光学纤维的未来

近几年来,光学纤维的研制工作进展非常迅速,光学纤维中,以白聚焦型(折射率呈连续分布)光学纤维为例,日本在1968年就研制出了商品名为“SE-LFOC”一种众所周知的光学纤维。这种光学纤维以多组份玻璃为原料,光的传输损耗可达10分贝/公里以下,包层型(折射率不连续分布)光学纤维的研制起步虽很早。1970年,用添加TiO_2的石英玻璃作纤芯,首先在美国制成,随后在日本也加紧进行了研究。1972年,用含B_2O_3的高硅氧玻璃作包层,制成了石英玻璃为纤芯的光学纤维(ETLOF-1),为以后研制低损耗光学纤维开创良好的开端。1973年又进一步开始研制用塑料(聚合物)作包层、石英玻     

夕卡岩中石榴子石的红外吸收光谱

夕卡岩中的石榴子石是钙质石榴子石,即钙铁石榴石和钙铝石榴石的分子占90％以上,因而可以认为它是上述两种石榴子石端员组分的固溶体系列,正是因为夕卡岩石榴石成分简单,所以只用一个物理参数晶格常数,比重或折射率)就可以鉴定其成分,其中尤以     

氨基酸分子的太赫兹时域光谱

采用THz时域光谱(THz-TDS)测试技术, 在室温氮气环境中, 对4种氨基酸分子(酪氨酸、精氨酸、组氨酸和谷氨酰胺)在0.2~3.0 THz波段的光谱特性进行了探测. 根据提取材料THz光学参数的物理模型, 获取了吸收系数和折射率等光学参数, 得到了具有高分辨率的特征吸收谱和折射率谱; 所得结果填补了氨基酸在远红外区域的光谱空白, 为利用THz时域光谱技术研究其他氨基酸分子, 建立氨基酸类分子的指纹谱库以及分析分子构象等问题提供了科学依据.     

铌酸钡钠晶体用作激光倍频器(封面说明)

铌酸钡钠单晶,是非线性光学材料。大尺寸优质的铌酸钡钠晶体较难生长,国内外过去生长的晶体,其尺寸直径一般为10毫米左右,二次谐波输出功率只有几百毫瓦。我们现已成功地生长出了直径25毫米,长30～40毫米大的晶体,使掺钕钇铝石榴石激光器发     

辉石-石榴石相转变超高压实验研究及其意义

自然界中铝辉石可以看成无铝辉石中石榴石的固溶体,高压下可以使铝辉石→石榴石+贫铝辉石,本文采用天然样品进行辉石-石榴石相转变超高压实验研究,解释石榴石橄榄岩的成因。     

纳米微粒SnO2的光限幅特性

随着高灵敏快响应光电探测器的广泛应用,迫切需要研制一些光限幅器来保护这些精密仪器。光限幅器的工作原理是基于材料的非线性光学特性,因而选择合适材料并研究它的非线性光学响应是非线性光学中非常重要的课题。纳米微粒有相对大的比表面积,在微粒表面存在大量原子空位或缺陷,形成表面受陷态(trapped states)。在外界激光作用下,这些表面受陷态成为有效光生载流子的无辐射途径,导致大的热致折射率变化,形成瞬态热透镜。这个热透镜使信号光束出现扩散或会聚,通过选择样品相对位置,从而实现光束限幅效应。近年来,利用非线性光学原理的光限幅效应研究已有一些报道,大多采用的是有机非线性材料和体相半导体材料,但存在着材料稳定性差及限制效果不太理想等局限性。利用单光束Z-扫描技术,本文进行了表面修饰的SnO_2纳米微粒热致折射率n_2测量和它的光限幅特性研究。     

掺铕碲铌锌玻璃的三阶非线性光学特性

运用前向简并四波混频技术对掺铕碲铌锌玻璃的三阶非线性光学特性进行了研究,获得了其非线性折射率系数和响应时间特性; 利用吸收光谱、折射率和Raman光谱的测量研究掺铕碲铌锌玻璃的结构特性以及铕掺杂对玻璃基质结构的影响; 探讨了掺铕碲铌锌玻璃的非线性形成机制. 发现三阶非线性极化率的强度、响应时间与掺杂浓度相关.     

用于中子俘获治疗的钆携带剂

钆中子俘获治疗(gadolinium neutron capture therapy, Gd-NCT)是硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)的替代和补充方法.该疗法在杀伤肿瘤细胞的同时,还可以利用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)实现肿瘤的诊疗一体化. Gd-NCT成功的关键因素之一是钆携带剂具有良好的肿瘤靶向性、特异性、亲和性和稳定性.目前的钆携带剂可分为三类:钆的小分子螯合物,螯合剂一般为多胺多羧酸;纳米携带剂,包括用脂质体等纳米载体负载的钆小分子螯合物及新型含钆纳米材料;将Gd-NCT和BNCT结合的Gd-B双携带剂.本文综述了各种钆携带剂的优缺点,总结了有望进一步提高Gd-NCT治疗效果的新型钆携带剂的发展方向.     

