摘要：透明装甲是应对未来战争的“光学盾牌”,其具有高光学透明度、高硬度、高强度、可防弹道冲击与爆炸物碎片冲击等特性,被广泛应用于装甲战车、武装直升机、舰船航母等装备平台。目前,世界各军事强国竞相开发出抗弹性能优异的透明装甲,但是,透明装甲的防护性能提升与轻量化设计仍面临瓶颈。本文首先对现役透明防护材料的性质进行了详细介绍;重点分析了透明防护装甲的结构设计方案及其损伤机制,并指出了防护性能提升的重点方向;再者介绍了国内外透明防护材料性能考核的评价方法,特别是需要重点考核的项目;最后,对透明装甲的发展方向进行了展望,为新一代透明装甲的结构设计与应用评价提供借鉴。

摘要：提出了由四个不同旋转方向的氧化铟锡(ITO)螺旋子单元组成的周期性中红外宽带手性结构。模拟结果显示,通过优化子单元螺旋的圈数、螺旋半径、螺距和螺旋线半径,该结构在中红外波段实现了良好的宽带圆二向色性(CD)。与两种非旋转螺旋结构比较发现,ITO旋转螺旋结构的CD带宽更宽。在波长7.95μm处,ITO旋转螺旋结构获得CD的最大值为0.454,CD的半峰全宽为7.5μm,波长范围从4.1到11.6μm。产生宽带CD的原因是四个不同旋转方向的ITO螺旋子单元之间存在较强的耦合。模拟结果还显示,在中红外波段,与金属(金和银)旋转螺旋结构相比,该ITO旋转螺旋结构表现出了良好的宽带CD,这为中红外波段宽带偏振态调控器件的设计提供了新的思路。

摘要：中红外光纤合束器可将多个低功率的中红外激光器进行合束,从而实现较高的功率输出。本工作研制了一种7×1硫系玻璃光纤合束器(未熔接输出光纤),评估了其中红外传输特性。该光纤合束器由As_(40)S_(60)/As_(38)S_(62)光纤组束熔融拉锥而成,初始光纤的纤芯直径和包层直径分别为200μm和250μm,数值孔径为0.38~0.35(@2~6μm),拉锥比例R为3和4,锥形过渡区长度为2 cm。测试结果表明:当R=3时,制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>90%和>87%;当R=4时,制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>88%和>85%;光纤合束器输出端的光纤单丝之间未发生明显串扰。

摘要：设计了一种新型电磁共振吸收超常材料。这种材料具有金属绝缘体一金属结构特性，其顶部的金属层由四瓣扇形金块构成。模拟发现，此结构在可见光和紫外频段具有良好的电磁吸收能力，且位于四瓣扇形金块下的介质层的形状、尺寸和介电常数的变化对该材料的吸波能力具有很大的影响。当四瓣扇形金块下的介质层为同等半径的圆柱形状，材料为氧化铝，厚度一定时，结构的吸收率高于90％的相对吸收线宽达到0．76，吸收范围从可见光波段延伸至紫外光波段。该研究为电磁吸波器件的设计和制造提供了一定的理论依据。

摘要：短波紫外拉曼光谱仪具有拉曼散射强度高、荧光噪声和背景光噪声低等优点。为了实现短波紫外拉曼光谱仪的小型化并扩展其应用领域,开展了全固态266 nm激光拉曼光谱仪关键技术的研究。为了有效减小系统体积并提高系统的鲁棒性,采用激光二极管泵浦266 nm全固态激光器作为激发光源,设计了基于Littrow结构的固态光谱仪以获取短波紫外拉曼光谱信号。其中,准直/会聚物镜采用一片离轴抛物面反射镜,衍射元件采用高刻线密度的平面反射光栅,配合50μm宽度的入射狭缝,在269~293.5 nm波段内光谱的分辨率优于0.07 nm,满足10 cm-1的拉曼光谱分辨率要求。构建了完整的拉曼光谱系统,实现了质量分数为99.8%的乙醇的拉曼特征峰的测试,验证了系统的可行性与合理性。

