高阶贝塞尔光束的Z扫描理论

以菲涅耳-基尔霍夫衍射理论为基础,研究高阶贝塞尔光束穿过非线性光学介质的衍射效应,从而解释高阶贝塞尔光束的Z扫描现象.通过对使用高斯光束、零阶贝塞尔光束、一阶贝塞尔光束、二阶贝塞尔光束和三阶贝塞尔光束的归一化Z扫描曲线对比,表明使用高阶贝塞尔光束较使用零阶贝塞尔光束的Z扫描具有更高的灵敏度.高阶贝塞尔光束的Z扫描为测量介质非线性光学系数提供了一种更为精确的测量方法.     

高斯-贝塞耳光束的Z-扫描技术

对使用高斯－贝塞耳（ＧＢ）光束的Ｚ－扫描技术理论进行了研究,结果发现：理想高斯光束即使有一个很小偏高,也会导致测量灵敏的显著变化;用一个小的贝塞耳光束调速斯光束,Ｚ－扫描的灵敏度比用常规的高斯光束增加４０倍以上。     

同轴双光束Z扫描的衍射理论

利用菲涅耳衍射原理研究了同轴双光束Z扫描现象,建立了同轴双光束Z扫描的衍射理论模型,并且对大、小非线性相移两种情况进行了数值模拟.研究结果发现,当非线性相移较大时,传统Z扫描理论的计算易出现振荡,而菲涅尔衍射模型则无此缺陷,可用于不同相移情况下的Z扫描实验.     

帽顶光束Z扫描特征曲线的非对称参量

研究了描述帽顶光束Z扫描曲线峰谷相对大小的非对称参量A随远场光阑的线性透过率S和三阶非线性折射相移Φ1之间的变化关系.结果表明对于光克尔介质,当S=0.156时,帽顶光束Z扫描特征曲线的峰高等于谷低且与三阶非线性折射相移Φ1无关,实验中取这一特殊值S,可以很方便地对测量的结果进行归一化处理.此外,分析了高阶非线性效应对非对称参量A的影响,发现当S=0.156时,可以从单一Z扫描特征曲线来判断非线性光学介质是否具有高阶非线性效应以及高阶非线性系数的符号.     

薄膜材料的非线性折射率和非线性吸收系数研究

介绍了用单光束纵向扫描技术(Z扫描)测量薄膜材料的三阶非线性光学效应方法,研究了薄膜材料的非线性吸收效应对其非线性折射率测量的影响.当非线性吸收和非线性折射共存时,非线性吸收效应使Z扫描闭孔的测量曲线峰谷不对称,当耦合因子ξ=β     

单光束Z-扫描技术

用Ｚ－扫描技术描述了利用单光束灵敏的测量非线性介质的非线性折射率和非线性吸收系数的方法,并给出实验测量结果。     

Z-扫描技术测量(Na0.5Bi0.5)TiO3薄膜非线性折射率

描述了一种重要的测量多种物质的光学非线性折射率的单光束Z-扫描测试技术,被测样品放置于汇聚高斯光束的光轴(Z轴)上,样品在焦点附近沿Z轴移动,在远场处放置带有小孔的屏,通过测量样品的透过率与样品位置的关系,即可得到材料的非线性折射率.利用此技术,测量了(Na0.5Bi0.5)TiO3薄膜样品的非线性折射率.     

双光束载波散斑干涉法

本文提出的双光束载波散斑干涉法是将载波原理与双光束散干斑涉法相结合,通过光载波条纹对全场干涉条纹的规范化调制,然后通过计算机进行解调而达到高精度测量的一种新的测试方法。它提高了双光束散斑干涉法的测试灵敏度,精度和扩大了测试范围。     

用高灵敏度的单光束方法测量非线性折射率n_2

本文提出用单光束测量非线性折射率n_2的大小和符号的简单高灵敏度方法。当激光重复脉冲能量不变时,样品放置于会聚高斯光束的光轴(Z轴)上,样品在焦点附近沿Z轴移动,在远场处放置带有小孔的屏,通过小孔测量光束通过样品后的透过率曲线可以很容地得到非线性折射率。1％的透过率变化对应λ/250的相位畸变。     

Z-扫描技术对Cu(mpo)_2非线性系数的测定

描述了一种重要的利用光束的横向分布测量光学非线性的单光束Z-扫描测试技术,待测样品放置于汇聚高斯光束的光轴(Z轴)上,逐渐向焦点处移动,在远处放置带有小孔的屏,可测得样品的透过率并通过理论分析得出它的非线性系数。     

双高斯空心光束的传输特性分析

对双高斯空心光束经非线性介质后传输和直接经自由空间传输的两种方式分别进行了数值模拟,研究了双高斯空心光束在两种介质中的传输特性.研究结果表明,双高斯空心光束具有稳定的近场传输特性,而在远场光束中心暗斑将消失,此时轴上的光强变为最大,且在中心边缘出现衍射环;同时在远场,经非线性介质后传输比直接在自由空间中传输的轴上光强增加更快.     

