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期刊信息/Journal information
光学学报
光学学报

曹健林

月刊

0253-2239

aos@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）

光学学报/Journal Acta Optica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
正式出版
收录年代

    大尺寸黑磷晶体的制备

    刘豪哲郭江涛王琴杨培志...
    191-198页
    查看更多>>摘要：黑磷(BP)具有可调控的带隙、高载流子迁移率、优良的通断比和热导率等特性，然而目前常用的制备BP的方法化学气相运输(CVT)法可能会引入杂质，且仅依靠CVT法难以获得高质量且大尺寸的BP晶体。本研究结合CVT法和种晶法，通过改变籽晶的数量，研究高质量、大尺寸BP的生长方法，并对BP的晶体结构、结晶质量、晶体形貌、光学性质和电学性质进行表征和分析。结果表明，在采用CVT法制备BP晶体的过程中引入BP籽晶，于595 ℃的真空环境中退火6 h，最终获得的BP晶体的横向尺寸是原始BP的1。5倍，这为制备高质量、大尺寸BP晶体提供了有益参考。

    材料化学气相运输法种晶法正交黑磷大尺寸

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    InGaAs阱簇复合纳米结构的能带填充规律

    王茹葛兴盛泓瑜杨舒婷...
    199-205页
    查看更多>>摘要：为了探究InGaAs阱簇复合(WCC)纳米结构的能带填充规律和波长调谐能力，通过收集实验样品两侧辐射的光致发光(PL)光谱，结合材料增益和电子-空穴的准费米能级，分析WCC结构在不同非平衡载流子注入水平(9。0×1017～9。6×1017 cm-3)下电子和空穴的能带填充规律。与传统InGaAs/GaAs量子阱结构相比，WCC纳米结构特有的非对称阶梯能带特征使其具有更高的能带填充水平以及更宽的有效辐射能级，可显著增大激光器的光谱带宽以及提高波长调谐能力。InGaAs WCC纳米结构具有超宽的辐射光谱以及较强的波长调谐能力，对研制新一代宽可调谐激光器具有重要的参考价值。

    材料阱簇复合纳米结构能带填充水平准费米能级波长调谐能力

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    手性介质-金属核壳结构及其壳层厚度对光力的影响

    周芳张明富程晓迪郑雅君...
    206-212页
    查看更多>>摘要：基于手性介质与银的等离激元共振效应，利用手性介质-银核壳结构，采用线偏振光，应用麦克斯韦应力张量法模拟计算了该结构的光响应及光力特性，特别考虑了银壳层厚度及手性参数对其散射光谱和光力的影响。研究表明，与纯手性球相比，银包覆手性球能够增强手性球的光学响应，调节其共振峰的位置。随着银壳厚度的增加，散射光谱共振峰及其对应模式处光力蓝移，共振峰的半峰全宽变宽，光扭矩迅速减小，当壳层厚度增加到一定程度时，核壳结构的光学性质与纯银球一致。当手性参数不同时，银包覆层对手性球的光响应与光力调节效果不同，但银壳厚度较薄时银包覆手性球能有效增强光力，银壳厚度较厚时银包覆手性球表现出与纯银球一样的光学性质。

    壳层厚度手性介质核壳结构光力

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    红外自由曲面棱镜的高精度补偿加工方法

    刘晓天余俊王晓强何春伶...
    213-221页
    查看更多>>摘要：为实现自由曲面棱镜的高精度制造，首先分析加工误差对自由曲面棱镜的成像性能影响，根据误差分析设计专用夹具，用于控制各曲面加工的中心位置。然后，提出一种基于在位与离线检测技术相结合的自由曲面棱镜高精度补偿车削加工方法，用以监测在加工过程中各阶段的定位误差量，并将误差量反馈于车削的补偿修正，这种方法极大地提升了自由曲面棱镜的加工精度。最后，对自由曲面棱镜台阶面和自由曲面棱镜分别进行了角度误差分析和成像性能检测，得到自由曲面棱镜台阶面的最大角度加工误差为0。03°，自由曲面棱镜在全视场实际成像效果清晰，证明了所提出的补偿加工方法的精度和可行性。

    光学设计自由曲面棱镜公差分析在位与离线检测高精度补偿

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    Herriott型气体池的反射镜装配公差影响分析

    周新雨胡源刘子龙关禹聪...
    222-230页
    查看更多>>摘要：基于Herriott型气体池的基本原理以及ABCD矩阵的扩展矩阵，分析了对气体池参数产生影响的公差类型，建立了两反射镜间距、倾斜以及偏心公差的数学模型。最后，仿真分析了不同等效光程下，公差对出射光能量利用率的影响。所提出的数学模型和分析方法可用于任意单环Herriott型气体池，并且便于在实际气体池的设计中针对不同的等效光程给出合理的两镜间距、倾斜以及偏心公差的允许变动量，这对气体池的工程实现具有重要的理论意义。

