检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2023年第1期52卷 38-44页

作者：薛嘉云陶诗诗郭兰军张智王志林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在... 详细信息

对高能量掺镱激光器进行腔外压缩,是获得高能量少数周期脉冲的重要方式。通过数值模拟研究了单脉冲能量为250 mJ,波长为1 030 nm的高能量掺镱激光器通过固体多薄片介质进行非线性脉冲压缩的过程,及介质周期、厚度对频谱展宽的影响。在优化频谱展宽条件的过程中发现,不超过介质损伤阈值的情况下,固体薄片组的周期和厚度对频谱展宽具有正向影响。通过选取合适的介质厚度及周期,激光频谱通过熔融石英介质进行展宽,最终输出的光谱带宽达229 nm,补偿色散后,激光脉冲由500 fs压缩至16.2 fs,压缩比达到30。研究结果为实现高能量激光脉冲的非线性压缩提供了理论参考。

关键词：脉冲压缩非线性光谱展宽自相位调制色散补偿飞秒激光

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适用于大范围角膜非球面系数的双区域非球面衍射型人工晶体

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光学学报 2020年第10期40卷 137-145页

作者：谷健达刘永基边亚燕刘宝凯于浩南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

为了使白内障患者在术后获得良好的视觉效果,提出一种扩展焦深的双区域非球面衍射人工晶状体(IOL)设计。在Zemax软件中基于无晶状体眼模型对其进行了优化和分析。分析结果表明,在±4°的视场内,从0.75 m到无穷远的物距,佩戴此... 详细信息

为了使白内障患者在术后获得良好的视觉效果,提出一种扩展焦深的双区域非球面衍射人工晶状体(IOL)设计。在Zemax软件中基于无晶状体眼模型对其进行了优化和分析。分析结果表明,在±4°的视场内,从0.75 m到无穷远的物距,佩戴此人工晶体的人眼模型在550 nm波长、2.5 mm瞳孔直径的条件下调制传递函数(MTF)值在空间频率为50 cycles·mm-1时保持在0.30以上。对角膜非球面系数的变化进行了蒙特卡罗分析,结果表明,当角膜非球面系数在-0.70~0.60的范围内变化时,从0.75 m到无穷远的物距,空间频率为50 cycles·mm-1处约有90%的MTF大于0.29。此外,理论分析表明,所设计的人工晶体在不同瞳孔和白光照明的情况下,其成像性能基本保持稳定。

关键词：光学设计人工晶体角膜非球面系数调制传递函数

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飞秒激光超声时域分析用于无损检测研究

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光电子．激光 2020年第2期31卷 142-147页

作者：梁栋刘刚陈道远龚诚林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

为了进一步探究飞秒激光诱导超声波在无损检测领域中的应用,本文提出了一种基于飞秒激光的超声时域分析方法,实现了对物质的无损检测。该方法首先将飞秒激光聚焦到被测物体表面激发出超声脉冲,然后通过采集超声脉冲的时域信号来对被测... 详细信息

为了进一步探究飞秒激光诱导超声波在无损检测领域中的应用,本文提出了一种基于飞秒激光的超声时域分析方法,实现了对物质的无损检测。该方法首先将飞秒激光聚焦到被测物体表面激发出超声脉冲,然后通过采集超声脉冲的时域信号来对被测物体的内部结构进行可视化无损检测。为了验证方法的有效性,我们进行了以下两个实验:首先,我们对水泥样品进行了扫描并分析得到了其中的孔洞的位置;此外,我们还对未知内部结构的金属镜筒进行了扫描,检测出了其中透镜组的位置。理论分析和实验结果均证明了实验方法的有效性,与传统的超声无损检测技术相比,基于飞秒激光的超声时域分析方法能够简单快速地实现无损检测,具有良好的应用前景。

关键词：飞秒激光超声脉冲时域分析无损检测

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基于SSP的双侧开口型金属光栅实现太赫兹波的场增强与紧聚焦

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光电子．激光 2021年第7期32卷 760-767页

作者：姜光科胡晓雪赵洁惠刘思亮王晓雷南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

基于金属光栅结构的SSP色散曲线,本文设计了一种一侧均匀另一侧非均匀且中间开口排布的铜带光栅结构,用于在太赫兹波段实现紧聚焦和场增强。研究表明,当0.57 THz入射的平面波经双侧开口型金属光栅后,可产生明显的局域电磁场增强与紧聚... 详细信息

