摘要：光纤传感器的灵敏度是一个重要指标。设计了一种基于游标效应的双马赫-曾德尔干涉仪(MZI)温度传感器,该传感器由两个臂长差相差不大的MZI级联构成。从理论上详细研究了利用游标效应提高传感器灵敏度的方法。模拟结果表明:传感器加热区越长,灵敏度越高;当传感干涉仪臂长差小于参考干涉仪臂长差时,包络曲线波峰将随着温度升高向短波方向移动,反之,向长波方向移动;游标效应可大幅提升传感器的灵敏度,当臂长差差值在0.01mm时,灵敏度可提高100余倍。

摘要：可见光驱动光环化的荧光turn-on型二芳基乙烯分子开关是超分辨显微成像的理想材料,但目前关于该类型分子的报道仍较少.本工作合成了一种基于苯并[b]萘并[1,2-d]噻吩(BNTP)的405 nm可见光驱动光环化的荧光turn-on型二芳基乙烯分子BNTP-BTTO4,同时系统研究了该分子的光物理性能与稳定性,并借助密度泛函理论(DFT)计算厘清了分子实现可见光驱动光环化及荧光turn-on原因.另外,本研究发现BNTP引入后分子表现出比参比分子Ph-BTTO4更优异的抗疲劳性、热稳定性和光稳定性,尤其是在历经200 min 405 nm可见光照射后,BNTP-BTTO4(c)吸收强度只下降4%,光稳定性大幅提升.本研究为设计开发性能优异的可见光驱动光环化的荧光turn-on型二芳基乙烯提供了新的思路.

摘要：为了稳定高功率半导体激光器的输出波长并且压缩其光谱带宽,通常采用反射式体布拉格光栅(VBG)作为反射镜来构造外腔半导体激光器。VBG是利用激光全息技术,在一种特殊的感光玻璃上制作的周期性调制折射率结构。采用传统的高温熔融-淬火工艺设计并制备了一种新型的光热敏折变(PTR)玻璃。测定了PTR玻璃的玻璃转变温度和软化温度。在400 nm波长以上,获得了高达91%的透过率。通过紫外全息曝光和两步热处理工艺成功实现了NaF纳米晶在PTR玻璃中的析出。在PTR玻璃上记录了布拉格波长为975.80 nm的反射式VBG,并将其用于高功率半导体激光器(LD)的波长锁定。利用衍射效率为13.97%的反射式VBG,可实现半导体激光器输出波长准确地锁定在975.80 nm。输出线宽被有效压缩到0.4 nm以下。在相同的水冷温度下,不同输入电流(2 A→10 A)实现了仅仅0.06 nm的红移。在输入功率为10.2 W时,单管LD的最大输出功率为9.7 W。

摘要：基于近弹道优化的方法提出了一种高性能的单行载流子光电二极管(UTC-PD)的设计方案,用该方案制备的UTC-PD具有大的响应速度、响应度和饱和输出,且可减轻负载电压摆幅效应。设计的新光电二极管采用具有渐变掺杂的部分耗尽吸收层。在收集层底部插入p型掺杂薄电荷层,对器件内部电场进行了优化设计,让光生电子以过冲速度漂移,这样可减少电子的渡越时间,并使器件具备了高偏置电压操作能力,从而增大3 dB带宽,提升饱和性能。仿真分析表明,在8 V的高反向偏置电压条件下,有源区面积为16 μm 2的该器件可以获得超过86 GHz的3 dB带宽,响应度为0.17 A/W。

摘要：基于N光子纠缠量子成像的分辨率优势,设计了一种通用的多光子纠缠N00N态的超分辨量子成像系统,理论上成像分辨率可实现(N-1)倍的增加,成像系统的分辨率得到大幅提升。针对N00N态探测效率过低的问题,利用光学质心测量方法,保留所有探测情况,在不需要所有光子到达空间同一点的情况下,通过光子计数和适当的后处理,实现了任意数量光子下成像分辨率的提高。相较于N光子吸收方案,该方法的理论效率增加了DN-1(假设有D个像素)。所提方案可以产生具有高保真度和高稳定性(数天内保持稳定)的N00N态,有利于拓展N00N态的应用范围。所设计的系统在超分辨量子成像领域中具有较好的应用价值。

