激光通道传输热特性对远场光束质量的影响

通过仿真计算分析了激光在光束控制系统通道内传输所产生的热效应及其对远场光束质量的影响。激光传播由近轴波方程描述,用快速傅里叶变换技术求解;激光热效应引起的流场密度变化采用完全Navier-Stokes方程计算。计算给出了不同波长、不同吸收系数条件下的远场光斑情况。计算结果表明,在典型的工作条件和状态下,较高能量激光在光束控制系统通道内产生的热效应影响不容忽视,它会明显降低远场目标处的能量集中度,增大光斑的发散。     

Effects of interplay between metal subwavelength slits on extraordinary optical transmission

In this paper we study the extraordinary optical transmission of one-dimensional multi-slits in an ideal metal film.The transmissivity is calculated as a function of various structural parameters.The transmissivity oscillates,with the period being just the light wavelength,as a function of the spacing between slits.As the number of slits increases,the transmissivity varies in one of three ways.It can increase,attenuate,or remain basically unchanged,depending on the spacing between slits.Each way is in an oscillatory manner.The slit interaction responsible for the oscillating transmission strength that depends on slit spacing is the subject of more detailed investigation.The interaction most intuitively manifests as a current distribution in the metal surface between slits.We find that this current is attenuated in an oscillating fashion from the slit corners to the center of the region between two adjacent slits,and we present a mathematical expression for its waveform.     

Joint estimation of frequency offset and chromatic dispersion based on the training sequences in M-ary QAM coherent optical transmission system

A data-aided method of joint frequency offset and chromatic dispersion estimation based on the Chu training sequences is shown in 112 Gb/s polarization-multiplexed （PM） quadrature phase-shift keying and 224 Gb/s PM-16-quadrature amplitude modulation with different pulse-shaping filters, respectively. The proposed method achieves a good accuracy and is verified to be robust to polarization mode dispersion.     

超连续谱激光在湍流大气中传输特性的数值仿真研究

采用多层相位屏的数值仿真方法,综合考虑大气衰减效应和湍流效应,研究了不同湍流强度和不同源相干度条件下超连续谱激光的光束扩展、光斑漂移以及闪烁特性,并对比分析了超连续谱激光传输与单色激光传输特性的差异.结果表明:湍流越强或源相干度越好,超连续谱激光的相对光束扩展越严重;湍流愈强,光斑漂移愈严重,但不同源相干度的超连续谱激光的质心漂移方差几乎相等;降低超连续谱激光的源相干度可以在一定程度上减弱光强起伏的闪烁效应,并降低闪烁指数对离轴距离的依赖性;与单色激光相比,湍流对超连续谱激光的光束扩展以及闪烁效应影响较弱,而质心漂移效应两者差异不明显.单色激光大气传输的数值仿真结果与理论解析结果基本吻合,在一定程度上说明了数值仿真过程的可靠性.该研究不仅提出了一种获得超连续谱激光大气传输特性规律的有效仿真手段,而且为超连续谱激光传输的工程应用提供参考.     

光电子信息材料的发展浅述

本文介绍了正在研究和发展中的各种光电子信息材料，包括激光材料、光电子传感材料、光电子信息存储材料、光电子信息传输材料、光电子信息运算和处理材料，并展示了未来的光纤通信和光学计算机用材料的发展前景。     

光路交叠对强光传输的影响

实验中观察到高能激光束通过光程总长、气体环境等条件相同,但局部布置不同的光路后,其接收光斑峰值功率密度、波前离焦和高阶像差等光束参量有差异.对此问题,选择Z型和X型两种总长度相等的光路在相同气体环境下进行了数值研究.结果表明,产生上述差异的主要原因是由于两种光路中光束交叠区域大小和形状不同引起的气体热效应产生的附加相位有所不同.而且对不同特性的光束,该差异也不同.对高斯光束,两种光路中气体热效应对光束影响的差异较小;对平顶高斯空心光束,两种光路中气体热效应对光束影响的差异较明显.因此,为抑制气体热效应对光束的影响,在考虑其它因素的同时,应尽可能减小光路中的光束交叠区域.     

生物组织光传输的系统模型及应用

以辐射传输方程为基础,讨论了生物组织光传输问题的线性空间平移不变性,同时建立了层状生物组织光传输问题的系统理论及相应的计算模型.与Monte Carlo方法的对比计算表明：该模型在保证结果准确性的前提下,可极大地提高生物组织光传输问题的计算效率.在此基础上,将该模型应用于层状生物组织内会聚光传输问题的理论计算,讨论了光源会聚角对生物组织内光场分布的影响.     

TE-TM模变换型光波导隔离器的理论研究

利用微扰理论研究了TE-TM模转换型光波导隔离器的自相位补偿. 从相位同步和功率转换解释了这种器件的工作原理, 揭示了两个模转换器相位 失配与模转换比例的关系, 数值仿真结果与理论分析相符, 证实了模转换型 波导隔离器中的自相位补偿理论.     

腕部手厥阴心包经区域光传输特性的蒙特卡罗模拟

基于腕部手厥阴心包经循行区域的解剖结构,建立了腕部手厥阴心包经和旁开非经络线区域组织光传输结构的简化模型,并利用蒙特卡罗模拟的方法分别模拟了光在腕部手厥阴心包经、相邻肌腱以及旁开非经络线上的光传输特性。模拟结果表明,光沿腕部手厥阴心包经呈优势传输,与本实验室之前实验所得的结果相一致。分别计算了三个模型中各层的光通量情况,计算结果表明,腕部心包经循行区域的光传输特性主要受该区域的底层结构和底层组织成分影响,光在底层结构中也是沿腕部心包经呈优势传输的,并且该优势传输的现象与腕部心包经底层的筋膜间隙结构有关。