基于金属光栅结构的SSP色散曲线,本文设计了一种一侧均匀另一侧非均匀且中间开口排布的铜带光栅结构,用于在太赫兹波段实现紧聚焦和场增强。研究表明,当0.57 THz入射的平面波经双侧开口型金属光栅后,可产生明显的局域电磁场增强与紧聚焦效应,其中增强因子Q=59.9,紧聚焦焦斑的半高全宽约为7.5μm(1/70λ)。此外,将单个双侧开口型金属光栅视为一个独立的单元,将其在一维横向和纵向进行排列或延伸,研究了这种结构对太赫兹波的光场调控特性。研究发现,0.57 THz入射的平面波经横向排列的单元结构后可以生成一维的焦斑阵列,其焦斑阵列所对应的半高全宽约为7.5μm。同时,0.57 THz入射的平面波经纵向延伸的结构后可产生纵向焦线,其焦线的长度为100μm,并且焦线的宽度约为7.5μm。这种周期性结构所产生的焦斑阵列和纵向焦线在提高太赫兹近场成像的速度方面具有明显的优势。

关键词：太赫兹波人工表面等离激元(SSP) 色散曲线场增强紧聚焦近场扫描成像

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飞秒激光成丝诱导荧光空间分布特性研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 3-18页

作者：薛嘉云齐鹏飞郭兰军张楠林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

光丝内部的超高钳制光强可诱导大气中的原子、分子等发生隧道电离或多光子电离,并辐射指纹荧光谱。得益于其在复杂大气环境中能够远距离传输的特点,飞秒激光成丝在大气远程探测方面具有广阔的应用前景。光丝诱导物质荧光的空间分布特性... 详细信息

光丝内部的超高钳制光强可诱导大气中的原子、分子等发生隧道电离或多光子电离,并辐射指纹荧光谱。得益于其在复杂大气环境中能够远距离传输的特点,飞秒激光成丝在大气远程探测方面具有广阔的应用前景。光丝诱导物质荧光的空间分布特性与成丝过程中激光、等离子体等参数密切相关,对于理解光丝内物理过程及调控光丝、提升远程探测信噪比等具有重要意义。综述了光丝诱导荧光在侧向、背向及前向三个重要方位的空间分布的研究进展,详细讨论了基于侧向分布表征光丝内光强及等离子体分布的方法,以及实验条件对荧光空间分布的影响,并对放大自发辐射现象及前向、背向远场空间分布的研究进展进行了介绍。最后对飞秒激光成丝诱导荧光空间分布的研究趋势进行了展望。

关键词：非线性光学激光光学飞秒激光成丝大气远程探测

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使用相干光照明的纹影成像装置进行相位测量的可行性研究

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光电子．激光 2021年第9期32卷 935-944页

作者：肖春晖张楠南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

通过数值仿真研究了利用相干光照明的纹影成像装置测量物体相位的可行性。仿真结果表明,将纹影装置的刀口水平放置,并对具有均匀相位或仅沿水平方向变化的非均匀相位的正方形物体成像时,在像面上,物体外部上下区域之间的光强差与物体相... 详细信息

通过数值仿真研究了利用相干光照明的纹影成像装置测量物体相位的可行性。仿真结果表明,将纹影装置的刀口水平放置,并对具有均匀相位或仅沿水平方向变化的非均匀相位的正方形物体成像时,在像面上,物体外部上下区域之间的光强差与物体相位的正弦成正比。此外,对于相位仅沿垂直于刀口方向变化的非均匀正方形物体,如果相位变化限制在[kπ/2,(k+1)π/2](k是整数)的范围内,则像面上物体外部上下区域之间的光强差表示面积加权的平均相位的正弦。对于其它形状的物体也发现了类似的结论。利用相干光照明的纹影成像装置可以获得物体相位的正弦,从而确定在[kπ/2,(k+1)π/2](k是整数)范围内的相位值。此外,还研究了刀口位置,被测物体尺寸和透射率对相位测量的影响。这表明相干光照明的纹影成像装置可以确定物体相位的正弦值,并在物体相位变化不大时提供半定量的相位测量。

关键词：相位检测方法纹影成像技术相干光照明

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基于飞秒激光成丝的超连续光谱产生与调控研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 59-76页

作者：张泽亮钱文启齐鹏飞林列刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

超快激光在透明介质传输中会导致长程无衍射传输的成丝现象。伴随着丰富的非线性光学效应,激光脉冲光谱会被极大展宽,覆盖从微波到紫外的超宽范围,被称为超连续谱。飞秒光丝辐射超连续谱具有宽光谱、高方向性和可调谐等优势,在吸收光谱... 详细信息

