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紫外单光子成像系统的研究

物理学报 2008年第7期57卷 4238-4243页

作者：张兴华赵宝升缪震华朱香平刘永安邹玮中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

搭建了紫外单光子成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.由汞灯发出的紫外光经过大气散射、多块减光片得到了紫外单光子流.单光子直接打在微通道板上,微通道板产生的倍增电子由楔条形阳极收集,电荷灵敏前置放大... 详细信息

搭建了紫外单光子成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.由汞灯发出的紫外光经过大气散射、多块减光片得到了紫外单光子流.单光子直接打在微通道板上,微通道板产生的倍增电子由楔条形阳极收集,电荷灵敏前置放大器将阳极输出的电荷信号转变为电压信号,主放大器对前放信号进行滤波整形.利用高速数据采集卡连续采集主放大器的输出波形,通过软件对采集波形进行处理,采用图像处理技术得到了紫外单光子10min的计数图像,并对图像进行了畸变校正.此外,通过自己设计的分辨率板,测得该系统的分辨率可达150μm.该系统在极微弱光探测成像,生物发光,空间环境探测等方面具有广泛应用.

关键词：单光子计数成像阳极探测器楔条形阳极分辨率

亮暗屏蔽光伏孤子在LiNbO3晶体中的大自偏转

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物理学报 2008年第10期57卷 6354-6359页

作者：张贻齐卢克清张磊张美志李可昊中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

用数值方法证实了亮、暗屏蔽光伏孤子在有外加电场的LiNbO3晶体中都可以发生大自偏转,并验证了这种自偏转现象不但与晶体中受主浓度NA有关而且还与外加电场E0有关.在E0相同的条件下,NA越小这种自偏转现象越明显,在NA相同的条件下,E0越... 详细信息

用数值方法证实了亮、暗屏蔽光伏孤子在有外加电场的LiNbO3晶体中都可以发生大自偏转,并验证了这种自偏转现象不但与晶体中受主浓度NA有关而且还与外加电场E0有关.在E0相同的条件下,NA越小这种自偏转现象越明显,在NA相同的条件下,E0越大自偏转现象越明显.还发现亮、暗屏蔽光伏孤子的自偏转现象不同:亮屏蔽光伏孤子整体都发生明显偏转,暗屏蔽光伏孤子的偏转只是发生在一侧,其极值位置和另一侧几乎不发生偏转.

关键词：自偏转空间孤子光折变效应

菌紫质同线偏振全息记录时再现光偏振方向对衍射效率的调制

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物理学报 2008年第5期57卷 2952-2958页

作者：郜鹏姚保利韩俊鹤陈利菊王英利雷铭中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学和光子技术国家重点实验室

当用相同偏振方向的物光和参考光在菌紫质薄膜上记录光栅时,再现光的偏振方向会影响其衍射效率.采用琼斯矩阵方法对此进行了理论分析,结果显示,再现光的偏振方向对衍射光的光强产生余弦调制;当再现光的偏振方向平行或垂直于记录光的偏... 详细信息

当用相同偏振方向的物光和参考光在菌紫质薄膜上记录光栅时,再现光的偏振方向会影响其衍射效率.采用琼斯矩阵方法对此进行了理论分析,结果显示,再现光的偏振方向对衍射光的光强产生余弦调制;当再现光的偏振方向平行或垂直于记录光的偏振方向时,衍射光仍为线偏振光,其他情况下衍射光均变成椭圆偏振光.再现光偏振方向对衍射效率峰值的调制为正向余弦调制,对衍射效率稳定值的调制为反向余弦调制(与前者在相位上相差π).加入辅助紫光可抑制光栅的饱和,从而使得再现光偏振对衍射效率稳定值的调制由反向余弦调制变为正向余弦调制,并且提高了衍射效率稳定值.

关键词：菌紫质光致各向异性衍射效率琼斯矩阵

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无衍射特殊光束的产生与三维表征

物理学报 2015年第24期64卷 202-209页

作者：于湘华姚保利雷铭严绍辉杨延龙李润泽蔡亚楠中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119

无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性,在很多领域都有广泛的应用.本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控,从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束,如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束,... 详细信息

无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性,在很多领域都有广泛的应用.本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控,从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束,如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束,两个高阶贝塞尔光束干涉生成的花瓣状无衍射光束,具有多个主瓣的加速光束等特殊的无衍射光束.通过在待测焦场附近放置一个平面反射镜,使其沿光轴快速扫描光场,并由数字相机同步拍摄反射回来的一系列二维光场强度分布信息,可实现对无衍射光束三维光场强度分布的快速测量和表征.本实验方法和技术可以快速产生各种复杂的特殊光场并获得其精确的三维可视化重建效果,在光学显微、光学俘获、光学微加工等领域有潜在的应用价值.

关键词：复振幅调控无衍射光束光场三维重构

辅助紫光提高菌紫质全息衍射效率的实验和理论研究

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物理学报 2006年第10期55卷 5200-5205页

作者：王英利姚保利门克内木乐任志伟雷铭任立勇中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710068

由于菌紫质样品的饱和吸收特性,在全息记录中,当记录光强大于样品的饱和光强时,全息光栅透过率随记录光相位差的分布远离余弦型,因此衍射效率的稳定值很低.菌紫质样品在红光和紫光共同作用下存在着双光束互补抑制效应,紫光可以抑制红光... 详细信息

由于菌紫质样品的饱和吸收特性,在全息记录中,当记录光强大于样品的饱和光强时,全息光栅透过率随记录光相位差的分布远离余弦型,因此衍射效率的稳定值很低.菌紫质样品在红光和紫光共同作用下存在着双光束互补抑制效应,紫光可以抑制红光的透过率,提高红光的饱和光强,使记录区域由非线性区移至线性区,从而使全息光栅透过率随记录光相位差的分布变为余弦型,可以有效地提高全息衍射效率.实验证明,辅助紫光大大提高了菌紫质样品全息衍射效率的稳定值.根据此原理,建立了三光束全息光存储系统,在红光记录全息图的同时加入辅助紫光,可以使全息图衍射效率及衍射像的像质得到提高.

