基于细菌视紫红质薄膜的空间光调制器实验研究

阐述了利用细菌视紫红质薄膜（BR薄膜）优良的非线性光学特性作为光寻址的空间光调制器的实验研究.BR有两个重要的光敏中间态（B态和M态），其吸收带（B态吸收峰为570nm，M态吸收峰为412nm）重叠区域较少，利用其正向（B→M）和逆向（M→B）光反应之间转化关系和B态与M态的差异吸收实现了相干光学图像到非相干光学图像的转换实验.采用经基因改性的细菌视紫红质薄膜（BRD96N）材料，使用670nm相干光作为写入光，530nm非相干光作为读出光，得到了分辨率约为200 lines/mm，对比度约为2.1∶1的 关键词： 光寻址空间光调制器 细菌视紫红质薄膜（BR薄膜） 非线性光学特性 相干光与非相干光图像相互转换     

BRD96N光调制吸收增强现象的实验研究

通过光谱响应特性实验和记录／读出图像实验，研究了基因变异型细菌视紫红质（BR_D96N）分子膜对单色光的光调制特性.发现BR_D96N分子膜在550nm—600nm范围内对调制光有吸收增强的现象，且对此范围内不同波长的单色光其调制程度有差异.利用曲线拟和方法发现550nm—600nm吸收增强的变化过程分为快过程和慢过程，其对应的时间常数分别为30s和5min.利用强度调制器的吸收强度与图像灰度之间的关系，分析了560nm—600nm范围内出现图像反转的实验现象. 关键词： 细菌视紫红质D96N分子膜 光谱响应 吸收增强现象 图像反转现象     

相位对比读出三维光数据存储的实验研究

使用波长800 nm、脉冲宽度150f s的近红外激光脉冲紧聚焦到PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）和熔融石英中实现了三维逐位式光数据存储,分别记录下了5、10、 15和20层数据位点.利用相位对比光学显微原理对各层数据并行读出,实验分析了各层数据位点的读出对比度的变化.结果表明:各层数据位点的折射率对比度由内至外依次增加,记录层数越多,其内部层的对比度下降越明显.由于飞秒激光脉冲与透明介质相互作用中,熔融石英内部产生的残余应力比PMMA内大,因此数据位点参数相同的情况下,利用PMMA材料记录的层数更多.     

基于光纤激光器的中红外差频多波长激光产生

针对由YDFL和EDFL作为基频光源的QPM-DFG激光系统,利用PPMgLN晶体的色散关系及其温度特性,有效拓宽了QPM波长接受带宽.模拟结果表明,当采用1550和1060 nm波段的EDFL和YDFL分别作为DFG的信号和抽运光源时,对于相同的中红外波段,满足QPM条件所允许的抽运光波长变化范围远大于信号光波长变化范围.当固定信号光波长为1560 nm时,对于给定的晶体温度,1060 nm波段抽运光的QPM接受带宽超过17 nm,对应于中红外差频光带宽可约180 nm.采用多波长YDFL作为抽运源,单 关键词： 差频产生 准相位匹配 多波长中红外 光纤激光器     

野生型细菌视紫红质薄膜光谱响应特性的实验研究

细菌视紫红质 (Bacteriorhodopsin ,简称BR)是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性 ,在光信息处理领域中有广阔的应用前景。文章通过紫外 可见光光纤光谱仪测试野生型细菌视紫红质 (BRWT)在经过 5 32nm的YAG激光的泵浦激励后 ,薄膜对探测光的吸收光谱变化情况来着重讨论BRWT的光谱响应特性。采用的样品基态 (B态 )最大吸收波长均为 5 6 2nm ,光密度分别为OD(WT1) 562nm=2 0 4 ,OD(WT2 ) 562nm =1 37。实验结果表明 ,在 5 5 0～ 6 5 0nm波长范围内 ,两个BRWT分子膜对探测光随着探测时间的延长均出现吸收增强的现象。利用双e指数曲线拟合方法分析出 5 5 0～ 6 5 0nm吸收增强的变化过程分为快过程和慢过程 ,其对应的时间常数BRWT1分别约为 11ms和 6 0s ,BRWT2 分别约为 2 4ms和 35s。     

偶氮接枝的聚氨酯薄膜光谱响应特性的实验研究

利用旋涂法，通过接枝共聚的方法制备了具有偶氮侧基的聚氮酯高分子聚合物薄膜。并利用二倍频YAG激光（532nm）作为激发光，白光光源作为参考光，在室温下测试了该薄膜在激发光作用前后的吸收光谱，发现该薄膜在430nm-530nm内有较强的吸收。以及随着激光能量的增大和撤去激发光后，随着无光照时间的延长，360nm与500nm波长处吸收强度的变化趋势。     

