非线性二次谐波和三次谐波共焦显微镜的成像理论

研究了非线性二次谐波和三次谐波共焦显微镜的成像理论, 系统分析了二次谐波和三次谐波的非线性效应对共焦显微镜成像特性的影响, 证明了二次谐波和三次谐波共焦成像过程的三维脉冲响应函数, 既不同于相干光共焦成像过程, 也不同于非相干光共焦成像过程, 而是两次相干光成像过程, 并导出了二次谐波和三次谐波共焦显微镜的三维脉冲响应函数. 研究结果表明: 二次谐波和三次谐波共焦显微镜比单光子和双光子荧光共焦显微镜具有更高的空间分辨率.     

折射率失配下的二次谐波显微术矢量理论模型

二次谐波显微术在对厚样品进行成像或探测时,会受到折射率失配现象的影响。本文利用平面波角谱法和通用琼斯矩阵建立了折射率失配条件下的二次谐波显微术的矢量理论模型,以胶原纤维为具体的观测对象,分析和讨论了不同条件下折射率失配对聚焦激发光场的影响。     

基于TDLAS技术的高斯线型二次谐波数值模拟与分析

作为新的痕量气体监测分析方法,可调谐二极管激光吸收光谱学的二次谐波技术在大气化学研究和污染气体监测得到实际应用.本文以CO气体的中心波长为λ0=1 579.74 nm的P(5)振-转吸收谱线为目标,建立高斯-线型的二次谐波信号数值模型,仿真得到二次谐波曲线,研究了二次谐波信号特性与调制度m的关系.并对仿真结果与洛仑兹吸收线型二次谐波信号特性进行了分析和比较.     

二维材料中的二次谐波及其调控方法

二维材料(Two-Dimensional Materials)由于其低维尺度下的量子效应,表现出许多奇特的物理现象,引起了广大学者的研究兴趣.在非线性光学领域,二维材料展现出较高的二阶非线性极化率和高度可调的物理特性,使其成为非线性光电器件的潜在候选者之一.本文主要探讨了二维材料中二次谐波产生(Second Harmonic Generation, SHG)的调控与增强手段;简要介绍了二次谐波产生的基本光学原理,从二阶非线性系数和光与物质相互作用两个主要角度出发,分别回顾了对称性破缺和共振效应调控与增强二维材料二次谐波的不同方法,如层间堆叠、电场、应变和激子效应等;总结了二维材料二次谐波的调控方法,并对未来可能的研究方向和面临的挑战进行展望.了解二次谐波的产生机制以及调控和增强二次谐波各种策略方法,更有利于未来开发基于二次谐波的表征技术和探索基于二维材料的非线性光学器件.     

基于TDLAS的一氧化碳浓度检测的研究

可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）是利用气体分子的吸收光谱技术,痕量大气中污染气体的成分及浓度的新方法．介绍了TDLAS系统的组成及原理,分析了气体检测中二次谐波信号的检测原理,建立了待测浓度气体的二次谐波信号与标准浓度的二次谐波信号之间的模型,并用实验验证了该模型的准确性．     

微纳结构调控二维过渡金属硫化物二次谐波

基于二维过渡金属硫化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMDs)的二次谐波发射体得益于高的二阶非线性极化率和原子薄的厚度,成为集成非线性光子器件领域一种理想的候选材料.但是,二维TMDs材料的二次谐波转化效率受限于其弱的光与物质相互作用强度,阻碍了其在非线性光学器件上的应用.本综述聚焦于微纳结构调控二维TMDs材料二次谐波产生的物理机制和调控手段,首先简述二次谐波非线性光学的基础理论;然后讨论二维TMDs材料二次谐波的性质;之后回顾近年来微纳结构调控二维TMDs材料二次谐波产生的研究工作,如孔洞微腔、光子超表面、等离激元谐振器以及波导等;最后进行总结并对该领域未来的发展进行展望.了解二维TMDs材料的二次谐波的性质,理解微纳结构调控二次谐波的机理,对于二维TMDs材料在片上非线性光学器件的设计和研发具有重要的意义.     

换流变压器产生的二次谐波电流及其实验研究

本文介绍了高压直流输电系统中直流电流的来源和二次谐波的传递过程,以及由此可能引发的谐波不稳定性。针对变压器绕组中存在的直流电流而导致的二次谐波电流进行了实验研究,得出了励磁电流各次谐波分量、峰值与绕组中直流电流的关系。结果表明,二次谐波分量与直流呈线性关系。     

环形赝谐势中二次谐波研究

对环形赝谐势中二次谐波产生的影响进行了理论研究.在有效质量近似、迭代方法和密度矩阵理论基础上,得到了能级、波函数及二次谐波的表达式.环形赝谐势对二次谐波产生有显著影响.结果表明:二次谐波产生系数峰值随着化学势和无量纲参数的减小或赝谐势零点的增大而增大,化学势的增大二次谐波发生蓝移现象,而赝谐势零点增大发生红移现象.     