摘要：本文设计了一种中红外波段手性超材料以克服传统中红外激光偏振态调控所使用的控制元件体积大、成本高等不足。利用中红外等离激元材料氧化铟锡(ITO)设计风扇型手性结构,并研究了该结构在中红外波段的圆二向色性(CD)。通过改变扇叶层填充材料、扇叶厚度、扇叶大小、扇叶数量以及扇叶的材料,讨论结构的CD变化情况。模拟结果表明:当填充材料为硅、扇叶为6片时,选取合适的扇叶厚度和大小,在5.3μm附近获得最强的CD信号,为0.052。此外,与贵金属银、金相比,由ITO构成的结构展现出良好的宽带圆二向色性,这为中红外波段宽带偏振态调控器件的设计提供了新的思路。

摘要：Ge-Sb-Se硫系玻璃被认为是极佳的红外传输材料和有潜力的非线性光学材料.在光学设计中,玻璃的线性折射率(n)及其热光系数(ζ)是关键技术参数.以预测和调控Ge-Sb-Se玻璃的n和ζ为目的,考察了玻璃的n,ζ,密度(d)和体积膨胀系数(β)与化学参数dSe和拓扑网络结构参数的内在联系.研究发现,玻璃的n随d的增加而增大;ζ随β的增大而近似线性减小;β随dSe的减小或的增大而减小;当Ge含量固定时, d随dSe的减小或的增大而增大,当Sb含量固定时, d在dSe=0时具有最小值.基于实测d和n,拟合获得了Ge, Sb和Se元素在2—12μm波段的摩尔折射度(R_i),分别为R_(Ge)=10.16—10.50 cm^3/mol,RSb=16.71—17.08 cm^3/mol和RSe=11.15—11.21 cm^3/mol,根据d和R_i计算得到的n与实测值的偏差小于1%.基于实测ζ和β,拟合得到了Ge, Sb和Se元素在2—12μm波段的摩尔折射度温度系数(φ_i),分别为φ_(Ge)=21.1—22.6 ppm/K,φ_(Sb)=7.2—8.4 ppm/K和φ_(Se)=90.2—94.2 ppm/K,根据β和φ_i计算得到的ζ与实测值的偏差小于6 ppm/K.

摘要：多晶激光陶瓷相比单晶激光材料而言,具有可实现大尺寸制备的优势,并可通过结构和功能复合为固体激光器的设计提供最大的可能性和灵活性。复合结构激光陶瓷的制备方法除了采用传统的单晶键合工艺之外,还可以结合陶瓷近净尺寸成型和烧结过程的特点,从而极大地丰富了复合结构激光增益介质的可实现形式。本文综述了复合结构激光陶瓷的典型制备方法,并论述了几类复合结构激光陶瓷的应用与进展,并对复合结构激光陶瓷发展中的问题和发展方向进行了论述。

摘要：为进一步推广激光白光光源在汽车大灯、投影、背光显示等领域的应用,对激光白光光源的合成方式进行了介绍,从泵浦源、光转换材料、光学系统3个方面详细解析了激光照明系统的关键组成要素。通过理论分析,计算出了激光照明系统中最高理论光光转换效率为498lm/W。然而,受困于技术和工艺难题,目前激光照明系统的最终效率仅约为17%。随后,在对适用于高亮度激光照明系统的光转换材料进行总结后,创新性地利用一种棒形(长度>10mm)YAG陶瓷(Ce<0.1at%)来匹配高流明密度蓝光;并从光学设计的角度,提出一种光转换材料的“透镜型”结构来综合提升光效。最后,结合专利分布情况,对激光照明系统在激光显示、可见光通信等领域的前景与应用进行了展望。

摘要：太阳光直接泵浦固体激光器相对于传统二极管泵浦激光器具有能耗低、效率高等优势,在大气传感、深空通信及国防安全等重要领域具有极大的应用潜力,战略意义重大。本文综述了太阳光直接泵浦固体激光器的阳光收集光学系统、增益介质及泵浦系统设计的国内外研究进展,揭示了其与激光输出质量及光转化效率提升的定向关联。提出在太阳光直接泵浦固体激光器发展中,高汇聚效率及高功率的激光输出是核心研究目标,而高品质增益介质是实现上述目标的关键所在。最后,展望了太阳光直接泵浦固体激光器的未来发展趋势。