套基于FPGA的外腔半导体激光器稳频系统。该系统以铯原子饱和跃迁线为参考频率,以FPGA电路模块代替信号发生器、锁相放大器、PID、示波器等器件,对激光器工作电流施加反馈,成功将激光器的输出频率分别稳定到|6²S_1/2,F=4→|6²P_3/2,F=4,5交叉峰和|6²S_1/2,F=4→|6²P_3/2,F=5跃迁线对应的频率。80 s内激光器输出频率起伏为3.0(0.3) MHz。该系统简单易用,集成度高,可用于多种锁定系统。     

钛酸铋钡陶瓷的介电性、铁电性及对晶格结构的依赖性

采用溶胶-凝胶工艺成功制备出BaBi₄Ti₄O₁₅微细粉料，并利用此微粉烧结出成瓷良好的BaBi₄Ti₄O₁₅陶瓷.研究了BaBi₄Ti₄O₁₅陶瓷的铁电 顺电相 变，测定了BaBi₄Ti₄O₁₅的介 电特性和饱和状态下的铁电特性.所作测量表明B 关键词： 铁电性 介电性 晶格结构 溶胶 凝胶法     

铷原子蒸汽中的光偏振旋转效应

对铷原子(⁸⁷Rb)蒸汽中的法拉第旋转、光学偏振自旋转以及二者的叠加旋转效应进行了理论和实验研究.对三种情况下旋转现象建立了简单而有效的理论模型. 实验中把铷原子泡置于自行设计的磁屏蔽腔内, 以屏蔽地磁场的影响.实验选择⁸⁷Rb F=2→F'=3能级D2跃迁线并采用零多普勒光谱 实验结构消除多普勒展宽对实验光谱的影响. 实验中分别观测到了三种旋转现象,实验结果与理论模拟结果非常符合.