钢筋混凝土吊车梁承载能力设计可靠度研究

钢筋混凝土吊车梁承载能力设计,因缺乏吊车荷载及组合效应的概率模型,荷载分项系数由工程经验确定,设计可靠度控制水平未知.针对吊车梁正截面抗弯、斜截面抗剪承载能力设计方法,引入吊车荷载概率模型和统计结果,将基本参量无量纲化,进行设计可靠指标校核.吊车梁单向、双向抗弯设计可靠指标分别为5.79和5.87,斜截面抗剪设计可靠指标为5.31.钢筋混凝土吊车梁承载能力设计可靠指标偏高,设计偏保守.定量分析各参量对吊车梁可靠度的影响,为设计及维护提出合理建议.     

长期荷载作用下SFRC梁承载能力极限状态可靠性分析

为分析长期荷载作用下SFRC梁承载能力极限状态可靠性的时变规律,基于持荷10年的SFRC梁抗弯试验结果,建立了SFRC梁承载能力极限状态时变可靠性分析模型.对于Ⅰ系列梁(持荷水平不变、钢纤维掺量改变)和Ⅱ系列梁(持荷水平改变、钢纤维掺量不变),将等效抗力法和一次二阶矩法相结合,求得其时变可靠指标,并预测了100年长期荷载作用下可靠性的时变规律.结果表明:对于Ⅰ系列梁,钢纤维体积分数为0.5%是最佳掺量;对于Ⅱ系列梁,外荷载越小,可靠指标越大,抗弯承载力越大,外加荷载越接近,可靠指标越接近;在服役期内SFRC梁可靠指标先上升后下降,当钢筋开始锈蚀,可靠指标曲线出现拐点,导致梁正截面抗弯承载力下降明显.     

基于可靠度的再生混凝土梁最小配筋率研究

为考察再生混凝土强度变异性对再生混凝土梁最小配筋率的影响,以普通混凝土梁最小配筋率为参照,保持规范目标可靠指标不变,分析了再生混凝土梁受弯时的最小配筋率和受剪时的最小配箍率,并将结果与普通混凝土梁进行了对比.分析结果表明,再生混凝土梁受弯时,由于钢筋的存在,再生混凝土强度的变异性对其受弯承载力变异性的影响较小,再生混凝土梁的最小配筋率提高很小.对于再生混凝土梁受剪,当再生混凝土强度变异系数为0.2时,C30再生混凝土梁的最小配箍率为0.17%,相比较普通混凝土梁约增加32.0%.通过合理增加配筋可以保证再生混凝土梁的受弯、受剪可靠指标与普通混凝土梁一致.     

Ge基硫卤玻璃的形成与非线性光学性能

采用传统的熔融淬冷法制备Ge基硫卤玻璃。通过采用DSC、热膨胀、吸收光谱和Z-扫描等测试手段和技术,对该系统玻璃的物理化学性能进行了研究。结果表明该系列玻璃具有良好的玻璃稳定性(ΔT110℃)。根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试Ge基硫卤玻璃样品在开孔条件下的透过率曲线,由实验结果拟合得出样品具有较强的非线性吸收特性。该系列玻璃有可能成为全光学器件的新型非线性光学材料。     

脉冲和连续激光双光束对嗜盐菌视紫红质膜的瞬态动力学研究

采用自行设计的“染料脉冲泵浦＋连续泵浦－探测光”的实验系统,用几种不同波长的脉冲光和连续光研究了在两束光共同作用下,细菌视紫红质膜（BR）各能态光瞬态吸收动力学过程,以及光吸收信号与两束光波长和强度的关系。     

具有离轴相位奇点的线偏振高斯光束特性研究

通常所研究的相位奇点光束均为相位奇点位于光束光轴上的涡旋光束,也即涡旋轴与光轴重合,但在实际生成相位奇点光束和具体应用中,往往很难保证光束的涡旋轴与光轴完全重合.基于应用实际,研究了离轴的相位奇点对光束光强的影响以及具有离轴相位奇点光束的聚焦特性和应用价值.离轴的相位奇点将以其中心所在位置为旋转对称中心对整个光场的光强分布产生相干叠加的影响,同时,离轴相位光束的研究也为非均匀光强分布的生成提供了更多的选择.     

多光束相干合成的研究

从傅里叶光学的基本理论出发，对多光束耦合的机理进行了理论分析，得出了光栅耦合的数学模型．根据模型用研制的优化软件对耦合器件进行了优化设计，并用特定设计的二元位相光栅作为耦合器件，在参与合成的各激光束之间满足一定的位相关系组态时，可实现将多束入射光相干合成一束能量较大的同轴高斯光束．给出了实验结果及有关的结论     

激光位相调制的麦克尔逊干涉光外差探测

导出了激光经位相调制后的麦克尔逊干涉光外差探测的讯号特征表式。并讨论用该技术对激光进行稳频及用来测量反射镜的反射率的现实可能性。