不同结构微光纤双结谐振器光谱特性理论和实验

基于环形谐振器和方向耦合器理论,提出了串联结构微光纤双结谐振器和并联结构微光纤双结谐振器的理论模型,推导了两谐振器中输出光场与输入光场之间的数学解析式,分析了两谐振器中光场的传输和耦合方向,及不同直径比的情况下其输出光谱的变化规律.数值模拟表明对于串联结构微光纤双结谐振器,位于其透射光谱包络下的透射峰数目等于其两环的直径比;对于并联结构微光纤双结谐振器,透射光谱中透射峰的数目随直径比的增加而增加,且每个直径比等间距的透射峰后会出现一个更窄的透射峰.实验制作了具有近似相等直径的串联结构微光纤双结谐振器和具有直径比近似为2的并联结构微光纤双结谐振器.两种结构的透射光谱均与理论模拟相一致,验证了理论分析的正确性.具有合适直径比的串联结构微光纤双结谐振器和并联结构微光纤双结谐振器在光学滤波器、微型激光器、传感器等方面有重要的应用.     

光致变色菌紫质薄膜的动态光学响应特性

用二能级光致变色模型,理论分析了菌紫质薄膜在570nm单光束和570nm与412nm双光束作用下光致变色的动态光学响应特性.计算表明,M态寿命越长,入射光强越大,则透过光的响应越快,入射光透过率饱和值越大.在双光束的作用下,可以用570nm的黄光调制412nm紫光的透射光强,实现以光控光操作.根据计算结果分析了bR膜在运动探测应用中的特点.     

Synthesis and application on parallel image storage of bisfurylfulgide

The synthesis of photochromic compounds has received a great deal of attention because of their potential application in various areas such as optical information storage[1—5], photoswitches and molecular recognition[6—8]. One of the most important researches in this field is the synthesis of a variety of photochromic fulgides to establish basic correlation between their molecular structures and photochromic properties. Since 1978, Heller[9] firstly reported the synthesis of the heterocyclic…     

基于相位共轭的动态体全息衍射特性的实时非破坏性测量

基于相位共轭技术,提出了一种动态体全息衍射特性的实时测量方法.在光学系统设计中,通过调整使得物光和参考光较强,而与参考光共轭的再现光非常弱（约为参考光的1/1 000）,借助非常微弱的共轭再现光实现了动态体全息的非破坏性实时测量.三束光的强度和偏振态可通过1/4波片、偏振片和衰减片进行调节和组合,可记录光强调制型或偏振态调制型体全息.本方法适合于光致折射率变化和光致变色材料体全息的测量.     

可擦写俘精酸酐/PMMA薄膜的全息记录特性研究

对一种新型可擦写有机光致变色材料-吡咯俘精酸酐的光全息记录特性进行了实验研究.用涂布法制成厚度约10 μm 的吡咯俘精酸酐/PMMA聚合物薄膜.样品无色态吸收峰在373 nm处,经紫外光照射发色后,变为呈色态,其吸收峰移动到626 nm处,呈色态在氦氖激光照射下可以重返为无色态.无色态和呈色态在室温下都是稳定的.以呈色态吡咯俘精酸酐/PMMA薄膜作为记录材料,以氦氖激光作为记录光,分别建立了双光束干涉衍射记录装置和四波耦合实验系统.实验测得该薄膜的空间分辨率至少可以达到1680 lines/mm,一级衍射效率大于2%,全息记录中的最佳曝光量约为1 J/cm².实验测量了衍射效率与曝光量的特性曲线,分析了衍射光强度和光斑模式随曝光时间的变化关系.     

光致变色二芳基乙烯抗疲劳特性实验研究

提出了一种简单直观的方法研究光致变色材料二芳基乙烯/PMMA膜的抗疲劳特性.通过测量样品在漂白和呈色过程中探测光的透过率,分析该样品光致变色过程的最佳曝光量,在此基础上测量样品的抗疲劳特性.结果显示:在漂白和呈色过程中,激发红光和紫光的最佳曝光量为分别为1 900 J/cm2和600 mJ/cm2,表明该材料对红光不敏感,对紫光比较敏感.定义漂白-呈色过程中,探测光透过率稳定值差下降为第一次循环的50%时样品已经疲劳.通过交替的漂白-呈色循环,测得这种二芳基乙烯材料的擦写次数为27次.     

10%维生素C溶液贮存期的理论研究

以维生素C及常用于其注射液中作稳定剂的焦亚硫酸钠为例, 测定了两组平行反应(维生素C无氧降解和有氧降解; 维生素C和焦亚硫酸钠的氧化反应)的动力学参数, 建立了维生素C的降解动力学方程. 结果表明维生素C无氧降解为零级反应; 在维生素C和焦亚硫酸钠的氧化反应中, 维生素C和焦亚硫酸钠的反应级数都为零, 溶解氧为一级; 维生素C溶液的吸光度变化在一定范围内和浓度降解量成线性关系. 根据建立的动力学方程, 从理论上计算得在维生素C溶液中加(或不加)焦亚硫酸钠时的贮存期分别为444 d(或152 d), 表明加入焦亚硫酸钠能显著延长维生素C溶液的贮存期.     

强电解质溶液粘度的研究

研究对强电解质溶液粘度的影响因素,18种强电解溶液在不同温度和不同浓度下的粘度测定结果显示,强电解质溶液的粘度和离子强度、温度倒数分别成指数关系,符合经验公式:lnη=lna+b/T+kl,且粘度和电解质的电荷强度、离子半径等相关.     

菌紫质光致各向异性动力学的理论和实验

对菌紫质(Bacteriorhodopsin,BR)薄膜的光致各向异性特性进行了理论模拟.由随机取向的极性BR分子构成的聚合物薄膜在宏观上是各向同性的,但在线偏振光的作用下,BR分子对激发光的选择性吸收,导致不同异构体分子取向的不均匀分布,从而使BR薄膜在宏观上呈现出各向异性.利用BR光循环的二能级模型,得到了B态分子取向分布随时间的变化关系,推导出了BR薄膜光致各向异性动力学的数学表达式,模拟了不同激发光强下BR薄膜的光致各向异性动力学曲线,得到了和实验结果一致的计算结果.     

利用化学修饰的细菌视紫红质薄膜进行光学信息存储的研究

细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,bR)具有独特的光、化学和热稳定性.bR光循环中间态M态的最大吸收峰相对于始态明显地发生蓝移,所以基于bR(→)M的光致变色模型可以为光学应用尤其是信息存储提供一个机制.但是野生型bR 中M态的寿命很短,不适合用来进行信息存储.本文采用化学添加剂的方法,将bR/聚乙烯醇(PVA)薄膜的中间态M态的寿命显著延长.用此化学修饰的bR薄膜作为记录介质进行缩微图像存储,所得到的图像具有较高的对比度和较长的保存时间.此实验首次实现了在化学修饰的bR薄膜上基于bR始态和中间态M态的双稳态模型在光学信息存储上的应用.