细菌视紫红质光开关特性实验研究

介绍实现光子开关材料BR分子的重要性。理论上分析BR分子材料光学特性，实验观测BR分子材料在400nm和632nm光照射下的相互抑制作用，最后分析BR的光子开关特性。     

亚酞菁薄膜的光谱和光存储性质研究

利用真空蒸镀法制备了一种新的三硝基溴硼亚酞菁（BTN－SubPc)薄膜。在室温下测试了该亚酞菁染料在溶液和薄膜态的吸收光谱、薄膜态的反射和透过光谱，发现该薄膜在500nm-650nm波长范围内具有优良的吸收和反射特性。在632.8nm光盘静态测试仪上测试了覆盖有金属反射层的BTN－SubPc薄膜的静态光存储性能，结果表明，用较小功率和较窄脉宽的激光辐照膜片时，可获得大于30％的反射率对比度，显示出该材料用作短波长光存储介质（特别是用于可录型数字多用光盘）的巨大潜力。     

基于BR的非线性特性光子开关的研究

本文介绍了实现光子开关的材料BR分子的重要特性,从理论上分析了BR分子材料光学特性.从实验上观测了BR分子材料在400nm和632nm光照射下的相互抑制作用,并分析了BR的光子开关特性.     

光热折变体光栅变波长读出特性及稳定性研究

光热折变体光栅是在光敏玻璃材料中利用光热折变效应记录的折射率型体全息光栅,具有波长和角度选择性好、衍射效率高、热稳定性好和抗损伤阈值高等特点,在激光器技术领域中具有独特的优势。在自行制备的光敏玻璃材料中,用325nm波长的紫外光曝光记录透射型体全息光栅,基于变波长读出的原理设计实验,对热显影后的光热折变体光栅在532nm波长的激光照射下的衍射读出特性以及其在恒定光功率密度的激光照射下的稳定性进行了实验研究。研究结果表明,热显影后的光热折变体光栅在激光辐照下具有光致饱和效应。根据实验结果定量计算出了光热折变体光栅的选择角和描述光致饱和效应的特征时间常数。     

MR/PVA薄膜的SP和PP偏振存储特性的比较

用两正交偏振光(SP)和两P偏振光(PP)作为记录光(λ=532nm)，记录光的功率均为5mW，用He—Ne激光器632．8nm红光作为读出光，分别得到两种记录条件下甲基红掺杂聚乙烯醇薄膜(MR／PVA)样品的光栅生长曲线．发现用两P偏振光作为记录光时，光栅生长曲线分为快、慢2个过程；两正交偏振光作为记录光时，光栅生长曲线只有一个过程，前者的慢过程和后者过程的响应时间近于相同．     

液晶光阀的电光色散特性研究

分析液晶光阀(LCLV)的电光色散特性,重点研究扭曲向列型液晶光阀TB3639的电光色散特性。在温度为27 ℃时, 将TB3639液晶光阀置于频率为1 000 Hz的交流电场中,测出电光特性T-λ曲线,同时得到不同波长的T-V电光特性曲线,确定对比度与光波波长的函数关系k(λ),并得出电光色散特性关系曲线k(λ)～λ。分析结果表明, TB3639液晶光阀在可见光区域,具有相对较高的对比度,其色散较小。波长在450～750 nm区域其对比度均大于0.8;其中波长在550～670 nm区域其对比度变化不大,均大于0.95,其色散最小。     

AgInSbTe薄膜的短波长记录性能分析

采用自制的装置研究了Ag5In5Sb47Te33薄膜的静态记录性能与记录激光的功率和脉冲宽度的关系，并对其记录畴形貌特点进行了直接观察。结果表明只有记录激光的功率和脉冲宽度在一定范围之内才能起到信息记录的作用，所得的记录畴形貌十分清晰，基本为非晶态Ag5In5Sb47Te33；小于该范围的激光能量不能使材料结构发生较大的变化，所得的记录畴形貌模糊，反射率对比度低于2％；大于该范围所得的记录畴由烧蚀区和其周围的非晶态Ag5In5Sb47Te33组成。另外，得到了记录激光功率为12mW、脉冲宽度为90ns的Ag5In5Sb47Te33薄膜的短波长最佳记录条件，其记录畴的反射率对比度为22％，直径为380nm-400nm。     

