宽光谱棱镜型太阳光谱仪设计

为实现大气层外太阳光谱辐照度(SSI)变化的长期例行监测,设计了一种星载宽光谱太阳光谱仪结构。全系统仅使用单片折反式曲面棱镜实现太阳光谱250～2500 nm的分光,并通过棱镜转动实现谱平面上多探测器的同步扫描探测;同时基于Huygens子波点扩展函数（PSF）仿真了光谱仪的光谱响应函数（SRF）和光谱分辨率。分光棱镜在±2.5°扫描转角内的全谱段子午像差小于8μm;光谱分辨率在紫外谱段(250～400 nm)为0.7～3.5 nm,可见/近红外谱段(400～1000 nm)为3.5～35.0 nm,短波红外谱段(1000～2500 nm)内为28.5～41.2 nm。整个系统结构简单紧凑,性能稳定可靠,分光和像差校正能力满足大气层外太阳光谱辐照度长期监测需求。     

最小偏向角法测三棱镜折射率的相图探究

三棱镜折射率的测量是大学物理实验的重要组成部分,对培养学生的基本实验技能、加深对经典光学理论的理解具有重要作用。本文依据几何光学原理探究了最小偏向角法中在有出射光时最小偏向角与三棱镜顶角、折射率所对应的函数关系,建立了有出射光时入射角、折射率、顶角间以及最小偏向角时折射率、顶角、最小偏向角间的相图,阐明了两相图的物理意义。该研究拓展了三棱镜折射率实验的研究思路。     

Wollaston式多光束分束棱镜的设计研究

基于方解石晶体的光学特性和传统Wollaston棱镜的结构特点,设计了一种新型Wollaston式多光束分束棱镜。棱镜的两块晶体的光轴不再是垂直的,而是呈现一定的角度。通过结合玻璃棱镜,可以实现三束或四束光束平行光束的出射。以晶体光轴夹角为45°角为例,对该棱镜进行了讨论研究。研究得出:当一束自然单色光入射时,当入射光束的光斑大小大于两平行光束之间的距离时,可以实现两束相互垂直的偏振光和一束自然光出射,当光斑大小小于棱镜中两平行光束之间的距离时,能够产生四束分开程度可调并且平行出射的偏振光。该棱镜能为不同的应用环境提供可调节的偏振出射光束,从而节约成本。     

象山港水交换能力研究

为深入研究象山港水交换现状,并为港区生态模型等后续研究提供数据,运用Delft3D软件运行了一个已校准的水动力模型,用模型输出的水位和流速数据分析象山港纳潮量和水流特征,并用模型输出的盐度和示踪剂数据求得基于箱式模型的水更新时间和基于Delft3D示踪剂模型的水更新时间.结果表明:港区平均纳潮量为1.32×109 m3,大潮纳潮量为1.82×109 m3,小潮纳潮量为0.82×109 m3.箱式模型得出滞留系数为0.9,水更新时间约13~21 d.Delft3D示踪剂对流-扩散模型得出水更新时间约4个月,置换35%的水体需5d,置换65%的水体需125d,置换90%的水体需305 d;示踪剂垂直混合充分,水平差异显著,口门区示踪剂平均滞留时间少于10 d,港中区约170d,港顶区超过250d.因此象山港是口门水交换强烈,但中顶部水交换很弱的港湾,其排污口应设在西泽码头以东,港顶应养殖大型海藻,并控制鱼虾养殖规模以减轻富营养化.     

基于渥拉斯顿棱镜的单路实时偏振成像系统设计

针对非实时成像中动态场景偏振探测产生的虚假偏振信息问题,充分利用渥拉斯顿棱镜的分光特性,设计了一种新型实时偏振成像系统.采用像方远心望远透镜系统、准直透镜系统并设计匹配的成像镜系统,在单探测器阵列上同时获取偏振态相互垂直的两幅偏振图像.通过全系统联动设计与优化,系统的调制传递函数在截止频率处不小于0.55,全系统弥散斑均方根半径小于5.3μm,即小于探测器像元尺寸,满足成像设计要求.仿真结果证明该成像系统可有效解决传统分振幅偏振成像系统的实时性差的不足,分孔径偏振成像系统的能量利用率和分辨率低的问题以及偏振焦平面方法中光路串扰的缺陷,应用前景广阔.     

