应用6S模式对EOS-MODIS可见光到中红外波段的大气订正

应用 6S辐射传输模式对MODIS可见光到中红外波段的反射率进行大气订正 ,订正过程分两步进行 :首先设定地表为朗伯体 ,再应用二向反射模型BRDF进行订正 ,订正结果与美国MODIS研究组应用MAS实验结果进行比较表明 ,两者变化趋势是一致的 ;经过臭氧、水汽、气溶胶等散射吸收订正 ,对于一定范围的反射率 ,大气订正使植被区红光波段反射率ρ1 降低、近红外波段反射率 ρ2 增加 ,蓝光波段反射率 ρ3降低 ;大气订正后 ,归一化植被指数INDV较大气订正前有所增加 ,增加的最大值为 0 .1 0 4 ,抗土壤 大气植被指数IEV值略有减小 ,减小的最大值为 0 .0 0

中红外波段二阶非线性光学晶体材料研究进展

新型无机红外波段二阶非线性光学晶体材料在光电子领域有着重要的应用,对它们的探索是当前非线性光学材料研究领域的难点和前沿方向之一。本文将材料按组成分成三大类(即经典的ABC2型黄铜矿结构化合物,硫属元素其他化合物和AMX3型卤化物),分别就新材料探索、已知材料的单晶生长等综述了近10余年来中红外波段二阶非线性光学晶体材料的研究进展。

水体石油类污染中红外波段吸收特征分析

2008年5月21～26日在辽宁省盘锦市辽河油田境内的双台子河和绕阳河，沿河流采集了水体样本28个，并且利用取自辽河油田的稠油和稀油标样，以及污水处理厂自然污水，进行水槽配比试验，获取不同油浓度水体样本9个；在此基础上，利用红外分光光度计测定水样中的石油类污染浓度和其在3．0～4．1μm（波数2400～3300cm^-1）波长范围内的透过率；采用朗伯-比尔（Lamber—Beer）定律，计算吸光度，分析有石油类污染水体在中红外波段3．0—4．1μm（波数为2400～3300cm^-1）的吸收特征。研究结果表明：（1）水体石油类污染在中红外的吸收特征主要体现在3．3～3．7μm（2700～3000cm^-1）范围内，在3．0～3．3μm（2400～2700cm^-1）和3．7～4．1μm（3000～3300cm^-1）表现不明显；（2）在3．3～3．7μm（2700～3000cm^-1）范围内有两个吸收峰，较强的吸收峰约位于3．412μm（2925cm^-1）处，次强的吸收峰约位于3502nm（2850cm^-1）处；（3）在3．3～3．7μm（2700～3000cm^-1）范围内，随着波长变化，石油类物质吸收光谱曲线呈现规则的变化趋势，随着浓度的增加，吸收峰强度增强。本研究结果对于拓展中红外波段在探测水体油膜以及水环境和土壤石油类污染方面的应用可提供一定的参考。

NOAA/AVHRR影像中红外波段信息提取研究

对多景NOAA/AVHRR影像的研究发现:CH3波段不仅可以提取高温信息,而且还可以提取常温状态下的物类信息,并且在很多情况下优于CH4波段。文章给出了具体分析,并进行了原因探讨。

中红外波段三明治结构的负折射效应

利用Ansoft HFSS有限元软件对响应在中红外波段周期结构的三明治薄膜超材料进行了S参数仿真,并对其负折射效应进行了优化研究。研究发现薄膜结构的负折射性质随着介质层厚度的变化而变化。通过对不同介质层厚度、孔及其反结构的金属-介质-金属薄膜的仿真,发现周期孔阵结构薄膜负折射效应的品质因数和带宽大致随介质层厚度的增加而增大,当介质层厚度达到1μm时,正方晶格和中心对称晶格的孔阵结构薄膜FOM值可分别达到0.542和0.544THz,负折射率带宽则可分别达到6.65、4.75THz。周期长条结构薄膜虽然没有这种规律,但当中心对称晶格长条结构的介质层厚度为0.5μm时,材料出现双负性质,品质因数和负折射率带宽可以分别达到6.20和0.935THz。

利用域排列算法设计铌酸锂晶体实现3μm中红外波段频域纯态单光子源

中红外波段的单光子源对于下一代量子传感、量子通信和量子成像的研究非常重要.目前常用的产生中红外单光子源的方法是基于周期极化铌酸锂(periodically poled lithium niobate,PPLN)自发参量下转换过程.但是,基于普通PPLN制备的单光子源频域纯度不高,最高值只有0.82左右,会影响量子信息处理方案的保真度.本文利用域设计理论对30 mm长铌酸锂晶体的4000个域进行了定制化排列,消除了相位匹配函数中的旁瓣,获得了高斯型的分布.计算得到的单光子源的频域纯度可达0.99,可调谐范围为2.7—3.3μm.该定制极化铌酸锂(customized poled lithium niobate,CPLN)有望为中红外波段量子信息研究提供性能优异的单光子光源.

