基于MgO:QPLN的多光参量振荡器电场调谐特性理论与实验研究

报道了基于掺氧化镁准周期极化铌酸锂(MgO:QPLN)的多光参量振荡器电场调谐特性理论与实验研究.通过对电场调谐能力与极化结构参数间关联性的理论分析,确定了高正负晶畴比MgO:QPLN电场调谐的可行性,并模拟得到跨周期参量光输出波长与加载电压的关系曲线.实验中通过对MgO:QPLN有效的电场加载,实现了3.84μm波段参量光的电场调谐,频谱调谐带宽约6 nm,调谐速率接近1 nm/k V,进一步结合温度调谐,实现了参量光宽谱段高精度的连续调谐.所获得实验结果与理论模拟结果基本符合,电场调谐在精度控制、快速响应方面相比于传统温度调谐更具技术优势.

电场调谐InAs量子点激子精细结构劈裂

在低温5K下,采用光致发光光谱及外加偏压调谐InAs量子点激子精细结构劈裂,研究了不同量子点激子的精细结构劈裂值大小,以及垂直电场有效地调谐激子的精细结构劈裂.对于具有较小精细结构劈裂的量子点样品,外加偏压可以使其精细结构劈裂值减小到小于激子的本征光谱宽度,从而实现基于单双激子纠缠态的制备.

漂移管直线加速器加速电场分布及稳定性调谐研究

漂移管直线加速器(DTL)加工和安装的误差会导致腔内加速电场分布偏离设计值。为了补偿该偏差,通常在腔内安装调谐装置。同时,在腔内引入耦合杆周期结构,通过调节耦合杆与漂移管之间的间隙,可提高DTL腔内加速电场的稳定性。本文基于高频谐振腔理论和小球拉线测量技术,搭建了一套高精度电场测量系统。结合仿真模拟和实验,实现了中国散裂中子源(CSNS)DTL的加速电场和稳定性调谐,使得腔内实际加速电场分布与设计值相对偏差小于2%,谐振频率和电场稳定性均达到设计指标。

基于PPLN的Solc型平顶滤波器温度与电场调谐研究

系统研究了基于周期性极化铌酸锂（PPLN）的Solc型平顶滤波器的温度与电场调谐特性，并给出两种调谐方式的调谐率与优缺点。研究了占空比为0.5的PPLN Solc型平顶滤波器的透射谱对温度的依赖关系，发现透射谱的平顶状并没有因为温度改变而破坏，同时最大透射率也没有衰减，当温度从268 K～328 K变化时，中心透过波长从1570～1528 nm连续变化。进一步研究基于占空比为0.75的PPLN滤波器的电场调谐特性，发现Solc型滤波器透射谱在外加电场作用下依然保持平顶状，且中心波长随外电场变化成线性关系。由于电场调谐源于电光效应，其响应速度可达亚纳秒，拥有温度调谐方式无法比拟的快速响应速度，但受限于击穿电压的限制，其调谐范围比温度调谐要小。

电场调谐InAs量子点荷电激子光学跃迁

在低温5K下,采用光致发光光谱及外加偏压调谐量子点电荷组态研究了InAs单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、不同带电荷激子的圆偏振特性.得出如下结果:1)指认InAs单量子点中不同荷电激子的发光光谱和对应的激子本征态的偏振特性;2)外加偏压可以调谐量子点的荷电激子的发光光谱;3)伴随着电子、空穴的能量弛豫,电子的自旋弛豫时间远大于空穴的自旋弛豫时间.

固定调谐器对散裂中子源DTL电场稳定性的影响

中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source,CSNS)漂移管直线加速器(Drift Tube Linac,DTL)分为4个物理腔,于2015年12月正式投入运行。在DTL腔体低功率测量过程中,除DTL-1外,DTL-2、DTL-3和DTL-4工作频率均偏低,需要补偿的量超出了固定调谐器的调谐范围。原因发现是固定调谐器插入腔内过深,谐振腔模式发生耦合,腔体的双周期链被破坏,轴向电场稳定性不达标。利用CST(Computer Simulation Technology)软件计算轴向电场稳定性特性,给出耦合杆分组规律,加快了调谐效率。DTL-2所有固定调谐器达到行程极限,将两个可动调谐器在50 mm内长基础上向内延伸10 mm,工作频率达标;DTL-3和DTL-4在耦合杆上增加相同尺寸调谐环补偿频率。改进后的低功率测量结果表明:电场平整度达到±2%以内,稳定性调谐至±150%/MHz以内,温度25°C时谐频率调整至323.9 MHz±10 kHz,均满足工程使用要求。

高衍射效率通信光栅的研究

通过分析光栅器件的形成机理,指出了只有当液晶和光敏单体的扩散、成核和凝胶三个过程处于最佳匹配状态,才能形成比较理想的光栅器件,文章选用五官能度的DPHPA和双官能度的PDDA作为反应体系,它们以1:1的比例均匀混合,同时在体系中添加少量的光引发RB、共引发剂NPG,采用一次全息曝光的方法,制备了衍射效率高达98.1%的光栅器件。由于此器件具有电控特性,使其在光通信领域有着广阔的应用前景。

一种应用在增强现实领域的倾斜液晶/聚合物体光栅的制备

体光栅波导作为实现增强现实显示的一种方案,其核心是体光栅的制备。本工作提出了一种简单,易于搭建的非对称曝光的光路,制备的倾斜体光栅衍射效率高达80%。使用632.8 nm He-Ne激光监测光栅的演化过程,结果表明光栅在25 s内反应结束,形成光栅。SEM图像证明了光栅的倾斜特性,并与理论计算结果一致。制备的倾斜体光栅的衍射效率失谐曲线与耦合波理论取得了良好的一致性,其半高宽为3.22°。倾斜体光栅可以被外界电场调谐,90%以及10%调谐场强分别为5.1 V/μm以及11.25 V/μm。本工作对倾斜/液晶聚合物体光栅的制备提供了积极的指导和借鉴。

中国散裂中子源π模加速器的电磁设计和分析（英文）

中国散裂中子源(CSNS)一期工程现处于调束运行阶段,未来二期工程考虑采用π模加速器将直线段能量从80MeV升级到300 MeV,对该加速器进行了预研究。利用2D程序SUPERFISH设计出了π模加速器的单元尺寸,其中工作频率为324 MHz,β为0.4。通过3D程序CST优化了耦合系数、耦合孔的个数以及耦合孔的形状。耦合系数的设计值定为6.53%。利用尾部调谐环和7个固定调谐器将电场平整度调至2.18%,满足运行要求。