高压下硝酸肼结构演化的中远红外光谱和第一性原理计算研究

对于含能材料,6 THz(200 cm^(-1))以内的晶格振动模式对外部压力变化引起的结构变化非常敏感,因此,中远红外振动光谱可作为研究含能材料高压相变的有力手段。利用基于空气等离子体产生的中远红外超宽带光谱技术,结合金刚石对顶砧,获得了含能材料硝酸肼的高压振动光谱。同时,采用第一性原理方法,计算了硝酸肼的晶体结构和红外光谱,在此基础上对分子间的相互作用进行了分析。综合实验和计算结果,揭示了压力作用下分子间氢键和范德瓦尔斯相互作用对材料中分子结构和堆垛变化的影响,获得了硝酸肼的相变过程。

利用BFEL研究高温超导钇钡铜氧薄膜的中远红外特性

报导了一种钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜中远红外光探测器。在中远红外波段,利用北京自由电子激光对其响应特性进行了实验研究。对于微桥尺寸为210μm×70μm×0.3μm的样品,测量了电压响应、谱响应和时间响应。实验表明,在液氮温度下工作的YBCO高温超导光探测器不仅具有快速响应、较高灵敏度的特点,而且具有良好的宽带特性和较好的稳定性。

中远红外非线性光学晶体AgGaS_2、AgGaSe_2和AgGa_(1-x)In_xSe_2研究进展

综合报道了本实验室关于黄铜矿类I-III-VI2型系列晶体的研究进展。采用两温区气相输运温度振荡法合成出高纯、单相、致密的多晶材料,在三温区立式炉中用坩埚旋转下降法生长出AgGaS2、AgGaSe2和AgGa1-xInxSe2等系列单晶体,X射线单晶衍射谱和回摆谱表明晶体的结晶性好,结构完整;红外透过率接近理论值,吸收系数低于0.017 cm-1,表明生长的晶体光学质量高。研究出一种新的能对AgGa1-xInxSe2晶体(112)晶面进行择优腐蚀的腐蚀剂:(30 g CrO3+10 mL H2O)∶H4PO4(85%)∶HNO3(65～68%)∶HF(40%)=10∶10∶10∶2(体积比),在60℃下腐蚀40 min,能够清晰地显示出AgGa1-xInxSe2晶体(112)面取向一致的三角形腐蚀坑,边界清晰,蚀坑密度大约为105/cm2数量级。采用自行研制的晶体定向切割新方法,加工出AgGa1-xInxSe2-OPO器件,获得了3～5μm的激光输出,光-光转换效率达21%。

泡沫的中远红外消光性能研究

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪，针对3—5μm和8—14μm波段泡沫的消光性能进行研究，测定了透过率光谱图，并计算得到消光系数-波长关系图。发现泡沫浓度Cm≈11．94g·m^-3时，关心波段的透过率低于20％的时间均超过20min，尤其以3．85μm附近透过率最低；在3—5μm波段的消光系数和随时间变化的幅度比8—14μm波段大。分析认为泡沫体系中的表面活性剂材料和大量水分的本征吸收，及泡沫的特殊多面体结构是对光波产生强烈衰减的主要原因，光线的透射光强随光线穿过泡沫液膜界面的次数成指数衰减。因此认为泡沫是一种比较有潜力的宽波段无源光电干扰介质。

中远红外波段周期凹槽金属表面的等离子体激元

对中远红外波段周期凹槽金属表面结构上传播的表面等离子体激元(SPPs)进行了研究,结果表明金属表面刻周期凹槽可以显著降低人工SPPs的渐近频率,并能提高金属表面对电磁场的约束能力.进一步研究了该波段金属的吸收损耗对人工SPPs(SSPPs)特性的影响,结果显示基于刻槽周期表面结构,不仅可以获得场的亚波长约束,还可以实现长距离传输.通过对电磁波沿该表面结构传输特性的模拟,验证了表面结构所支持的SSPPs的导波能力.该表面结构对设计和开发中远红外波段的新型集成导波器件具有参考意义.

泡沫云对中远红外遮蔽性能测试分析

采用Bruker OPAG33傅里叶变换红外遥测光谱仪,在自行研制的泡沫云起泡系统上,对泡沫云的中远红外波段信号的遮蔽性能进行了测试。结果表明:泡沫针对3～5μm和8～14μm的红外透过率随着起泡剂浓度的升高而先降低,当起泡剂浓度增加到0.1mol/L后,又开始升高;泡沫直径越小,中远红外透过率越低,泡沫云厚度越大,透过率越小。当直径分布为4～7mm时,厚度为10m时,3～5μm和8～14μm波段的红外透过率均在20%以下,且有效干扰时间在20分钟以上。研究结果可为这一新技术的战术运用设计,直接提供必要的理论基础和实验依据。