    Herriott型气体池ABCD矩阵数学模型公差分析

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    超精密车削中精度层次渐进的两步对刀法

    陈顺发王佳宁刘畅薛志鹏...
    231-239页
    查看更多>>摘要：为了进一步提高单点金刚石超精密车削的加工精度，满足现代光学元件对高精度制造的要求，对单点金刚石超精密车削过程中高精度的对刀方法进行研究。基于车削加工原理分析创成光学元件时对刀误差对加工表面面形精度的影响。结合传统对刀方法以及误差影响理论分析，提出一种精度层次渐进的两步对刀法，以减小或彻底消除对刀误差，进一步提高加工精度。实验结果表明:相较于传统对刀法，采用所提出的精度层次渐进的两步对刀法对刀所加工出的球面反射镜表面面形均方根(RMS)值和峰谷(PV)值分别降低了 52。03％和58。86％，证明高精度的对刀方法是实现光学元件超精密车削加工的重要前提。为提高光学表面车削精度所提出的精度层次渐进的两步对刀法是有效的。

    光学设计单点金刚石车削技术对刀误差光学表面两步对刀法

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    1.8 m长条形轻质SiC反射镜支撑位置设计

    龙荃李宗轩张德福李清雅...
    240-248页
    查看更多>>摘要：反射镜在自重作用下的形变是影响光学表面质量的重要误差源之一。对于圆形的反射镜来说，其内部有一个中性面，当柔性支撑的回转中心与中性面重合时，反射镜表面受到重力影响后的形变最小。但由于长条形反射镜不再具有回转对称性，其原有的中性面位置公式将不再适用。本文提出了一种长条形反射镜中性面位置即最佳安装位置的计算方法。通过计算柔性支撑的柔度矩阵，得到反射镜组件的整体力学模型，并以此推导出了长条形反射镜中性面位置计算公式。最终将其与有限元分析和光学检测试验得到的结果进行对比，验证了中性面位置计算公式的准确性。在光学检测试验中，反射镜组件在不同方向重力作用下表面面形的均方根(RMS)值均小于0。03λ;反射镜扫频振动试验得到的三个方向上的最小共振频率分别为106。30、151。55、104。00 Hz。该结果满足反射镜组件对于面形精度、结构刚性和稳定性的要求。

    离轴三反相机长条形反射镜中性面柔性支撑面形误差

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    环形光源斐索干涉系统光学设计

    文豪东刘东沈亦兵徐兆锐...
    249-259页
    查看更多>>摘要：针对斐索干涉系统抑制相干噪声和提高面形误差检测能力的需求，阐述环形光源抑制相干噪声的原理，介绍干涉仪的仪器传递函数(ITF)理论与台阶板检测ITF的方法，提出了被测面口径分别为φ100 mm、φ810 mm的两套环形光源斐索干涉系统的方案，使用轴锥镜产生实环形光源，并采用了 φ100mm、φ810 mm系统复用部分镜组的设计思路，可有效降低φ810 mm系统装调的难度。搭建实验系统时发现相干噪声得到了较好的抑制，但是用台阶板测得的系统的ITF较差。实验发现部分由台阶板反射回来的光无法进入成像镜组，更换为口径更大的成像镜组后，能使更多的光通过，且此时测得的ITF有了显著提高。分析了产生这一现象的原因，并采用了可以同时优化干涉系统的干涉光路与成像光路的方案，进而设计出了具有7。2 mm-1面形误差检测能力的φ100 mm系统以及0。4 mm-1面形误差检测能力的φ810 mm系统。

    光学设计环形光源仪器传递函数复用镜组干涉光路与成像光路

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    基于全等聚光面的面体分离型非成像聚光器性能

    郑灿阳肖李业陈飞
    260-270页
    查看更多>>摘要：基于非成像光学原理，构建了一种与对应平板吸收体空间分离且具有全等面设计的复合平面聚光器(CSSA-CPC)，并探究其聚能特征和光学性能。研究结果表明，CSSA-CPC能够持续稳定地收集太阳辐射，平均光学效率提升比在全等聚光面维数为4时达到最大，且其光学效率随聚光器长度的增加而上升，在CSSA-CPC的长度为2000 mm时光学效率可达92。90％。研究还发现，对于轴向东西倾斜放置的太阳能CSSA-CPC大规模阵列布局系统，优化设计的阵列单元间距为542 mm。

    光学器件太阳能复合抛物聚光器全等聚光面光学效率聚光器长度聚光器阵列

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    混合矢量偏振态对自动紧聚焦光束的焦场调控

    黄铭帅郭兆金闫嘉龙魏冰妍...
    271-277页
    查看更多>>摘要：自动紧聚焦光束可以大幅度增强焦场的纵向分量，具有"8字"型偏振投影的混合矢量光场则会有效地消除纵向场。二者结合能否达到中和的效果值得研究。本文研究了具有这种"8字"型偏振结构的自动紧聚焦光束的聚焦特性，分析了"8字"型偏振结构中偏振阶数、基矢以及交叉点偏振态等参量对焦场的影响。结果表明，焦场中心区域的横向偏振态与交叉点一致，由此可以控制焦场的横向偏振态;通过增加阶数可以削弱焦平面中的纵向场;"8字"型偏振结构可以使焦场中心处的纵向分量为零，离轴区域的纵向场则大幅减弱，其占比和峰值强度可由偏振阶数和交叉点控制。相关结果有望在光学成像、光操控、光学加工等领域得到应用。

    矢量光束自聚焦光束紧聚焦纵向场

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