基于椭圆拟合的多光斑/重叠光斑中心提取方法

针对双折射太阳敏感器多光斑和重叠光斑问题,提出一种基于椭圆拟合的高精度光斑中心提取方法。对多光斑图像进行预处理,分割出不同的目标区域;通过检测目标区域的光斑形状特征后,迅速分辨并分割重叠光斑;利用椭圆拟合法分别提取各光斑的中心坐标。仿真结果表明该方法能快速分辨重叠光斑,计算出光斑数量和半径,实现圆形和椭圆形光斑的亚像素级中心坐标提取。这种方法对光斑大小、数量没有限制,对不完整光斑也能得到较好的结果。     

45 nm宽带可连续调谐半导体薄片激光器

本文报道了一种宽带可连续调谐的半导体薄片激光器.增益芯片的有源区由满足谐振周期增益结构的InGaAs多量子阱构成,其荧光峰值波长位于965 nm附近.利用增益芯片量子阱的宽带特性,结合由高反射率外腔镜所构成的直线谐振腔,可保障激光器较低的损耗和较宽的调谐范围.在腔内插入不同厚度的双折射滤波片,可获得连续可调谐的激光波长输出.当双折射滤波片厚度为2 mm时,激光器的波长调谐范围为45 nm,最大输出功率为122 mW,X和Y方向的光束质量M2因子分别为1.00和1.02.文章还对增益芯片面发射谱的温度特性和双折射滤波片对激光线宽的压窄作用进行了讨论.     

外延应变和铁电极化双重调控LaMnO3/BaTiO3超晶格的磁性

对钙钛矿锰氧化物的磁性进行调控在科学上具有重要意义,在自旋电子学领域更是有紧迫需求.利用外延应变和铁电极化双重调控超晶格材料的磁性不但更加接近体系的真实状态,而且能诱导出丰富的物理性质.本文采用第一性原理计算,系统地研究了外延应变和铁电极化对LaMnO₃/BaTiO₃超晶格磁性的鲁棒控制.通过精确调控Mn原子磁矩的大小和方向,实现了铁磁?反铁磁?亚铁磁之间的可逆转变,同时产生了强烈的磁电耦合效应.除此之外,本文在超晶格中实现了铁电极化和金属性共存.通过分析Jahn-Teller效应,氧八面体旋转、倾斜以及体系内部电子转移对磁性的影响,揭示了磁性调控的物理机制.研究结果不但对系统地了解LaMnO₃体系的磁性变化具有重要意义,而且可以为设计基于钙钛矿锰氧化物的自旋电子器件提供理论指导.     

激光窗口热效应和应力双折射的分析

分析了平板窗口在激光加热和内外压强差作用下对光束带来的附加相移,详细讨论了应力双折射部分的相移,计算了CaF2窗口的温升、应力、附加相移、远场Strehl比和退偏度等的分布。结果表明：窗口变形和折射率随温度变化是产生附加相移的主要原因,窗口的非均匀温升将导致光束质量下降,应力双折射部分的相移与窗口表面Miller指数有关,对入射光产生一定的退偏效应,从而影响光束质量。     

测量脉冲大电流的四光路光学电流传感器技术

在传统光学电流传感器技术的基础上,提出了一种四光路光学电流传感器,其通过四路输出信号可准确确定偏转角,使电流的测量范围不受正弦函数的单调性的限制,从而提高了电流的测量范围。配合四光路结构,提出了新的反正切函数数据处理方法,其不存在角度不灵敏区、可纠正原始数据的缺陷,从而提高了测量精度。实测了充电电压为4.5 kV、电容为50 μF和导线有效穿过磁光探头14次的快开快门的总短路电流,其峰值达85 kA,与理论值87 kA能较好地吻合,从而证明了四光路光学电流传感器可有效地测量脉冲大电流。     