摘要：设计了一种分光测色仪,使用氙灯作为分光测色仪的测量光源,设计机械结构调整紫外部分的能量在整个氙灯发光强度中的比例。使用荧光物质比例确定的标准色板作为标准物质对仪器和标准仪器进行校准。设计算法对照明光源进行修正,使得照明光源的紫外光谱辐射强度和标准仪器一致,进而降低台间差。此外,设计了实验对方案效果进行验证。未应用所提方案的仪器在CIELAB均匀颜色空间中:测量无荧光材料颜色台间差ΔE_(ab)的最大值为0.88,平均值为0.44;测量有荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为13.69,平均值为3.46。应用所提方案后仪器在CIELAB均匀颜色空间中:测量无荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为0.88,平均值为0.38;测量有荧光色台间差ΔE_(ab)的最大值为3.88,平均值为1.04。实验结果证明,使用所提方案可以较好地提升不同仪器之间对荧光色测量的台间差水平。

摘要：文中以α粒子探测装置的便携性和稳定性为设计目标,设计了一种基于PIPS探测器的α粒子信号提取电路。用文氏桥振荡器和串联线性稳压电路构造探测器直流偏置电路,用LM3524芯片设计脉宽调制斩波电路输出高压腔的直流高压,并对PIPS探测器输出信号的处理电路和元件参数进行优化。实验表明,该电路系统的探测器和高压腔的驱动源的纹波系数分别为0.153%和0.111%,系统总功耗326.4 m W,体积为400 cm^3,同时,信号处理电路的信噪比达到了17.34 d B。所设计的电路系统具有较好的便携性和可靠的信号输出。

摘要：波长是太赫兹源的关键参数,法布里-珀罗(F-P)干涉法是太赫兹源波长测量的主要方法之一。采用高阻硅片作为干涉腔平面反射镜存在反射率低、适用频段窄和条纹精细度低等问题,无法满足波长高精度测量需求。通过在高阻硅片上镀周期性金属网栅的方式,设计加工了一组0.08~0.53 THz频段反射率在87%以上的干涉腔平面反射镜,搭建的F-P干涉仪对0.096 THz、0.14 THz雪崩源和0.315 THz肖特基源的波长进行了测量并获得了理想的测量结果,波长测量误差分别为0.16%、0.33%和0.54%。与高阻硅片的测量结果进行对比,干涉条纹精细度和透射峰半峰全宽得到了显著的提升。该金属网栅结构简单,便于加工制作,对于提高太赫兹波长测量精度和其他相关太赫兹器件研制具有重要参考意义。

摘要：为了提高无人机的灵活性与其在特殊环境中的适应能力,受细胞生物学中细胞集体聚集和迁移的启发,提出了功能集成式无定形陆空粒子飞行器,采用模块化和陆空两用设计理念,设计有飞行控制型与功能型两种粒子,各粒子之间通过电磁铁控制松散耦合。飞行控制型粒子保障飞行器在空中的稳定飞行;功能型粒子包含多种不同功能的无定形粒子,满足如摄影、测距、红外生命探测、水质检测等需求。执行飞行任务时,可根据实际需求耦合两种类型粒子形成集群粒子飞行器,最优化执行飞行任务;在陆地上,粒子通过"膨胀-收缩"循环实现粒子地面运动。该粒子飞行器尺寸小、结构稳定、机动性高,具有较大的民用价值与军用价值。

摘要：提出一种基于光栅反馈技术的掺铥光纤随机激光器。激光器采用半开腔设计,封闭端采用中心波长为1 940 nm的高反射率光纤光栅为激光器系统提供强反馈,增益介质采用1.5 m长的掺铥光纤,泵浦源采用793 nm半导体激光器,开放端采用光纤随机光栅提供随机分布反馈。该光纤随机光栅由飞秒激光逐点刻写技术制备,在10 cm单模光纤上刻写超过6 000个间距随机分布的折射率畸变点,以增强光纤的后向瑞利散射效应。实验测得中心波长为1 940 nm的随机激光输出,其泵浦阈值为2.33 W,在3.8 W泵浦功率下的输出功率为57 mW,光信噪比达56 dB。输出激光在1 h内的波长偏移量小于0.1 nm,功率变化约0.26 dB,具有良好的稳定性。