梯度折射率超材料透镜

超材料是由人工设计的、具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构,有负等效质量密度、负等效弹性模量、负折射率等特性.声子晶体超材料是一种具有周期性结构的超材料,其布拉格带隙或局域共振带隙的存在使处于禁带频率下的声波或弹性波进入声子晶体后无法在其中传播.其能带特性可以通过设计进行调节,使通带频率下的声波或弹性波进入具有特定结构的声子晶体后,实现成像、聚焦以及定向传输等对波传播的极端控制功能.梯度折射率超材料是一种折射率随空间变化而变化的结构.梯度折射率透镜由局部非均匀结构组成,其折射率是空间坐标的函数.波在透镜中会沿着弯曲的轨迹传播,可以通过适当的设计实现对波的弯曲、偏转和聚焦等功能.梯度折射率的设计可以通过改变局部晶体单元的性质实现有效折射率的梯度分布,如改变声子晶体的晶格尺寸、散射体的填充率、散射体的材料等.此外,梯度折射率超材料透镜能够通过设计在宽频率范围内精准聚焦波,从而实现能量采集等工程应用.本文从光学理论原理、透镜设计及其应用三方面展开介绍,首先对理论基础以及目前构建梯度折射率器件的几种方法进行总结,然后从透镜的应用角度介绍几种典型案例,最后对透镜的未来研究作出展望.     

介电晶体光波导的制备及其应用

介电光学晶体种类繁多,具有丰富的功能属性,在科学研究、生产生活的各个领域有着广泛的应用.光波导是基本的光学微结构之一.基于介电光学晶体的光波导结构是组成集成光子学器件的重要元件.利用飞秒激光直写或者载能离子束辐照技术,可以有效调控晶体材料局部区域的折射率分布,形成低损耗的光波导结构.本文将介绍介电晶体光波导(包括单晶薄膜)的制备方法及相关的波导性能,综述介电晶体光波导在激光产生、非线性光学频率转换、信号调制以及量子信息中的应用,并对这一领域的未来研究进行展望.     

镧La^3＋与1,10—二氮杂菲配位化合物的三阶非线性光学效应研究

运用Z Scan技术首次测量并研究了 1,10 二氮杂菲、硝酸 [二 (1,10 -二氮杂菲 )合镧 (III) ]、硝酸 [一 硝酸 一 氟脲嘧啶 二 (1,10 二氮杂菲 )合镧 (III) ]乙醇溶液的非线性折射率n2 ,计算了三阶非线性光学极化率 χ( 3) 和〈γ〉 ,并对稀土金属离子镧La3 引起 1,10 二氮杂菲三阶非线性光学效应的增强机制做了初步的探讨 ,为合成具有强三阶非线性光学效应的稀土金属有机配位化合物提供信息 .     

镓--第一种被填补周期表空位的元素

谜语一:一非地图二非画,教室寝室处处挂,衣食住行可容下,理化地质皆赖它。(谜底为:周期表) 谜语二:金屋。(谜底为:镓) 1876年5月,法国科学院公布了布瓦博德朗在闪锌矿(Zns)中发现了镓(Ga),同时并测得了一些数据。没几日,布瓦博德朗收到来自俄罗斯门捷列夫的贺信,内容除表示祝贺发现镓元素外,特别指出镓的密度4.7有误,而应在5.9-6.0。后布氏认真重测为5.94。仅这一项就足令布氏对门捷列夫佩服得“五体投地”。镓被门氏称为“类铝”元素,1869年他排出第一张元素周期表时,就让镓的位置空着,而且预测的一些数据,与布氏实测的结果十分吻合。     

内蒙古准格尔超大型镓矿床的发现

运用仪器中子活化分析、电离耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱、带能谱仪的扫描电子显微镜等方法对内蒙古准格尔煤田主采6号煤层的矿物学和地球化学进行了研究. 结果表明, 镓在全层煤样中的含量均值为44.8 μg·g^-1; 镓在主采分层(亦是镓富集的分层)中的含量为30.1~76.0 μg·g^-1, 均值为51.9 μg·g^-1, 远超出煤中镓的工业品位(30 μg·g^-1), 这些分层的厚度占整个煤层厚度的81.9%. 煤的高温 (550℃)灰化产物中镓亦显著富集, 主采分层灰化产物中镓的含量为62.2~178 μg·g^-1, 均值为89.2 μg·g^-1. 煤中超常富集的勃姆石是镓的主要载体, 镓在勃姆石中的含量均值为0.09%, 勃姆石在全层煤样中的含量为6.1%, 在主采分层中的含量均值为7.5%. 勃姆石是泥炭聚积期间盆地北部隆起的本溪组风化壳铝土矿的三水铝石胶体溶液被短距离带入泥炭沼泽中, 在泥炭聚积阶段和成岩作用早期经压实脱水凝聚而形成. 初步估算表明, 该镓矿床镓的保有储量为6.3×10⁴ t, 预测储量为8.57×10⁵ t, 为超大型镓矿床. 准格尔煤田所处的特殊的古地理位置和煤中镓的特殊地质载体, 决定了该矿床是目前为止世界上独特的镓矿床类型. 与镓共伴生的稀土元素在主采分层及其灰化产物中的含量均值分别为255和830.36 μg·g^-1. 由于勃姆石的主要组成为Al, 因此铝和稀土元素亦是可资利用资源.     

