摘要：主要介绍了飞秒电子衍射系统的组成及设计指标.包括光电阴极、电子聚焦系统、电子偏转系统、双微通道板(MCP)电子探测器等,并给出了基本的设计思路、设计结果.光电阴极是由位于蓝宝石晶体上面的银膜构成,为了获得足够小的电子束斑以及减小电子上靶时的角度,紧贴栅极后放置一个100μm的小孔,对电子束的形状和大小进行限制.采用磁电子透镜进行聚焦,电子衍射图样由放置在样品后面的双MCP像增强器进行探测.在设计计算时,用MonteCarlo方法对光电子的初能量、初角度以及初位置分布进行抽样,用有限元法计算磁透镜周围的磁场分布,用有限差分法计算阴极和栅极之间以及偏转板之间的电场分布,用四阶龙格_库塔法模拟跟踪大量光电子(3000个)的运行轨迹.统计分析了3000个电子在最佳像面的时间分布、位置分布、方位角以及倾角分布,计算了飞秒电子衍射系统的空间、时间调制传递函数.

摘要：优化设计了一套超快电子衍射系统.用轨迹追踪法讨论了光电子在阴极上有150fs的时间弥散量,及其静态、动态特性(电子束斑、时间弥散、方位角、倾角)在超快电子衍射系统中的传输情况.用MonteCarlo方法对光电子的初始状态进行抽样、用有限差分法计算二维、三维空间电场分布,用有限元法计算磁场分布.

摘要：为了给光锥与时间延迟积分电荷耦合器件耦合监控装置提供有效的被测运动条纹,分析了传统推扫成像实验装置的不足之处,设计了电子显示目标滚屏运动装置·采用光学相机对印刷条纹静止成像,并用TDI-CCD数字相机对监视器屏幕上的运动条纹动态成像·实验结果表明,该方案解决了高分辨率的鉴别率图样无法在监视器或投影仪上精确显示的困难·与传统的实验室模拟装置相比,该方案提高了鉴别率条纹的运动稳定性,减小了条纹运动速率与TDI-CCD扫描行频间的失配误差,不仅能够对耦合过程实施监控,而且还能用于耦合系统的像质评价·

摘要：以铊掺杂自聚焦透镜作为光谱采集透镜,设计了一种小型可穿戴式光谱采集探头,在此基础上搭建了一种小型可穿戴式血糖喇曼光谱检测系统.利用该系统对不同浓度的葡萄糖溶液、11只实验白鼠以及10位人体志愿者进行测试.以光谱特征峰面积作为主要计算参考,以峰强度作为辅助参考进行光谱定量分析.针对不同样本分别建立基于主导因子的非线性多变量偏最小二乘模型以计算葡萄糖水平.计算结果表明葡萄糖溶液、实验白鼠以及人体的准确度分别为98.1%、89.3%和84.4%,测试准确性得到提高.该检测系统具有体积小、成本低、喇曼信号采集稳定、使用方便等优点,能够准确实现人体血糖的无创检测并具有较好的可重复性.

摘要：在三反射镜光学系统的几何光学理论的基础上,设计了一个焦距f=1000mm,相对孔径D/f=1/4,视场角2w=3°的离轴非球面三镜反射系统,讨论了优化方法和各参量对系统结构和像差的影响·

摘要：针对X射线脉冲星导航与X射线空间通信的需求,对多层嵌套式X射线聚焦光学器件进行研制与实验标定。根据掠入射原理,对聚焦透镜进行理论设计,确定聚焦透镜的关键参数。讨论聚焦透镜的材料、镀膜等研制工艺。分别在可见光与X射线条件下测试了聚焦透镜的性能参数。结果表明测得可见光焦斑直径为14mm,X射线焦斑直径为20mm,在10m真空管道中测得光子能量为1.5keV时聚焦效率为30.2%,有效面积为2400mm2。

摘要：掺镱石英光纤是掺镱光纤激光器及放大器的重要基础元件.掺镱光纤性能提升是促进掺镱光纤激光器系统功率进一步攀升的关键.本文回顾了高功率掺镱光纤激光器系统功率攀升情况及功率限制性问题,简述了针对激光功率攀升的瓶颈问题所提出的改善性方案.重点阐述了掺镱光纤制备技术、光纤材料、结构性设计在改善功率限制性方面所取得的研究进展,并对未来掺镱石英光纤的研究及发展趋势进行了展望.

摘要：提出了一种基于碳纳米管场发射三电极大面积全彩色平板显示器模型,其特点是栅极和阴极在同一个平面上,驱动电压低,而电子传输比可以高达29.3%(达到阳极的电子与从阴极碳管上发射出来的电子之比),实验结果和理论模拟的结果符合得很好.阴极和栅极之间的沟槽可以用激光打标机刻蚀形成,用做阴极发射体的碳纳米管浆料用水浴法形成,显示器制作工艺简单.

摘要：激光表面热处理技术是进行金属材料表面强化和改性的最有效手段之一。为实现高速、柔性激光表面热处理,按照矩阵平行排列18束光纤输出的972 nm半导体激光束,通过光束准直和空间非相干合束,获得了具有矩形光斑特征的10 kW级合束激光。在理论分析准直激光束的半径、相邻光束间距与合束激光的光斑搭接率之间变化规律、采用Code V光学设计软件建立合束器结构模型及TracePro光学仿真软件模拟合束激光光斑能量分布的基础上,完成了10 kW级18×1矩形光斑激光非相干空间合束器的研制。在200 mm的合束长度内实现了具有单一矩形光斑形貌、最大合束功率10.249 kW、焦斑尺寸31 mm×11 mm、中心波长972.34 nm、谱线宽度2.27 nm的合束激光输出。

摘要：设计了一种适用于脉冲无畸变慢光传输的带隙型光子晶体光纤。用平面波展开法分析了该带隙型光子晶体光纤的能带结构、群折射率以及群速度色散等特性。分析结果表明,通过对光子晶体光纤的内包层空气孔进行微流体填充,可以有效改善光子晶体光纤的慢光特性,并且得到了群折射率为6,带宽超过100nm的超宽带光子晶体慢光光纤,实现了宽带的平坦慢光传输。该带隙型光子晶体光纤在光纤通信、信息处理、光纤传感及光与物质相互作用中有广泛的应用前景。