梯度折射率介质对复变量sinh-Gaussian光束传输的影响

为了研究梯度折射率介质对复变量双曲正弦高斯光束的传输影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导出了复变量双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场,运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸及其变化率的表达式,并进行了数值模拟分析。结果表明,光斑尺寸及其变化率随传输距离的增加呈周期性变化,周期由折射率系数决定;随光束参量的改变,光斑位置不变,周期性不变,但是光斑尺寸的振荡幅度要发生改变;通过调整这些参量,可以改变光斑尺寸及其位置。此项研究对大功率半导体激光器等方面的开发应用有帮助。     

B2O3-K2O-Sb2O3系统玻璃的光学折射率及带隙

高折射率和非线性光学玻璃可以用于高速光开关、光学存储器、新型光纤和光学运算元件等，其研究受到各国科技工作者的高度重视，本文采用熔融淬冷法制备了组成为(85-x)B₂O₃-15K₂O-xSb₂O₃(x=70, 75, 80, 85)的4组玻璃，测试了玻璃样品的密度、折射率、热学性能、拉曼光谱和吸收光谱，利用玻璃样品的吸收光谱计算了其直接允许光学带隙、间接允许光学带隙及Urbach能量。结果表明：随着Sb₂O₃含量的增加，玻璃样品的密度从4.445g/cm³逐渐增加到4.767g/cm³，折射率从1.9438增加到2.0058，玻璃转变温度从291℃降低到260℃，玻璃析晶温度从463℃降低到370℃，直接光学带隙从3.2775eV降低到3.1379eV，间接光学带隙从3.1444eV降低到3.0256eV，Urbach能量从0.137eV逐渐减小到0.107eV。说明Sb₂O₃-K₂O-B₂O₃系统玻璃可以作为新型的非线性光学玻璃候选材料之一。     

纳米硅薄膜光学性质的测定与研究

通过测定纳米硅薄膜的透射谱,建立计算模型计算得出薄膜样品的折射率、厚度、吸收系数和光能隙.计算结果表明这种半导体材料在620 nm波长附近的折射率约为3.4,计算得到的厚度与用台阶仪测量的结果吻合很好.在620 nm波长附近的吸收系数介于吸收系数较小的晶体硅与吸收系数较大的非晶硅之间,光能隙约为1.6 eV,两者都随晶态含量增大而呈减小趋势.     

答疑解惑

OTDR测试中的光纤折射率是什么？ 潘凯恩：单模光纤的折射率大约在14～1．6之间,现今普遍使用的单模光纤其折射率基本在14600～1．4800的范围内。,折射率会直接影响到OTDR测试的定位精度,如以下公式所示,光纤实际的折射率为1．466,若设置成1．465,     

角度位置自动识别的红外折射率测量

为准确快速获得块体硫系玻璃红外波段的折射率,搭建了基于类准直测量法的折射率测量系统。该系统采用液氮制冷的碲镉汞探测器和特殊的光路实现了光强信息的高分辨采集,使用高分辨数据采集卡将角度信息数字化,利用精密步进电机传动控制系统实现了光强信号与位置信号的同步记录。开发的测量软件可自动判别光强峰位信息,自动计算获得待测样品的折射率。对比测试Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)、Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)、As_2S_3和As_2Se_3商用硫系玻璃在3.39μm和4.8μm处的折射率。实验结果表明,该装置系统测量折射率的标准偏差为10~(-3),测量不确定度为0.002 9,可快速、准确测量块体材料红外波段的折射率。     

食用油品质的光学低相干外差干涉检测法

液体的折射率是一个重要的物理参数,在外界一定的条件下,掌握液体折射率及其变化,则可以了解其纯度、浓度等参数及品质。提出一种用低相干光外差干涉方法测量反复使用食用油的折射率,进而鉴别油的品质。实验以改进的迈克尔逊干涉仪为基础,将样品油放入测量臂光路中,当两束分别来自测量臂与参考臂的低相干光的光程接近相等时,会出现光外差干涉现象。利用光电探测器得到此干涉信号,根据前后相应的光程变化量,进而得到待测样品的折射率。食用油经反复加热1、2、3、5、7次后,葵花油的折射率分别为1.469 5、1.469 7、1.470 1、1.470 7、1.471 3,玉米油的折射率分别为1.468 8、1.469 1、1.469 4、1.470 1、1.471 1。结果表明,该方法可以准确测量出不同加热次数食用油的不同折射率,测量稳定性较高,能快捷、有效地鉴别反复使用的食用油品质。     

基于后向光散射的颗粒测量技术研究

颗粒粒径和颗粒折射率是光散射颗粒测量技术中的重要参数。为了实现颗粒粒径的测量及其分档,在广义Mie理论基础上,分析了颗粒粒径及折射率对后向散射光能分布的影响,并得到了后向散射光能分布随颗粒粒径及折射率呈周期变化规律。实验验证结果表明,后向散射光能与颗粒粒径及颗粒浓度有关。研究结果可为后续的颗粒测量研究提供参考。     

媒质中的光线族方程与折射率的关系研究

本文从几何光学光线的观点结合Ferm at原理,借助高等数学工具,推出光线在变折射率媒质中传播时,光线方程与折射率相互依存的两个不同的微分方程式。运用这两个微分方程分析了光纤的自聚焦和海市蜃楼现象;解出了光线族方程和折射率;讨论了光线方程与折射率相互依存关系。结果表明在一定的条件下,这两个方程能较方便地解决由光线方程求媒质的折射率及其相反问题。     

用雷达海杂波反演蒸发波导的蚁群算法

针对传统算法在实现雷达海杂波反演蒸发波导参数时表现出寻优慢、收敛早熟的现象,引入了具有更好寻优力的蚁群算法来实现反演过程。分析了利用雷达海杂波反演大气波导的基本原理流程;列出了用于函数优化的蚁群算法的原理。将蚁群算法与雷达海杂波反演大气波导的思路相结合,完成了对蒸发波导的反演。