关键词：菌紫质全息存储衍射效率饱和吸收

基于光纤中超短脉冲非线性传输机理与特定光谱选择技术的多波长飞秒激光的产生

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物理学报 2018年第18期67卷 126-133页

作者：吕志国杨直李峰李强龙王屹山杨小君中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119

高集成、高可靠性宽调谐飞秒激光源在超快光谱学、量子光学及生物成像等研究与应用领域具有重要价值.如在生物多光子显微成像中,具有适中能量的宽调谐飞秒激光源不仅可满足多种生物组织荧光激发所需的峰值功率与激发波长,而且也可以显... 详细信息

高集成、高可靠性宽调谐飞秒激光源在超快光谱学、量子光学及生物成像等研究与应用领域具有重要价值.如在生物多光子显微成像中,具有适中能量的宽调谐飞秒激光源不仅可满足多种生物组织荧光激发所需的峰值功率与激发波长,而且也可以显著提升非线性荧光产生效率、成像分辨率以及增大成像穿透深度.采用自主研发的高可靠性全保偏光纤飞秒激光器作为抽运源,基于低色散光纤中高峰值功率飞秒激光脉冲非线性传输引起的光谱加宽机制,本文开展了多波长全光纤飞秒激光产生技术研究.通过采用中心波长在980, 1000,1050, 1070与1100 nm的带通滤波片选择性地对单模光纤输出光谱中最左边与最右边光谱旁瓣进行滤波,在上述中心波长处分别可获得203, 195, 196, 187与194 fs的激光输出.本文提出的基于全光纤飞秒激光脉冲在单模光纤中非线性传输引起的光谱加宽机制与特定光谱选择技术的实验方案为高集成、高可靠性宽调谐飞秒激光源的实现提供了新的研究途径.

关键词：单模光纤非线性宽调谐飞秒激光

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两光纤激光器相干合成的实验研究

物理学报 2008年第9期57卷 5627-5631页

作者：王建明段开椋王屹山中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

利用迈氏腔技术,进行了光子晶体光纤(PCF)激光器相干合成的实验研究,实现了两光子晶体光纤激光器的相位锁定,获得了功率为47 W的相干输出.解释了在迈氏腔的两个输出光路上分别实现相干相长和相干相消的物理机理.实验结果表明,合成激光... 详细信息

利用迈氏腔技术,进行了光子晶体光纤(PCF)激光器相干合成的实验研究,实现了两光子晶体光纤激光器的相位锁定,获得了功率为47 W的相干输出.解释了在迈氏腔的两个输出光路上分别实现相干相长和相干相消的物理机理.实验结果表明,合成激光光谱较单台PCF激光器的激光光谱有显著的改善,波长带宽小于5 nm.

关键词：光子晶体光纤相位锁定迈氏腔光纤激光器

掺Er^(3+)硅酸盐玻璃上转换发光特性研究

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无机材料学报 2007年第1期22卷 30-34页

作者：李玮楠邹快盛陆敏相里斌中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710068

研究了掺Er3+硅酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱,应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+强度参数Ωλ(λ=2、4、6)、跃迁振子强度、自发辐射几率、荧光分支比．上转换光谱分析表明:在522、545、658nm处有较强的绿光和红光,分别对应于3H11／2→4... 详细信息

研究了掺Er3+硅酸盐玻璃的吸收光谱和上转换光谱,应用Judd-Ofelt理论计算了Er3+强度参数Ωλ(λ=2、4、6)、跃迁振子强度、自发辐射几率、荧光分支比．上转换光谱分析表明:在522、545、658nm处有较强的绿光和红光,分别对应于3H11／2→4I15／2、4S3／2→4I15／2、4F9／2→4I15／2的跃迁,发光曲线拟合斜率分别为1．67,1．94,1．76;上转换发光机制主要是激发态吸收和能量转换,且均为双光子吸收过程．

关键词：激发态吸收能量转换上转换发光双光子吸收

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楔条形阳极收集器的参量设计与工艺优化

光子学报 2008年第1期37卷 11-16页

作者：缪震华赵宝升刘永安朱香平张兴华中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

分析了楔条形阳极收集器各参量对探测器主要性能的影响,研究了圆形收集器的设计方法,制定并优化了相应的制作工艺.以此为基础,设计和制作了两块有效探测面积Φ48mm、周期1.2mm、绝缘沟道宽度30μm、电极厚度分别为1μm和2μm的圆形收集... 详细信息

分析了楔条形阳极收集器各参量对探测器主要性能的影响,研究了圆形收集器的设计方法,制定并优化了相应的制作工艺.以此为基础,设计和制作了两块有效探测面积Φ48mm、周期1.2mm、绝缘沟道宽度30μm、电极厚度分别为1μm和2μm的圆形收集器.通过对比和分析这两块收集器的电阻和电极电容值以及相应的成像实验,验证了上述研究方法的正确性和'先光刻腐蚀后电镀增厚'工艺方案的可行性.

关键词：阳极探测器楔条形阳极收集器参量设计工艺优化