与入射线偏振光振动方向无关的低偏振度消偏器

消偏器是光纤传感器、光放大器等偏振敏感性光学系统中的关键器件,用于减小输入光的偏振度(DOP).设计了一种与入射线偏振光振动方向无关的低偏振度消偏器,该器件中利用人为的偏振相关延迟代替了保偏光纤的双折射,并在偏振相关型消偏器前增加了一个1/4波片,从而对任意方向振动的线偏振光具有相同的消偏能力,结构紧凑.对消偏性能随波片阶数、入射光中心波长和振动方向的变化作了数值计算.实验中采用半峰全宽为0.13 nm的光源,入射线偏振光在任意方向振动时,输出光偏振度小于2.6%,消偏器的插入损耗为0.6 dB,损耗起伏小于0.11 dB.实验和数值计算结果表明,该消偏器具有低偏振度、低插入损耗和适合于宽光谱应用的优点.     

聚甲基丙烯酸三氟乙酯单体与分子链在金属有机框架中吸附及取向特性的理论研究

本文结合分子动力学、密度泛函理论和蒙特卡洛方法,研究了光学损耗低的氟化聚合物单体分子甲基丙烯酸三氟乙酯（TFMA）及其分子链在[Zn2(BDC)2TED]n和[Zn2(BPDC)2TED]n两种结构有序的金属有机框架（MOFs）材料中的吸附特性,得到相应的吸附数量和取向程度,以探索提高聚合物材料双折射性的有效途径。通过分析结果得出影响TFMA单体分子在这两种MOF孔道中吸附及取向特性的三个因素：a）由于MOF孔道壁是由金属离子和有机配体组成的极性表面,MOF孔壁与极性分子TFMA之间的静电相互作用对TFMA单体分子在孔道内的吸附和取向有促进作用;b）在受限空间中的聚合物单体分子之间的静电相互作用使其分子间隙更加紧密,同样也对其分子取向有促进作用;c）在这个两种孔洞与聚合物单体分子相对大小不同的MOF中,单体分子和分子链的取向度基本一致,但单体分子在孔径较大的MOF中吸附数量更多。这三个因素的重要影响,为聚合物单体或MOF的选取、对聚合物链取向及双折射性的控制提供理论预测方法。     

偶氮液晶聚合物中的非线性光致双折射

介绍了在偶氮液晶聚合物薄膜P-CN中发现的非线性光致双折射现象,给出了非线性光致双折射实验的具体结果.采用Z扫描技术验证了光致双折射的非线性过程本质,测量了P-CN介质薄膜的非线性吸收系数.讨论了光致双折射涉及的异构化微观机理,并在此基础上提出了非线性光光异构化实现光致双折射的方法 关键词： 液晶聚合物 光致双折射 光致异构化     

偶氮苯共聚PMMA薄膜的光致双折射特性研究

研究了偶氮共聚聚合物的光致双折射特性,利用幂指数和高斯函数拟合双折射过程中不同的物理过程,对各种不同的浓度、泵浦功率、主链运动及实验温度对双折射特性的影响进行了讨论,并在光致双折射过程中对样品的饱和回落进行了观察和分析,随着样品浓度的增加,尽管双折射的绝对值增大,但残留比例减小.     

单轴各向异性晶体纤芯偏振光传播特性分析

提出了一种光纤芯为单轴各向异性晶体、光轴方向为x轴、包层为各向同性材料的新型光纤模型。应用波导方程近似地求出光纤内场强分布,利用数值模拟分析了o光和e光的传播常数β随归一化频率V变化的色散曲线。进一步分析了光纤芯半径对o光和e光的色散方程的影响,结果表明光纤芯半径对o光和e光截止频率没有影响。基于以上特性,分别讨论了o光和e光传播常数β随光纤芯半径变化的曲线。通过分析光纤介电常数对色散曲线的影响,表明当入射光的归一化频率在一定范围内时,通过改变x方向和y方向介电常数的比值可以改变光纤内传播光的偏振方向。研究结果为设计偏振光纤提供了理论依据。