中红外波段量子光源的研究进展

中红外波段的高质量量子光源对于下一代量子传感、量子成像和量子通信具有重要意义,已成为量子研究的热点.首先,概述研究中红外波段量子光源的意义;然后,综述中红外波段单光子源和纠缠光源的研究进展;最后,对该领域未来发展方向进行探讨.

Ti:LiNbO_3光波导在中红外波段的有效折射率研究

应用变分法修正计算表面折射率增量的计算公式 ,并计算Z切Ti:LiNbO3光波导在中红外波长 3 .0、3 .3 9μm导模的有效折射率 ,给出了单模、截止、多模的制备参数。

一种中红外波段超材料结构吸波性能研究

对一种Al/Al2O3/Al多层膜结构的中红外超材料吸波体的吸波性能进行了研究,并分析了其吸波机理。该结构最上层为周期性排布的正方形Al膜阵列,中间介质层和底层分别为连续的Al2O3和Al薄膜。仿真结果表明,该多层膜结构理论上能够在10.6m实现完美吸波。

中红外波段超广角抗反射微纳结构的研究

采用时域有限差分法(FDTD)设计了一种具有超广角中红外波段减反射Si材料亚波长周期微纳结构,实现了在超广角(15°~80°)斜入射时大幅提高减反射性能。使用控制变量法分析了亚波长结构的周期、结构高度、底端直径和顶端直径对反射率的影响,并剖析结构参数对宽带和宽角度的影响机理。通过仿真计算研究表明:区别于传统的减反射结构,四棱台结构在中红外波段超广角入射时可以保持较低的反射率,平均反射率低至1%左右,最低可至0.01%,为超广角宽带抗反射结构的设计提供了新的设计方案。

中红外波段高速硅基电光调制器设计与优化(特邀)

作为中红外波段中最接近O波段和C波段的波段,2μm波段区域逐渐引起人们的广泛关注。主要对2μm波段的马赫-增德尔型调制器进行优化设计和仿真,根据2μm波长下光模场分布的特点,选用具有340 nm厚度顶层硅的SOI衬底,结合实际工艺中240 nm硅刻蚀深度,得到宽度为600 nm以及平板层厚度为100 nm的最优脊波导结构。通过优化掺杂浓度和掺杂区位置获得综合性能最优的调制器器件,在4 V反向偏压下器件光损耗为5.17 dB/cm,调制效率为2.86 V·cm,静态消光比为23.8 dB,3dB EO带宽为27.1 GHz。同时,与220 nm厚度顶层硅器件相比较,器件的综合性能更为优越。研究内容为后续器件实际制作提供了依据,也为后续2μm波段光收发集成模块所需调制器设计提供了新的方向。

中红外波段硅基两维光子晶体的光子带隙

利用电化学腐蚀的方法制备了大多孔硅两维光子晶体 .结构图形对称性为正方格子 ,其结构参数为正方形晶格周期a =4 4 μm ,正方形空气柱的边长l=2 μm .并用显微红外光谱仪表征了光谱性质 。

“中红外光纤材料与器件前沿技术”专栏序言

中红外波段覆盖了众多重要分子的特征振动吸收峰,也包括3-5μm和8-12μum两个重要的大气传输窗口,该波段的相干光源在光电对抗、大气遥感、星地通信、医疗健康、环保监控、传感等领域有着广泛的应用前景。与量子阱激光器、固体激光器和光参量振荡器等激光技术相比。