超快激光在透明介质传输中会导致长程无衍射传输的成丝现象。伴随着丰富的非线性光学效应,激光脉冲光谱会被极大展宽,覆盖从微波到紫外的超宽范围,被称为超连续谱。飞秒光丝辐射超连续谱具有宽光谱、高方向性和可调谐等优势,在吸收光谱检测、远程气体检测、脉冲压缩和少周期脉冲形成等领域中具有重要应用,近年来被广泛关注,并取得一系列研究成果。基于此,围绕飞秒光丝辐射超连续光谱,从物理机制到调控方法,系统梳理了该领域的研究历程及最新进展。

关键词：非线性光学飞秒激光成丝超连续谱产生超连续调控

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空气中飞秒激光成丝的强场分子动力学研究进展

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中国激光 2023年第7期50卷 19-40页

作者：王佳辰郭兰军张楠张智林列孙陆南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络重点实验室天津300350

高强度的飞秒激光在非线性介质成丝过程中会产生一系列非线性效应,如强场电离、转动拉曼、高次谐波、激射等,这些非线性效应与强场下分子的复杂运动有关。研究强场作用下的分子动力学问题将有助于更好地理解飞秒激光成丝过程中非线性效... 详细信息

高强度的飞秒激光在非线性介质成丝过程中会产生一系列非线性效应,如强场电离、转动拉曼、高次谐波、激射等,这些非线性效应与强场下分子的复杂运动有关。研究强场作用下的分子动力学问题将有助于更好地理解飞秒激光成丝过程中非线性效应背后的物理机制。综述了近年来飞秒激光在空气中成丝时主要分子动力学特性的研究进展,包括分子准直、分子电离、电子-离子复合以及分子能级的粒子数布居。最后对强场与分子相互作用研究所面临的机遇以及挑战进行了展望。

关键词：非线性光学飞秒激光成丝强激光场分子准直强场电离光丝诱导荧光

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角膜含水量光学测量方法研究综述

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激光与光电子学进展 2020年第17期57卷 1-21页

作者：王森德姚嘉丽胡俊波刘晓庆林列刘永基刘伟伟南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350

角膜含水量是反映眼睛健康水平的重要参数,在相关眼科疾病的诊断、屈光手术的参数设置和术前术后的诊治以及角膜有关的生物化学基础研究中都具有重要科学意义。主要介绍了基于光学测厚法、共焦拉曼谱、近红外吸收谱及太赫兹波谱成像等... 详细信息

角膜含水量是反映眼睛健康水平的重要参数,在相关眼科疾病的诊断、屈光手术的参数设置和术前术后的诊治以及角膜有关的生物化学基础研究中都具有重要科学意义。主要介绍了基于光学测厚法、共焦拉曼谱、近红外吸收谱及太赫兹波谱成像等光学技术的角膜含水量测量方法原理及研究进展,并对各方法存在的优缺点作扼要的总结。

关键词：光谱学角膜含水量角膜厚度红外吸收太赫兹波成像

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基于神经网络的高角色散宽带介质超光栅的快速优化

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光学学报 2020年第23期40卷 9-16页

作者：李润泽董希谱程洁嵘常胜江南开大学现代光学研究所天津300350 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室天津300350 天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室天津300350

由于超材料和超表面的亚波长结构单元的形状和尺寸具有很大的设计自由度,可对电磁波的振幅、相位、波前和方向等进行复杂而精确的调控,同时随着结构参数数量的增加,结构设计的时间往往呈指数增长。提出了一种基于反向传播(BP)神经网络... 详细信息

由于超材料和超表面的亚波长结构单元的形状和尺寸具有很大的设计自由度,可对电磁波的振幅、相位、波前和方向等进行复杂而精确的调控,同时随着结构参数数量的增加,结构设计的时间往往呈指数增长。提出了一种基于反向传播(BP)神经网络快速优化超表面结构的方法,实现了兼具高衍射效率、宽带宽和高角色散等优势的太赫兹介质超光栅。利用有限次数的严格耦合波分析建立的数据集来训练BP神经网络,可准确预测任意结构参数的超光栅衍射光谱,并通过遍历所有结构参数快速筛选出具有最高衍射效率且宽带宽的超光栅,相比传统的遍历计算方法速度提高了一万倍,证明了基于BP神经网络的超表面优化方法的高效性以及精准性,同时为太赫兹波段提供了一种性能优异的衍射元件。

关键词：光栅深度学习 BP神经网络超光栅优化

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