基于MgO∶PPLN晶体差频产生的宽调谐中红外连续激光光源

分别以1 083nm和1 550nm波段的窄线宽连续光源为泵浦光和信号光,搭建基于掺MgO周期铌酸锂晶体(MgO∶PPLN)准相位匹配原理的差频非线性效应产生中红外激光实验系统.根据系统温度和信号光波长调谐特性进行实验研究.在泵浦光波长固定条件下改变信号光波长,实现了窄线宽宽调谐中红外连续闲频激光输出,波长覆盖范围为3 547.6~3 629.1nm.当波长为1 082.8nm的泵浦光和波长为1 549.7nm的信号光功率分别放大到2.8 W和3.5 W时,对波长为3 597.0nm的中红外闲频光输出进行长时间功率扫描监测,得到最大功率为3.2mW,功率抖动引起不稳定度小于±1.6%的高稳定的中红外窄线宽激光输出.该研究结果可为设计和研制多波长窄线宽中红外光源提供参考.     

温度变化对金属Ag膜反射镜偏振特性的影响研究

空间遥感应用中的光学有效载荷对系统偏振控制提出了越来越高的要求,作为常用的宽光谱反射镜,金属银(Ag)膜反射镜的偏振特性随着环境温度的改变而变化。本文设计并制备了低偏振灵敏度的Ag膜反射镜,研究了反射镜在45°和60°入射角下,从室温25℃升温到150℃时的偏振特性变化和反射光谱变化情况。随着温度的升高,Ag膜的折射率在350~1 200 nm波长范围内有所增加;Ag膜反射镜的反射光中s和p光的相位差Δ在350~600 nm波长范围内减小,在600~650 nm波长范围内基本稳定,在650~1 200 nm波长范围内增大。温度上升到125℃时,Ag膜和反射镜表面形貌发生改变,增加了表面散射和吸收,导致350~900 nm波段反射率降低,在波长350 nm附近的降低约25%。     

细菌视紫红质膜快速光开关的实验研究

建立了“脉冲激光－连续探测光－连续擦除光”的实验系统。在532nm的调Q脉冲激发光和不同波长的连续探测光作用下，研究了细菌视紫红质（BR）膜的光循环过程中的快速响应特性及各中间态的快速光吸收特性。观察到了微秒量级的快速光开关现象，并分析了激发光脉冲作用结束时，各中间态上细菌视紫红质分子的分布。     

BR—PVA—Ag膜热稳定性的Raman光谱研究

本文研究了BR－PVA－Ag膜的Raman光谱随温度的变化，结果表明：这种组装膜在80℃以下是非常稳定的，温度在80－95℃范围内它仍部分具有功能特性，温度超过100℃，BR已经变性。     

激光光刀法三维测量系统中的光谱匹配问题

用激光光刀法三维工业测量系统在室外进行大型堆场体积测量时，太阳幅射形成强烈的背景噪声，严重影响激光光刀图像的对比度，甚至湮没掉光刀图像。通过埘太阳光谱特性、大气吸收特性、被测物体的反射特性、光学成像系统的透过特性及CCD图像传感器的光谱响应特性的分析，提出了激光波长的选择与CCD光谱响应特性的匹配原则，并给出了相应实验结果。     

温度和压力对Au反射特性影响及动高压下的测温应用分析

基于金属电子气模型,进行了温度、压力对Au反射率变化影响的研究与分析。利用DAC装置开展了压力对Au反射率变化测量实验,以及激光加热的动态温升条件下温度对Au反射率变化测量实验,获得了探测光束波长为488 nm条件下,温度(室温至350 ℃)和压力(11 GPa范围内)对Au反射特性影响的实验结果。结果表明:在11 GPa压力范围内,与温度因素相比,压力对Au的反射率变化影响可忽略;Au对488 nm波长激光的反射率变化趋势为单调递增,变化幅值达约10%,且具有反射率与温度的一一对应特性。通过动高压加载下材料温度瞬态测量要求分析,认为基于Au在488 nm波长下的反射变化特性,可建立一种适用于动高压加载下低温段(低于1000 K)的瞬态测温方法,用于解决材料动高压领域的瞬态测温技术难点。     

光致变色二芳基乙烯多波长光存储研究

多波长光致变色存储是基于光致变色原理的一种高容量光存储方法.介绍了多波长光存储的存储原理、系统构成和光盘结构.利用三波长光致变色存储实验装置，进行了三波长光致变色存储的实验.结果显示，实验中采用的三种光致变色材料可用于多波长存储，多波长存储读出信号对比度较高，各记录信号之间几乎无串扰.记录信息经50次低速读出后仍保持较高对比度. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