闪耀光栅产生光学势阱阵列

提出用液晶空间光调制器制作闪耀光栅产生光学势阱的新方案,优化设计光栅的相位变化参数,用单束激光照明,产生3×3和4×4等光强光学势阱阵列.根据现有空间光调制器性能和尺寸,模拟设计光栅,计算光阱阵列光强分布.研究结果表明：所产生的光阱阵列中各光阱具有较高的峰值光强和光强梯度,且光强分布均匀;对冷原子或冷分子囚禁有较高的光学偶极势和较强的偶极力,在原子光学晶格的实验研究中具有很好的应用前景.     

BaTiO3晶体自泵浦位相共轭现象研究

本文研究了BaTiO_3晶体的自泵浦位相共轭现象,得到了自泵浦位相共轭反射率随泵浦光的入射角、入射点位置以及泵浦光的波长和强度等参量变化的实验规律,并通过求解含有吸收项的耦合波方程对实验结果进行解释。     

GeSi／Si多量子阱光波导模特性分析和结构设计

根据普适于任意阱数方波折射率分布的多量子阱光波导模场分布函数和模特征方程,分析了以ＧｅＳｉ／Ｓｉ多量子阱为波导芯、Ｓｉ为覆盖层的光波导结构中锗含量、周期数、占空度、厚度、折射率分布等参量对光波导传播系数的影响．结合吸收特点,对波导探测器ＭＱＷ吸收层结构进行优化设计．     

数字阵列光电位置敏感器件新型结构的研究

简要阐述光电位置敏感器件的特点、工作原理,根据光电位置敏感器件的原理和光电位置方程,分析了背景光与测量精度的关系.在此基础上,采用分布图像的峰值检波器来模拟预处理光电信号,通过数字转换得到图像的重心位置;采用集中平行的模拟计算估算射到感光区的光分布的重心,并通过时钟比较器得到数字化图像.给出了检测位置的二维光传感器阵列、显示与图像数量的平方根成正比功耗关系式以及几个重要结论.     

利用强度具有δ阱空间分布的驱动光控制慢光

基于在电磁感应透明介质中超慢光和光信息储存的基本理论和技术,从理论上研究了用一种强度具有δ阱空间分布的控制光来操纵慢光运动,以及不同的控制光参数对慢光运动的影响.结果表明,仅当探测光为确切共振ω=ω0时,才能完全透过介质;增大δ阱的参数β,会使透明窗变窄.     

直接带隙Ge/Si_(1-x)Ge_x量子阱中激子态和带间光跃迁

利用有效质量近似和变分原理,对直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中激子态和带间光跃迁进行研究.结果表明:直接带隙Ge/Si1-x Gex量子阱中带间光跃迁能、激子复合时间和基态振子强度依赖于阱宽和Si1-x Gex中Ge含量.当阱宽大于30nm时,跃迁能、激子复合时间、振子强度对Ge含量和阱宽的变化不敏感;基态线性光极化率随着Ge含量的增加而减小,同时光极化率峰值所对应的光子能量减小.     

自旋扭曲光晶格中的玻色-爱因斯坦凝聚体

研究了自旋依赖双层方形光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates,BEC)的基态特征.双层晶格间的相对扭曲角度和层间耦合强度是影响超冷原子密度分布的重要可调参数.当光晶格的最低能带呈单阱色散时,超冷原子在莫尔晶格(Moire lattice)中的局域化受扭曲角度、层间耦合强度、原子数和晶格深度等的影响;当光晶格的最低能带呈双阱色散时,光晶格的扭曲可导致2个自旋态的反向扭曲,随着层间耦合强度的增加,2个扭曲的自旋态逐渐重合.该研究工作有助于深入探索扭曲光晶格超冷原子中的新奇量子效应.     

利用强度具有δ阱空间分布的驱动光控制慢光

基于在电磁感应透明介质中超慢光和光信息储存的基本理论和技术,从理论上研究了用一种强度具有δ阱空间分布的控制光来操纵慢光运动,以及不同的控制光参数对慢光运动的影响。结果表明,仅当探测光为确切共振ω=ω0时,才能完全透过介质;增大δ阱的参数β,会使透明窗变窄。     

二维光阵列发生器的设计

研究了二维光阵列发生器的设计原理 ,设计和加工了二维 16× 16、32× 32点阵的光阵列发生器 .     

用二维全息光栅制作光学时钟分布中的全息光学元件

提出了用二维全息光栅制作自由空间光学时钟分布中的全息光学元件的方法.实验中采用类似于马赫 泽德干涉仪的光路;其中,物光为二维光栅中间的9个衍射级.分析了二维光栅各衍射级的衍射效率、位置及各衍射级之间的间距.初步实验得到了可产生二维3×3输出端的全息光学元件.理论分析表明,该全息光学元件可适用于3×3光敏面半径大于10μm的光探测器阵列.     

二维金属波导阵列的亚波长自聚焦效应

利用时域有限差分（FDTD）方法对不同入射波长和不同结构参量的Ag波导阵列自聚焦现象进行了数值分析.分析表明：焦点位置与光源到Ag波导阵列的距离s,Ag波导阵列入射面形状以及入射波长有关.随着光源到Ag波导阵列距离s的增大,焦点位置逐渐变远;随着入射面凹陷步长b减小,焦点位置逐渐变远;随着入射面凹陷深度d的增大,焦点位置逐渐变远.入射面的形状可以较大程度影响焦点位置以及焦点处的光强.当Ag波导阵列的结构一定时,自聚焦的焦点位置均与入射波长成线性关系.结果表明,可以通过适当地调节参数得到理想的焦点位置.     

