摘要：设计了一种高灵敏度、高品质因子、高品质因数、高频探测、双固定功能的太赫兹可调完美吸收器.该吸收器可实现4—14.5 THz范围内7个波段的完美吸收.在进行结构设计时将线阵结构的参数与周期进行了关联.通过计算吸收器的相对阻抗来对器件宏观层面的电磁进行解释,并通过分析共振频率点的表面电场和磁场分布,来分析该器件的物理机制.计算了7个共振频点的品质因子Q,其中最大Q值为219.41.通过改变外部折射率,该吸收器的灵敏度和品质因数值最大可达5421.43 GHz/RIU和35.204 RIU-1.通过讨论关键参数对器件的影响,得出该器件可实现双固定性能的选择、七波段吸收以及全波段反射.通过改变狄拉克半金属的费米能级,证明该吸收器具有良好的动态调节能力.通过改变外部电磁波的入射角发现该器件在中低频段具有良好的稳定性,但在高频段受外部入射角影响较大.本文所提出的吸收器在成像、探测、检测等领域具有巨大的应用潜力,相关工作对光电器件的设计提供了思路.

摘要：采用时域有限差分方法从理论和数值上提出了一种基于临界耦合和导模共振的单层二硫化钼的四波段完美吸收器,通过阻抗匹配和耦合模理论可以更好地分析其物理机理.单层二硫化钼被放置在二氧化硅与具有周期性长方体空气槽结构的二维聚甲基丙烯酸甲酯层中间.利用导向共振的临界耦合原理得到了单层二硫化钼的高效光吸收,即在共振波长(λ_(1)=510.0 nm,λ_(2)=518.8 nm,λ_(3)=565.9 nm,λ_(4)=600.3 nm)获得了4个共振完美吸收峰,吸收率分别为99.03%,98.10%,97.30%和95.41%,同时平均吸收率在可见光光谱范围高达97.46%,是裸单层二硫化钼的12倍以上.从模拟结果来看,调节结构的几何参数可以来控制单层二硫化钼的共振波长的范围,这对提高单层二硫化钼的吸收强度和选择性具有重要的现实意义.利用临界耦合来增强光-二氧化硅相互作用的新思想也可以应用于其他原子级薄材料.同时,本文也讨论了吸收器的传感性能,发现传感器的最高品质因子、灵敏度与品质因数最高分别为1294.1,155.1 nm/RIU和436.这些结果表明,所设计的结构可能为改善二维过渡金属二元化合物中的光-物质相互作用开辟有前景的技术,并在波长选择性光致发光和光电探测中有着极好的应用前景.

摘要：介绍了一种掠入射式多包含角平面光栅单色器的设计原理,从理论上对其可行性进行了分析和验证。该单色器系统对SX-700型单色器进行了改进,通过简单地升降多角平面反射镜即可对覆盖某个波长范围的包含角进行改变,选择所需的单色光波长。通过光学仿真软件X-LAB模拟了光束入射到多角平面反射镜的单个角度的反射面时,单色器对软X射线波段1~2.48nm的单色化效果,从理论上验证了本设计能够实现宽能谱扫描及高次谐波的抑制,并且该单色器结构简单,易于在实际应用中得以推广。

摘要：目前国内外的飞行时间质谱计，大多采用双电场加速的方式改善其质谱分辨率。通过较详尽的计算，讨论了双电场飞行时间质谱计中各参数对质谱分辨率和灵敏度的影响及其选择的方向，并在此基础上选定了仪器的主要参量，为飞行时间质谱计的设计与改进提供了依据。还介绍了在此基础上设计与建立的脉冲激光离子源飞行时间质谱计。

摘要：为改进用于X射线聚焦的二值化Gabor波带片目前所存在的结构复杂、不利于加工制作的问题,在不改变梯形透过率函数的前提下,通过将传统的梯形孔基元变为平行四边形基元应用于波带片的设计之中,提出了一种聚焦效率更高的具有准单级聚焦特性的波带片。理论推导显示,该波带片除了像Fresnel波带片一样能够消除偶数级的焦点外,还可以消除3q级(q为整数)的焦点,1/m^4(m为焦点级数)的效率衰减系数也使得高级衍射得到了很好的抑制。MATLAB数值模拟的结果证明,该波带片的特性不仅满足以上推论,还具有比Fresnel波带片和环带扇形基元阵列波带片更低的背景噪声,可以看作是一种准单级聚焦的新型波带片。此外,在同一波带内,这种基于平行四边形基元孔的波带片设计的透光区始终保持各处的径向宽度为该波带的一半,且扇区结构简单一致,能够降低不少加工难度,易于推广应用。

摘要：从噪声来源出发,基于入射光子、暗电流、偏置信号的涨落均近似满足泊松分布的条件,得到了更为精准的信噪比表达式。实验设置CCD增益、读出速率、冷却温度分别为3、100k Hz、?25°C,得出光子转移曲线。通过设置不同实验条件,分别探讨了暗电流、读出速率和系统增益对该科学级光学CCD信噪比的影响。实验结果与理论预期吻合得很好,为科学级光学条纹相机的设计以及弱光标定实验室自动化平台的搭建提供了良好的实验依据。