分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

分时偏振成像系统需要通过旋转检偏器获取场景的偏振信息(I, Q, U), 检偏器的前后表面间不平行(也称为楔角)将导致成像光束发生偏离且随检偏器旋转而旋转, 这将降低偏振成像系统的空间分辨率和偏振测量精度. 本文提出调整检偏器相对于入射主光轴倾斜角的方法来补偿上述光束偏离. 以格兰棱镜作为检偏器, 根据几何光学理论, 推导了分时偏振成像系统光束偏离的一阶近似补偿模型, 获得倾斜角与格兰棱镜楔角之间的函数关系, 并通过仿真模拟验证了该补偿方法的可行性和有效性. 研究结果表明, 将格兰棱镜置于汇聚光路中, 光束偏离的一阶误差可以通过调节格兰棱镜的倾斜角有效补偿; 倾斜角大小与棱镜折射率、楔角及棱镜距电荷耦合元件靶面的距离成正比, 与棱镜厚度成反比. 该结果为研制高精度分时偏振成像系统提供了切实可行的理论依据.     

三棱镜实验中入射点问题的讨论

利用几何光学原理和计算机进行模拟，对棱镜出射光线与入射点的关系进行了研究，并由MATLAB得到了入射点与棱镜顶角、材料折射率及棱镜底面边长关系的曲线图。实验结果表明，在测量三棱镜折射率及使用棱镜光谱仪时，对入射光线的入射点是有一定要求的。     

Tantalum isocyanide complexes: TaI(CNDipp)6 (Dipp is 2,6‐diisopropylphenyl) and ionic [Ta(CNDipp)7][Ta(CNDipp)6], a formal disproportionation product of the 17‐electron Ta0 metalloradical Ta(CNDipp)6

Treatment of tetraethylammonium hexacarbonyltantalate, [Et₄N][Ta(CO)₆], with 1.1 equivalents of molecular iodine (I₂) in tetrahydrofuran (THF) at 200 K, followed by the addition of 6.0 equivalents of 2,6‐diisopropylphenyl isocyanide (CNDipp) and slow warming to 293 K over a 24 h period gave the tantalum(I) iodide derivative hexakis(2,6‐diisopropylphenyl isocyanide‐κC)iodidotantalum(I), [TaI(C₁₃H₁₇N)₆] or TaI(CNDipp)₆, 1 . Recrystallization of this substance from pentane provided deep‐red nearly black parallelepipeds of the product, which was characterized by single‐crystal X‐ray diffraction. Addition of 1 in THF at 200 K to a suspension of an excess (5.8 equivalents) of caesium graphite (CsC₈), followed by warming, filtration, and solvent removal, afforded a dark‐green oily solid of unknown composition, from which several red–brown rhombohedral plates of the ditantalum salt heptakis(2,6‐diisopropylphenyl isocyanide‐κC)tantalum hexakis(2,6‐diisopropylphenyl isocyanide‐κC)tantalate, [Ta(C₁₃H₁₇N)₇][Ta(C₁₃H₁₇N)₆] or [Ta(CNDipp)₇][Ta(CNDipp)₆], 2 , were harvested. Salt 2 is a unique substance, as it is the only known example of a salt containing a homoleptic cation, [ML_x]⁺, and a homoleptic anion, [ML_y]^?, with the same transition metal and π‐acceptor ligand L. In solution, 2 undergoes full comproportionation to afford the recently reported 17‐electron paramagnetic zerovalent tantalum complex Ta(CNDipp)₆, the only known isolable TaL₆ complex of Ta⁰.     

角锥棱镜腔主动调Q绿光固体激光器的研究

为了保证激光器在高重复频率运转时的输出能量不下降,采用角锥棱镜作为主动调Q激光器的全反射镜,利用其退偏特性和腔外双通倍频技术,在重复频率为25Hz时,532nm绿光的输出能量比1Hz时上升约6．9％,可满足水下激光主动成像系统对激光光源的要求。     

可见光波段及1 064 nm波长处用于Glan-Taylor棱镜减反射膜

为了提高Glan-Taylor棱镜的透射率,研究了Glan-Taylor棱镜在可见光波段及1 064 nm波长处减反射膜膜的设计和制备.为提高薄膜和冰洲石晶体的附着力,采用沉积Al2O3为过渡层,ZrO2作缓冲层的方法,用单纯形优化的方法进行膜系优化设计.用电子束沉积和离子束辅助沉积的方法制备了多层减反射膜,并采用石英晶体振荡法监控膜厚和沉积速率.测量结果表明,在可见光波段及1 064 nm波长处的剩余反射率均小于0.5%经测试薄膜与冰洲石晶体的附着力性能良好.