普洱茶的非线性光学效应与光速调控

利用Z扫描方法研究了普洱茶的非线性光学效应, 发现普洱茶水溶液在连续光下具有很高的非线性折射率, 与CS2相比高达6个数量级, 尤其是在普洱茶水溶液中观察到了光速减慢到超光速的转换过程, 实验结果显示了光波位相耦合色散效应导致光速变化机制的普适性.     

δ相钚镓合金的结构稳定性与力学特性

钚是一种非常重要的核材料,其稳定性与力学特性研究对其在核工业中的应用有着重要意义.本文建立了研究钚镓合金稳定性的分子动力学模型,计算了面心立方(FCC)结构的?相钚的稳定性.计算结果表明,常温下钚会发生显著的晶格畸变和区域分解,但在700 K温度时可以保持较高的结构稳定性;通过掺杂镓元素可以提高钚在常温下的稳定性,且稳定性随着镓含量的增加而增强.我们进一步研究了钚镓合金的力学特性,发现其各向异性指数远高于同类结构金属铜、铝;增加镓含量可以减弱其各向异性,并增大其弹性模量.我们的结果有助于深入认识钚镓合金的结构特征和各向异性,这为钚基核材料的自辐射效应及老化机理的深入研究奠定了基础.     

用甲基膦酸二仲辛酯萃取分离镓

剂已有若干报道,但未见用于分析化学和其他元素的萃取。本文研究用甲苯为稀释剂,P_(350)为萃取剂,考查对镓的萃取行为、盐析剂效应、络合物组成及其从Al、Fe、Zn、Ni、Cd等中分离的可能性。结果表明,P_(350)是萃取分离镓的良好萃取剂,微量镓可从大量Al、Ni、Fe、Tl、In、Cd等中分离,结合罗丹明B法,用于铝土矿、煤矸石和铝中镓的萃取分离获得良好结果。     

LiNbO_3晶体在75℃附近的异常性能

等曾用偏光干涉法测量了LiNbO_3晶体双折射率随温度的变化,在室温-150℃范围内测得一个很宽的钟形峰.他们还观察了b面的生长条纹,升温至140℃以下即完全消失.他们认为双折射率△n的变化是光折变所引起,而△n与条纹的消失是由于对光折变有贡献的富Nb层错的相状态在130℃发生了变化.     

高效非线性有机材料MHBA单晶的光学性能研究

我们利用分子工程法,设计、探索出了一种新型有机非线性光学材料三—甲基四—羟基苯甲醛。本文对MHBA单晶的结构特点、红外到紫外光透过率、光损伤阀值及其折射率变化等光学性能进行了全面研究。 三—甲氧基四—羟基苯甲醛,简称MHBA,分子式为C_6H_8O_3。利用改进的Hobden育     

石榴石的成分环带与地幔交代及变形作用

南非金伯利地区白垩纪金伯利岩携带的复合橄榄岩捕掳体中含有部分具环带结构的石榴石。通过对这些环带状石榴石的电子探针、离子探针和激光氟化法释氧分析,揭示从中心到边缘石榴石存在系统的主、微量元素和氧同位素组成的变化,通常边部比中心富集Ｃａ,Ｔｉ,Ｃｒ,ＬＲＥＥ,Ｓｒ和Ｎｂ,而亏损Ｍｇ,Ａｌ和＾１８Ｏ,反映这些石榴石曾受到过熔／流体的改造,即为流体参与下地幔变形作用非平衡的产物。     

多晶金刚石薄膜的晶粒散射吸收与红外光学增透

一、引言 自Derjaguim等人首次人工合成Si衬底金刚石薄膜以来,金刚石薄膜的研究特别是其功能特性的研究,倍受重视而得到迅速发展。金刚石薄膜良好的光学性质使其有希望成为应用广泛的光学窗口材料。热解化学气相沉积方法可以获得400mm~2以上的大面积金刚石薄膜,这种薄膜是一种多晶薄膜,可以在Si、Ge和石英等光学窗口材料衬底上生长。生长过