Fe^(2+):ZnSe实现中红外波段激光输出

中波红外激光器在痕迹量气体检测、激发惰性气体产生软硬X 射线辐射、激光定向干扰等方面具有重要应用价值。华北光电技术研究所采用硒化锌（ZnSe）晶片为基质材料，硒化亚铁（FeSe）粉末为掺杂物，通过热扩散掺杂技术获得了尺寸Φ22 mm×4 mm、铁离子掺杂浓度3.43×1018cm-3 的掺铁硒化锌（Fe2＋： ZnSe）晶体样品。制备的Fe2＋：ZnSe 晶体在3.0 μm 附近处出现了明显的Fe2＋离子特征吸收峰，吸收峰峰值处透射率为5.4%，波长4.5 μm 处的透射率为50.6%，晶体测试结果如图1 所示。晶体加工成4 mm（宽）×4 mm（高）×2 mm（长）尺寸，两端抛光后镀2.9 μm 和4.5 μm 双波段增透膜。哈尔滨工业大学可调谐激光国家级重点实验室采用波长2.89 μm，脉冲重复频率1 kHz的ZnGeP2 光学参量振荡器（OPO）抽运制备的Fe2＋：ZnSe晶体。当注入抽运功率为1.43 W 时，获得平均功率53 mW 的激光输出，脉冲宽度为25 ns，阈值抽运功率为0.34 W，斜率效率为4.8%。Fe2＋：ZnSe 激光器输出谱的中心波长位于4.45 μm，范围为4.33~4.61 μm。实验表明Fe2＋：ZnSe 晶体可实现宽波段中红外激光输出。

中红外波段超快强激光场驱动的原子单电离

利用波长可调谐的强飞秒激光脉冲,在中红外波段系统地测量了氙原子的单电离离子产率随光强的变化关系。基于PPT模型和ADK模型进行了理论计算,并将理论计算结果与实验结果进行了对比,发现在整个测量区域,基于PPT模型的计算结果均与实验结果相符,而在较长波长、较高光强时基于ADK模型的计算结果与实验结果吻合较好。两种理论模型在深隧穿电离区域的一致性及其描述原子单电离行为的有效性在实验中得到了直接验证,可以利用这两种模型准确地标定长波长激光脉冲的绝对光强。

硫系玻璃基掺铒微结构光纤4.5μm波段中红外信号放大特性

为进一步揭示硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤作为中红外光纤放大器增益介质的可行性，数值求解了800Bin泵浦波长下Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤中Er3＋离子数速率方程和光功率传输方程组，理论研究了4．5μm波段中红外信号的放大特性。结果显示，Ga5Ge20Sb10S65酯硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤具有较高的信号增益和很宽的增益谱。在50cm光纤长度上，最大信号增益超过了40dB，高于30dB信号增益的放大带宽达到了280am（4420～4700nm）。同时，进一步研究分析了4500nm波长信号增益与光纤长度、信号输入功率和泵浦功率的关系。研究表明，Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤是一种理想的可应用于4．5μm波段中红外宽带放大器的增益介质。

中红外7×1硫化物光纤合束器的设计与制备

硫化物光纤合束器可以实现对多个中红外光源(2~5μm)的功率组合和光谱扩展,基于自研As_(2)S_(3)多模光纤,使用低温熔融拉锥技术制备得到7×1中红外光纤合束器,分析了拉锥区域的损耗产生机理,并表征和评估了合束器的传输效率和光束质量。实现了输入光纤合束端与输出光纤的高质量熔接(熔接点损耗低至0.45 dB,抗拉张力超过300 g),合束器平均传输效率约为80%,单通道最高输出功率为4.32 W,表现出了优良的传输特性和功率承载能力。

吸波超表面及其在中红外波段的应用

近年来,随着超材料研究的发展,中红外波段的吸波超表面得到了快速发展,其应用潜力也不断被发掘。本文首先介绍了不同类型的中红外吸波超表面及其工作机理,然后回顾了在热辐射源、热隐身和探测器等应用中吸波超表面的应用方式和优势,最后总结现有的挑战并对将来的发展进行了展望。

中红外波段超快光纤激光器研究进展

近年来中红外超快锁模激光器发展极为迅速,有效地推动了中红外超快激光在中红外频率梳和分子光谱学、材料加工和激光手术、分子生物和化学等领域的应用。从近年来中红外超快光纤激光器的进展开始,介绍了该波段各类光纤激光的进展,并分析了如何从动力学调控上实现更窄脉宽、更远波长的技术方案;系统介绍了中红外光纤放大器中啁啾脉冲放大和非线性放大技术。综合来看,中红外超快光纤激光器正处在高速发展阶段,未来具有极高的应用价值。