变折射率光学微腔性能研究

本文使用时域有限差分法研究了六种不同折射率分布的圆柱型光学微腔，计算了不同阶径向回音壁模式的能量分布和在棱镜耦合状态下的品质因数，分析了渐变型和突变型折射率分布对微腔性能的影响。在此基础上讨论了通过改变折射率分布来选择性增强特定阶模式和改善微腔性能的途径，这对微腔研究与应用的进一步发展具有一定的指导意义。     

光学微球腔及其应用

光学微球腔因其极高的品质因和极小的模式体积，在非线性光学、腔体量子电动力学以及窄带光学滤波、高灵敏度运动传感器、极低阈值激光器等许多研究与应用领域具有广泛的应用前景。文章对光学微球腔的谐振原理、特点、耦合、制备和应用进行了综述。     

Photo-induced Alignment Behavior of Azobenzene-containing Polymer Films with Different Cross-linking Degree

合成了带有不同取代基的偶氮苯基团和可交联丙烯酸基团的共聚物,并通过控制热聚合的反应条件获得一系列不同交联密度的聚合物薄膜. 红外光谱表征样品交联度是从0到32%. 不同交联密度的偶氮聚合物薄膜的光致取向行为的研究结果表明交联能够降低光致取向速率以及薄膜的最大透过率. 进一步的重复擦写实验还表明交联薄膜能够有效抑制在线偏光擦写过程中偶氮苯分子的趋光性质量迁移.     

与浓度相关的扩散系数计算——逼近法

本文探讨了用逼近法计算扩散系数和浓度的函数关系的方法。逼近法克服了Boltzmann-Matano法的主要缺点。采用逼近法,可以按我们要求的精度求出扩散系数与浓度之间的准确关系。本文研究了扩散方程及其解的一一对应性,证明了逼近法的可靠性。用逼近法研究了玻璃中一价阳离子之间的相互扩散行为,实验证明结果较好。 关键词：     

基于回音壁模式微球腔的PDH稳频技术

光学微球腔因其回音壁模式可获得极高的品质因数而受到广泛关注.本文分析了Fabry-Perot腔和微球腔的基本原理,通过CO2激光熔融光纤实验制得了直径为1.2 mm的微球腔,并测试了微球腔和锥形光纤耦合结构的耦合特性.采用典型的PDH稳频系统设计了基于微球腔的稳频系统,分析了用于鉴频的误差曲线的吸收特性和色散特性,对比了不同调制频率、微球腔直径、耦合损耗、传输损耗下与误差曲线斜率的关系.结果表明:耦合状态下最大Q值可达到1.1×108,调节微球腔内横磁模和横电模的转换可优化耦合效率,匹配微球腔和锥形光纤的尺寸得到了径向二阶模式的透射谱,误差曲线效率达到15.4A mW/MHz.球腔在提高PDH稳频技术灵敏度上具有巨大潜力.     

高精度抗遮挡的四目相机三维重建系统

多目相机用于三维重建能够提升精度,克服遮挡,可多方位获取目标的三维位置。为了更准确地恢复目标在空间中的分布情况,介绍了一种汇聚式四目相机三维重建系统。设计和搭建了围绕目标场景均匀分布四相机的重建平台,立体标定出相邻相机的相对位姿后,借助坐标系变换,获取每个相机在统一坐标系中的位置和姿态,并用传递次数最多的机位进行检验。检验结果表明,测量出的位姿与经过传递推导的位姿一致。对66×65阵列的棋盘标靶进行重建,在45 mm范围内最大相对误差为0.061%;与拟合结果相比较,均方根误差为0.319 3μm。使用金属块进行重建实验,能够通过其顶点恢复出形貌。实验结果表明,该装置能够用于高精度抗遮挡的三维重建系统中。     

双光子激光扫描荧光显微镜及其应用

文章对双光子激光扫描荧光显微镜的原理及其应用进行了综述,双光子激光扫描荧光显微镜的本征的空间三维成像特性广泛应用于生命科学、半导体和三维高密度数据存储及其微细加工的研究。     

光学微球腔的壳层结构研究

使用时域有限差分法,对带表面壳层的光学微球腔进行模拟计算,分析了微腔内回音壁模式的能量密度分布,总结了壳层厚度对微球腔谐振性能的影响,并由此探讨对微球腔进行调谐和模式控制的方法.采用这种壳层结构,微球腔的谐振性能得到了有效提高（Q值提高了30％以上,模式体积减小了60％）,为光学微球腔后续的结构设计和实际应用提供了一个新的优化思路.     

基于超高Q值封装CaF2晶体盘腔的级联受激布里渊散射光产生

回音壁模式光学微腔是一种研究非线性光学现象的理想平台。在1 550 nm波段下成功实现了在CaF₂晶体微腔中产生五阶级联的受激布里渊散射激光。所用的CaF₂晶体微腔直径为12.6 mm,同时有着超高的品质因子,最高可以达到。实验中发现,当大尺寸晶体腔与绝热的锥形光纤进行耦合时,能够激发出多个谐振模式,保证了能够方便地选择不同的谐振波长来匹配受激布里渊散射频移。可以消除在匹配微腔的自由频谱范围和布里渊频移时对微腔尺寸精准控制的需要。为了解决在微腔和波导耦合时的环境震动影响,还设计了一个可以精密耦合调节的封装平台,可以保证谐振腔和波导稳定的在氮气保护气体氛围中被耦合密封起来。产生的级联布里渊激光和设计出的稳定封装平台可以用于后续的应用开发,例如多波长布里渊激光器产生和基于布里渊激光的陀螺仪研发等。