各向异性随机表面光散射轮廓实验研究

用原子力显微镜对Si（100）晶片样品进行了表面形貌测量，发现了其高度分布的各向异性，通过推导和计算得出了一维正弦位相光栅散射各级极大的位置分布曲线，并将此曲线应用到样品表面光散射轮廓的测量中，对测量结果进行了定性分析，发现了散射轮廓主极大和次级大随入射角的变化关系，表面参量的提取有待于各向异性表面相关理论的进一步研究．     

光阱pN量级阱力的流体力学法测量系统

根据流体力学的分析 ,研究并计算了适合光镊操作生物粒子的无限大平板流场特性和流场分布 ,设计并研制了一套符合光镊pN(皮牛 )量级力测量的液体微循环系统和样品池 ,其液体微流量分流器和缓冲器解决了蠕动泵脉冲缺点 .实际测量和光阱力测试结果显示该系统满足光阱pN量级力的测量要求 .     

近简并区内倍频YAG激光泵浦KTP光参量振荡器的位相匹配

从理论上研究了近简并区内倍频YAG激光（532nm)泵浦KTP晶体光参量振荡器位相匹配的实现，得到了这个区域内在KTP晶体中Ⅱ（A）类和（B）类相互作用的条件，同时计算了II（B）类相互作用的参量调谐范围，走离角和有效非线性系数。     

简并四波混频中的第三束共轭光

自1977年 Hellwarth 提出并验证四波混频相位共轭以来,人们对它的作用机制进行了很多研究,普遍认为共轭光包括两部分:E_(c1)是抽运光 E_1经信号光(探测光)E_p 和抽运光 E_2形成的位相光栅衍射产生的;E_(c2)是抽运光 E_2经信号光 E_p 与抽运光 E_1形成的位相光栅衍射产生的,总的共轭光则是这两部分的相干叠加.我们在实验中观察到了第三束共轭光:E_(c3),其响应时间要大于 E_(c1)和 E_(c2),而强度远小于 E_(c1)和 E_(c2).     

线性结构光心的自适应迭代提取法

针对线结构光测量系统中如何提高光刀中心位置提取精度的问题,根据系统量传递理论,建立了线结构光截面强度的偏态分布分析模型,采用一种基于重心法的自适应迭代算法来提取光刀中心位置,并且分析了被曲面调制后的光刀强度分布变化对光刀中心位置提取精度的影响.分别对45°标准斜面和自由曲面进行了实验,并与阈值重心法、自适应阈值法进行了比较.实验结果表明,自适应迭代提取算法可以得到较稳定、更准确的光刀中心位置数据,精度可从50μm提高到10μm左右,并具有受外界干扰影响较小的特点,因此满足了线结构光测量系统的测量精度要求.     

光正交码的两种新递归构造法

光正交码是用于光纤码分多址系统的一种优选地址码.它是一个0.1二元序列族,具有良好的相关特性.运用数论方法提出了2种新的递归构造法,在已知2个码字集合的基础上.通过生成不同的差分阵列.可构造出较多的新的码字集合.     

一种改进的粉末倍频技术的研究

提出一种改进的粉末倍频技术.采用光纤探测器探测粉末样品的倍频光和基频光,大大提高了测量结果的精度.光纤探测器能灵活地绕粉末样品旋转,可以方便地测量样品的倍频光强在周围空间的分布.应用这一测试方法对不同尺度范围的标准KIO3晶体粉末透射倍频光和反射倍频光的位相匹配特性进行了测量,结果表明,反射倍频光为非位相匹配,相干长度约58μm,而透射倍频光具有位相匹配特性.测量发现,KIO3晶体粉末颗粒尺寸在187.5～250μm时,其透射光也能实现较好的位相匹配.     

基于双光栅衍射的规则涡旋光阵列产生方法

本文提出了一种利用双光栅衍射获得规则涡旋光阵列的方法,将设计的两光栅分别加载到两个空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)上,平面光波依次垂直通过两光栅,通过改变两光栅的衍射距离获得相位分布不同的涡旋光阵列,推导得出涡旋光阵列光场强度的表达式.针对两光栅的不同衍射距离产生涡旋光阵列的峰值强度进行了分析,得出了产生高质量涡旋光阵列的最佳衍射距离.模拟实验表明,利用双光栅衍射的方法可获得高质量的规则涡旋光阵列.该方法装置简单容易实现,为产生规则涡旋光阵列提供了一种新途径.     

三区振幅型与位相型超分辨光瞳滤波器的优化设计比较

用MATIAB优化工具箱,采用分线性规划在假定斯特尔比一定时,分别对三区振幅型(透过率为1-0-1)和三区位相型(相位角为π-0-π)光瞳滤波器进行了优化设计,对横向、轴向及三维超分辨因子及光瞳函数的结构参数进行了比较.结果显示:无论是振幅型还是位相型滤波器,既能单独实现横向、轴向超分辨,又能实现三维的超分辨.且斯特尔比相同时,位相型优于振幅型;对于振幅型若单独考虑横向超分辨,则二区优于三区.