中远红外保偏光纤研究进展

保偏光纤是在单模光纤的基础上发展起来的一种特殊光纤,对线偏振光具有较强的偏振保持能力,这种特性使其被广泛的应用于光纤传感、光纤偏振器及各种偏振相干检测器等方面。非石英材料的使用将保偏光纤的透光范围由可见和近红外逐渐向中红外以及远红外扩展,由于对中远红外保偏光纤的研究起步的较晚,目前仍存有以下问题:(1)在中远红外波长范围内传统保偏光纤理论和应用亟待完善;(2)对于中远红外高双折射光子晶体保偏光纤的研究大部分都处于理论阶段,缺少实验验证与应用。本文回顾了中远红外保偏光纤研究历程,然后总结了保偏光纤的偏振保持参数、分类、制备方法及性能测试方法等,最后阐述了中远红外保偏光纤的应用及目前面临的主要问题和未来发展趋势。

中远红外线对荷瘤鼠大脑β-内啡肽、脑啡肽、强啡肽水平影响的实验研究

目的：通过体内实验，探讨中远红外线对荷瘤鼠S 180大脑内源性鸦片类物质影响。方法：采用放射免疫方法测定β－内啡肽(β-EP)、脑啡肽(ENK)、强啡肽(DYN)含量。结果：日光照射组荷瘤鼠S 180大脑β－内啡肽、脑啡肽、强啡肽未见明显改变，而应用中远红外线治疗各组大脑β－内啡肽、亮氨酸脑啡肽含量明显增加(P<0.01)，强啡肽未见明显改变。结论：在本实验条件下，影响大脑β－内啡肽和亮氨酸脑啡肽的产生和代谢。

中远红外线对荷瘤鼠S-180肝脏MDA、SOD和GSH-Px的影响

目的：通过体内实验，探讨中远红外线对荷瘤鼠S-180抗氧化作用。方法：采用黄嘌呤氧化法测定SOD活性，用改良巴比妥酸微量法测定MDA含量和GSH－Px的活力。结果：日光照射荷瘤鼠S-180肝脏SOD、MDA和GSH－Px未见明显改变；而应用中远红外线治疗，肝脏SOD、GSH-Px活性明显升高，MDA含量明显降低（P<0．01）．结论：在本实验条件下，中远红外线影响肝脏组织SOD、GSH－Px和MDA的产生和代谢。

锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的研究进展

基于锑化物Ⅱ类超晶格结构的中远红外探测器,由于其优异的性能而受到广泛的关注和研究。综述了锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的探测机理、材料结构、器件性能和当前的应用情况,介绍了其在中远红外雪崩光电探测器领域的研究现状。锑化物Ⅱ类超晶格探测器的部分性能指标已接近、甚至超过了碲镉汞探测器,并在部分红外装备上得到了应用。而基于锑化物Ⅱ类超晶格的雪崩光电探测器件在中远红外弱光探测领域尚处于起步阶段,与碲镉汞探测器相比还有很大差距,但同时也呈现出了巨大的发展潜力。

中远红外非线性光学晶体研究进展

3—5μm和8—12μm波段中远红外激光,在国防和民用领域均具有广泛的应用,作为全固态激光频率转换系统的核心部件,非线性光学晶体需要不断地优化和发展.本文从红外非线性光学晶体材料组成角度出发,总结了几种具有重大应用前景的磷族化合物(ZnGeP_2,CdSiP_2)、硫属化合物(CdSe, GaSe, LiInS_2系列,BaGa_4S_7系列)以及准位相匹配晶体(OP-GaAs, OP-GaP)等中远红外波段非线性光学晶体的研究进展.

碳纳米管/石墨烯/碳复合材料烟幕的中远红外的干扰性能

为探索碳纳米管/石墨烯/碳复合材料在3～5μm和8～14μm中远红外波段烟幕干扰方面的应用,用液相法制备了碳纳米管/石墨烯/碳复合材料。采用扫描电子显微镜,对比分析了石墨烯、碳纳米管和复合材料的微观形貌。采用傅里叶红外光谱仪技术,对比分析了三种材料的静态红外吸收能力。基于烟箱实验,测试了石墨烯、碳纳米管和复合材料对3～5μm、8～14μm中远红外的透过率,并根据"朗伯?比尔"定律计算了烟幕的平均质量消光系数。结果表明,经过沥青碳化,以沥青碳为骨架,碳纳米管与石墨烯形成的复杂网状空间结构的烟幕干扰复合材料,抑制了碳纳米管的结团和石墨烯的堆叠现象,改善了悬浮性。针对3～5μm波段,计算得到碳纳米管、石墨烯及碳纳米管/石墨烯/碳复合材料平均红外透过率分别约为9%、10%和5%,复合材料的有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯分别增加了约13%和21%;对8～14μm红外波段的平均红外透过率分别约为3%、5%和4%,复合材料有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯增加了约28%和13%。碳纳米管/石墨烯/碳复合材料改善了单一碳材料的悬浮性能和红外光谱吸收性能,对中红外的干扰性能增强,对远红外的干扰性能有所下降,但有效干扰时间仍有所提高,其远红外干扰性能有待进一步改进。