带螺旋式谐振腔的火箭强声发生器频响特性分析

本文建立了火箭强声发生器类比电路模型。仿真分析了二次谐波与螺旋式入口谐振腔在强声发生器中作用。结果表明二次谐波与不同谐振腔入口对谐振腔归一化阻抗和强声发生器频率响应曲线有重要影响。二次谐波可使谐振腔归一化阻抗发生变化,导致强声发生器频率响应曲线失真。螺旋式入口谐振腔可抑制强声发生器二次谐波失真,并对发生器频带扩展均有一定的作用。     

磁性纳米粒子的磁声谐波成像研究

磁性纳米粒子(MNPs)具有良好的磁响应、生物相容性和降解性等优点,在早期肿瘤诊疗中得到了广泛应用.本文基于MNPs在交变磁场激励下的磁声谐波响应,利用锥形磁芯的汇聚作用,开展了基于MNPs的磁声谐波成像研究.首先构建锥形磁芯的电磁激励模型,产生了具有大磁场强度/梯度分布的磁场区域,并基于MNPs的磁矩、机械振动和声传播研究了有效磁场区域内粒子的声辐射特性,推导了磁声谐波响应声压公式,实现了基于磁声谐波声压的二维扫描成像;然后研究了非理想锥尖条件下平顶高度对有效磁场区域半径、声压以及穿透深度的影响,结果表明非理想锥尖可以提高磁声谐波响应和穿透深度,但会一定程度降低谐波成像分辨率;最后利用环形坡莫合金的磁屏蔽效应来减小有效磁场区域,提高MNPs谐波成像的分辨率和对比度,在生物组织的浅表成像中展现良好的应用价值.     

超声切变波与位错非线性相互作用的研究

本文报导了对金属单晶样品作用小的偏置应力时由于超声切变波与位错相互作用而产生的二次谐波和三次谐波的实验結果。实验中,频率为4.83 MHz的切变波沿高纯度铝单晶的<100>方向传播,而波的偏振方向沿<010>轴。当样品上的偏置外应力增加到3.2×10~6达因/厘米~2时,二次谐波振幅逐渐增加,并达到最大值,而三次谐波振幅不断减小。我们也测量了基波衰减随外应力的变化及二次谐波、三次谐波与基波振幅的关系,对二次谐波随外应力变化的温度效应也作了研究。理论上对实验现象作了解释。     

芪盐与二十酸混合制得的LB膜二阶光学非线性的研究

把芪盐与二十酸混合，制备单层ＬＢ膜，测量ＬＢ膜的二次谐波，得到了比纯芪盐ＬＢ膜更大的二次谐波信号。二次谐波信号随ＬＢ膜上芪盐含量的增加而增加，在芪盐含量为０．５－０．７范围二次谐波信号达到最大值，之后，随芪盐在ＬＢ膜上含量的增加而降低。作者认为，芪盐与二十酸混合制得的ＬＢ膜，二次谐波增强是由于量子尺寸效应对光学非线性的贡献，并认为芪盐与二十酸有一最佳混合比，约在芪盐含量为０．５－０．７处，量子尺寸效应对二次谐波的贡献最大。     

加偏置电场量子阱中二次谐波产生系数的计算

利用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了加偏置电场量子阱中的二阶非线性光学极化率,得到了该系统的二次谐波产生系数的解析表达式。以典型的G aA s/A lG aA s量子阱为例作了数值计算,结果表明:二次谐波产生系数比相应体材料中的二次谐波产生系数大10倍以上,同时偏置电场强度对该系统的二次谐波产生系数有较大的影响,为实验上研究量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据。     

红外成像技术在电力系统中的应用

介绍了红外成像技术的发展以及在电力系统中的应用，并结合现场实际着重介绍了红外成像技术在二次设备中的应用，为红外成像技术在电力系统的应用提供了借鉴。     

周期极化的LiNbO_3中二次谐波的产生与偏振控制

在同一块LiNbO3晶体中,实现二次谐波的产生(SHG)及偏振控制.具体设计方法是,将一块z切的LiNbO3极化成周期不同的两个部分,在第一部分利用非线性光学效应产生二次谐波;在第二部分利用电光效应对二次谐波进行偏振控制.     

相互耦合法实现光学二次谐波系统混沌同步

提出了利用相互耦合法实现恒定泵浦场二次谐波系统混沌控制和同步的方法.利用相互耦合法,选择合适的耦合系数可以实现两个不同的初始条件下二次谐波系统的混沌周期态同步.数值计算结果表明,在一定的泵浦强度下,这两个二次谐波系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整相互耦合系数,可以将两个系统从混沌状态控制到周期同步态.这种方法为实现多个二次谐波系统和高次谐波系统的混沌控制和同步打下了良好的基础,对混沌保密通信工作具有重要的意义.     

铁电液晶的二次谐波产生特性

实验发现,铁电液晶在足够强的直流偏置电场作用下,可以有效地产生二次谐波效应,通过角度和温度变化均实现了二次谐波产生的相位匹配,二次谐波产生的相位区配特性不仅受电场控制,也受温度和盒厚的影响,在较厚的样品中得到的相位匹配曲线更为尖锐。     

自散焦晶体中空间二次谐波的产生机理

在掺Fe浓度为0.025%,厚度为1.06mm的自散焦LiNbO3∶Fe晶体中发现了阵列光束与写入晶格相互作用,表现为双光束、3光束、4光束和6光束全部发生光斑分裂.通过对一维和二维光子晶体的二次谐波现象的理论计算,证明了空间二次谐波是产生光斑分裂的原因,并且发现满足相位匹配条件能够提高二次谐波的产生效率.     

激光脉冲与等离子体相互作用中高次谐波的产生

利用强激光照射金属材料，致使材料表面大量分子电离产生等离子体．该文从电子的运动方程出发，求解出了电子在激光场中运动的位置函数的解析解．发现除了包含基次及二次谐波外，它还包含有三次、四次等高次谐波．这说明激光脉冲与等离子体相互作用能够产生高次谐波．谐波次数越高，其系数越小．该文比较了基次与二次谐波的系数，其比值p＞1，与事实相符合。     

二次谐波产生中光场振幅K次方压缩

本文研究了二次谐波产生过程中产生光场振幅K次方压缩的条件,结果表明,若初始的二次谐波为相干态(包括真空态),那么基波的振幅K次方压缩就可能存在。