飞秒激光制备光纤U形微结构应用于折射率传感

为了实现低成本、高精度的折射率测量,采用飞秒激光微加工技术,制备出基于U形微结构的多模光纤液体折射率传感器。研究了传感器的通光功率变化值与U形槽深度以及U形槽内液体折射率的关系,同时探究了在相同光损耗情况下不同烧蚀长度对灵敏度的影响,并使用射线理论和模式理论对传感机理进行了分析。结果表明,该传感器在折射率1.3331~1.3731范围内具有良好的线性响应,且可以做到5700μW/RIU的灵敏度;同时在10d B损耗情况下20μm烧蚀长度具有较好的灵敏度。该传感器具有结构简单、容易制备、灵敏度高和低成本等优点,在化学、生物、医学、环境监测等方面有广泛的应用前景。

一种Wollaston式偏光棱镜分束特性的研究

为了对一种修正式对称分束Wollaston棱镜的分束特性进行系统分析,利用折射定律和菲涅耳公式,以632.8nm波长为例,给出了出射光与水平方向的夹角随修正角、结构角之间的变化关系曲线、光强分束比随结构角的变化关系以及入射角对棱镜分束角和出射光束对称性的影响曲线。结果表明,通过对出射端面的修正可以实现Wollaston棱镜的严格对称分束;o光、e光分束角主要取决于棱镜结构角,受棱镜修正角影响较小;光强分束比随结构角的增大变化幅度较小;当光线以小角度入射时,入射角主要影响棱镜分束角对称性;入射角在-3°~3°之间变化时,两出射光线的不对称度小于6°,可以保证较好的对称分束效果。该研究为该棱镜的设计和应用提供了理论指导。

飞行时间质谱仪中的超声分子束特性

以氮气作为载气,利用266nm的YAG激光对三乙胺分子进行多光子电离研究.实验发现随着脉冲阀与skimmer距离x由小变大,到达电离中心的超声分子束强度先急剧下降,后趋于平缓,且激光相对于脉冲阀延时在一定范围的变化对超声分子束这种强度的变化趋势影响不大.分析认为,超声分子束强度的变化是由于x改变时,到达电离中心的分子数密度n和温度T的变化引起的.实验中观察到的超声分子束强度随x变化与n及T的理论数值模拟规律一致.

一种新型自聚集诱导发光材料的研究

为了研究一种新型的聚集诱导发光材料(1-绕丹宁-芘),采用荧光光谱测量法和ORIGIN软件对样品进行了实验验证和理论分析,发现其具有一些新颖的光学性质。结果表明,在稀释溶液浓度时,样品的发射峰出现大幅蓝移;在升高温度时,样品出现了荧光增强现象。这些性质不同于常见的聚集诱导发光材料,与1-绕丹宁-芘在溶液中聚集时生成超分子结构有关。该研究在生物成像、医学领域、传感器、探测器及有机显示方面有一定的应用前景,对有机发光材料的研究有重要的意义。

钒酸钇Wollaston棱镜分束特性分析

为了解钒酸钇Wollaston棱镜的分束特性,通过棱镜中的光路分析,得到光束正入射时o光光束和e光光束的分束特性公式,并用MATLAB软件拟合得到棱镜的分束特性关于入射光波长和结构角的变化关系曲线。结果表明,对于一定结构角的棱镜,其分束角具有明显的色散特性,波长越短,分束角越大,且变化也越快,在红外光谱范围,波长对棱镜分束角的影响减小,其分束角趋于稳定;分束角的对称性受波长变化的影响较小,应用中可以忽略。棱镜的结构角与入射光波长对棱镜的透射比均有影响,当棱镜的结构角一定时,透射比随入射光的波长呈振荡性变化,且o光透射比的光谱效应更为明显。该研究可以为棱镜的设计制作和实际使用提供有价值的参考。

银纳米颗粒修饰TiO2薄膜的结构,光学及光催化性能

采用电子束沉积技术在石英玻璃、硅片基板上沉积了TiO2薄膜,利用热蒸发技术在TiO2薄膜表面沉积了不同厚度的Ag膜,研究了Ag膜厚度对TiO2薄膜结构、形貌、光学和光催化性能的影响。利用紫外-可见分光光度计(UV-VIS)、X射线衍射仪(XRD)、冷场发射电子显微镜(SEM)对沉积后的薄膜分别进行光学、结构、形貌分析。利用能谱仪测定了元素成分及含量。用光催化降解亚甲基橙(MO)的速率评价了合成的Ag-TiO2的光催化性能。结果表明:Ag纳米粒子在TiO2表面均匀分布;制备的Ag修饰多孔TiO2纳米薄膜具有优异的光催化性能。测试结果表明:在250℃下制备的TiO2薄膜为无定形结构;随着Ag膜厚度的增加,样品的光催化活性提高。当Ag膜厚度为3.7nm时,光催化活性最高;与纯TiO2相比,Ag-TiO2具有更高的光催化活性。

经典场辅助下的三原子量子纠缠动力学

在腔量子电动力学模型中引入经典场驱动原子,通过设置原子-腔场的频率失谐量与经典场驱动强度的关系,实现有效Jaynes-Cummings模型到反Jaynes-Cummings模型的转化,从而达到控制系统动力学过程的目的。分别讨论了三原子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)型和W型纠缠态在不同原子-腔场有效相互作用模型下的纠缠动力学行为。结果发现,在经典场驱动下,三原子纠缠在动力学过程中可以实现从存在纠缠死亡现象到无纠缠死亡现象的转化,从而抑制纠缠突然死亡现象的发生。探究了泄漏腔情形下三原子GHZ型和W型纠缠态在演化过程中的纠缠稳健性,得到了三原子GHZ型和W型纠缠态在动力学过程中纠缠稳健性最强的有效原子-腔场相互作用模型。

多模差分鬼成像

提出了多模差分鬼成像技术(MWDGI)可以提高鬼成像的信噪比(SNR)。对使用旋转的毛玻璃板和空间光调制系统的两种情况的MWDGI分别做出了理论分析。研究结果表明MWDGI结合了差分鬼成像(DGI)和多模鬼成像(MWGI)的优点,能够显著提高各种类型物体的鬼成像的SNR。