具有中远红外双阻带特性的频率选择表面设计

为实现覆盖中、远红外两个大气窗口的低透射率,采用六边形环复合“单钺”型短臂与十字结构共振器相结合的思路,设计了一种可调节的、“双环—双屏”三明治结构的频率选择表面。CST电磁软件仿真结果表明,在3~5μm,8~14μm两个红外大气窗口内的平均透射率低于1.9%,可以对中、远红外电磁波有较好的抑制传输效果,并且有优越的偏振稳定性和入射角度稳定作用;通过利用表面电流分析法与等效介质原理法,以不同的角度阐述了频率选择表面结构的滤波机理。并通过仿真计算的方式,探究出电介质层属性与单元结构参数对频率选择表面的滤波效果有较大影响,研究结果对后续实验有重要的指导作用。

中远红外高功率量子级联激光技术研究进展

量子级联激光器具有体积小,重量轻,波长可调谐,以及光源能够覆盖中远红外和太赫兹波段等特点,使其在痕量气体检测、定向红外对抗、自由空间光通讯以及红外成像和光谱等领域有着广泛的应用。自从1994年第一个量子级联激光器问世以来,大功率、高电光效率以及室温下连续工作的量子级联激光器一直是人们追求的目标。首先介绍了量子级联激光器的有源层设计、波导设计和器件散热设计方面的研究进展;其次重点讨论了4μm~5μm中波红外和8μm~12μm长波红外高功率室温下连续量子级联激光器的发展和演变、以及大功率脉冲量子级联激光器研究情况;最后简要介绍了大功率量子级联激光器芯片的外延制备技术。

国外防中远红外侦视伪装涂料的研究进展

简单回顾了国外防中远红外侦视伪装涂料的研究历程与背景，按涂料作用原理对其进行分类并逐一论述其性能与特点，由此预测和分析厂该领域的研究热点和发展方向。

中远红外傅里叶变换发光测量中双调制技术的实现与优化

对常规傅里叶变换发光测量方法进行改进 ,引入双调制技术 ,在迈克耳孙干涉仪一级调制的基础上 ,引入更高频率调制锁相测量手段。通过这一测量方法的引入 ,并通过对调制频率和带通滤波器等测量参数的优化 ,基本消除了室温背景的黑体辐射在 4μm～ 5 μm以上区域对光致发光测量带来的严重干扰 ,在 10 μm长波红外波段得到了无室温背景黑体辐射影响的光致发光光谱 ,从而将光致发光测量推至 5

量子遥感的中远红外实验研究

首先介绍了量子遥感的概念和量子遥感与遥感的区别.然后概要阐述了中远红外在遥感和量子遥感中的应用、量子遥感中远红外实验过程及其结果,并对其进行详细的分析,最后得出三条实验结论.该实验为量子遥感基础研究提供了重要依据.

中远红外及太赫兹波段非线性晶体硒化镓

中远红外及太赫兹波段激光在国防和民用领域都有非常突出和迫切的需求,硒化镓(GaSe)晶体是一综合性能优异的红外非线性光学材料,通过差频产生和光学参量振荡可实现这两个波段的可调谐激光输出。综述了GaSe晶体及掺杂晶体在合成、生长、掺杂性能及差频产生中远红外及太赫兹辐射方面的最新研究成果,重点介绍了GaSe晶体及掺杂晶体的光学、力学性能,非线性性能及它们在频率转换方面的应用性能。通过全面的分析找出综合性能最优的掺杂晶体种类。

中长波Cr^(2+)/Fe^(2+)∶CdSe激光晶体生长及元件制备

本文采用自主研发的双温区真空石墨加热单晶炉,通过钼坩埚密封布里奇曼法成功生长出了Cr^(2+)∶CdSe晶体和Fe^(2+)∶CdSe晶体,晶体尺寸达Φ51 mm×110 mm。Cr^(2+)∶CdSe晶体和Fe^(2+)∶CdSe晶体分别在1400~2400 nm和2500~5200 nm波段存在明显的吸收,同时,Cr^(2+)∶CdSe晶体和Fe^(2+)∶CdSe晶体在7~15μm波段透过率均接近CdSe晶体透过极限(~70%),换算吸收系数约为0.005 cm^(-1)。采用钼坩埚密封布里奇曼法制备的Cr^(2+)/Fe^(2+)∶CdSe晶体具有过渡金属离子掺杂浓度可控、掺杂均匀、晶体品质高等优点,可同时作为中波红外激光晶体和长波红外非线性光学晶体材料。