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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

    量子行走

    薛鹏王坤坤
    1-9页
    查看更多>>摘要：作为经典随机行走在量子世界的对应,量子行走在量子相干性和纠缠的作用下,能够以更快的速度使行走者遍历所有位置,可以应用于实现各类算法,加速解决各类问题.此外,作为描述微观粒子动力学演化的有效模型,量子行走还可以作为普适的平台实现所有幺正演化,实现量子态制备、量子逻辑门操作和量子测量等,进而实现信息处理中所有关键步骤.近年来,量子行走中的新机理和新应用的研究成为了人们普遍关注的焦点.首先介绍量子行走基本模型,再结合近年来本课题组在量子行走方向上取得的相关研究成果,介绍量子行走在实现量子通信、量子计算和量子测量方面的研究进展.

    量子光学量子信息处理量子行走量子通信量子计算量子测量

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    双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究新进展

    郭振宁刘运全
    10-23页
    查看更多>>摘要：超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段.强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一.本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究进展.首先,介绍了研究强场分子电离动力学的半经典模型,给出了电离电子波包的相位和振幅分布.然后,介绍了利用双波长圆偏振光场测量H2分子和CO分子的电离动力学的研究,发现电离电子的振幅结构以及隧穿后电子受到的长程库仑势都会影响电子的动力学过程.此外,电子波包的相位结构也会包含在光电子的发射角中,这个初始相位编码了电子吸收光子而电离过程中的时域信息.最后,对新型阿秒钟在分子光电离过程中的应用进行了总结,并展望了未来复杂分子体系的应用前景.

    原子分子物理学强场光物理隧道电离多光子电离分子半经典模型

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    高精度定量相位显微成像方法研究

    闵俊伟郜鹏但旦郑娟娟...
    24-35页
    查看更多>>摘要：定量相位显微成像在工业检测、生物医学和光场调控等领域具有重要的应用价值.常用的定量相位显微成像技术通过干涉的方法来获取相位的定量分布,干涉装置的稳定性、光学衍射极限的限制、相位再现时的解包裹问题、激光照明下的相干噪声,以及动态观测过程中的样品离焦等因素都会影响定量相位显微成像的分辨率和精度.本文围绕高精度定量相位显微成像中的上述关键问题展开研究,通过构建物参共路的同步相移数字全息显微结构实现稳定的实时测量;采用结构光照明的超分辨相位成像方法实现对微小物体的超分辨相位成像;利用双波长照明将纵向无包裹相位测量范围扩大到微米量级;使用低相干LED照明解决相干噪声问题;提出了基于结构光照明和双波长照明的数字全息显微自动调焦方法,可以满足对不同类型样品的长时间跟踪观测.

    定量相位显微成像物参共路结构光照明相位解包裹自动调焦

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    高分辨率量子点图案化技术

    潘友江林立华杨开宇陈伟...
    36-51页
    查看更多>>摘要：由于量子点优异的材料特性,包括可调的能带间隙、高量子产率、高稳定性和可低成本地溶液加工等,其在显示领域引发了浓厚的兴趣和研究热潮.近年来,随着全世界对高质量显示的需求日益增长,特别是随着虚拟/增强现实(VR/AR)等近眼显示技术的兴起,对高亮度、高分辨率、高效率以及低功耗的显示技术提出了更高的要求.本文全面探讨了高分辨率量子点图案化技术,深入解析它们的工艺流程,并详细阐述它们在量子点显示器件中的各种应用.此外,还概述了高分辨率量子点图案化技术在实际应用中所面临的主要挑战.我们认为,要将高分辨率量子点图案化技术真正地应用到实际设备中,必须全面考虑各种因素,不仅包括从图案化技术出发,同时还涉及到从材料选择和器件结构设计等多个角度的深入思考和策划.本综述可为高分辨率量子点图案化技术行业的发展和研究提供有价值的参考.

    显示技术量子点高分辨率图案化技术

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    多维度大容量超表面全息及光场变换

    陈彦杰徐正琨赵睿哲李晓炜...
    52-61页
    查看更多>>摘要：超表面的设计与制造极大地推动了在片上紧凑光学系统中实现光场调控的应用.传统光学系统中的光学透镜、空间光调制器以及偏振光学元件虽具备光场调控的功能,但体积庞大、光场调控功能单一等因素限制了其应用.超表面为光场调控提供了新平台,有望解决传统光学元件和系统向微型化、集成化和多功能化发展的瓶颈.主要围绕超表面的多维度全息混合复用、二维/三维光场变换、矢量光场的产生与操控三方面进行介绍.最后,对超表面的未来发展趋势进行了展望.

    超表面多维度光场调控全息成像光束整形

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    全球总闪电的天基光学实时探测技术综述

    鲍书龙李欢孙凡陆风...
    62-82页
    查看更多>>摘要：强对流天气是发生最频繁、影响最广泛的气象灾害,造成了巨大经济损失,严重威胁人民和社会安全,更是航空航天和信息通信等技术领域的重大威胁.闪电作为全球性强对流天气的典型要素,对强对流具有重要指示作用,因此闪电探测和强对流预警预报成为天基遥感的重要任务之一.系统地总结了闪电危害,闪电探测体系的发展历程和现状,天基闪电光学探测的技术难点、实现途径和发展现状;同时详细阐述了我国FY-4A闪电成像仪技术实现途径及在轨应用成果.FY-4A闪电成像仪利用时间滤波、空间滤波、超窄带光谱滤波、星上时空域多维融合点目标检测等多维技术实现了天基闪电光学探测载荷的研制与在轨应用,国内气象部门和众多科研院所利用FY-4A闪电成像仪的闪电探测结果实现了强对流灾害的精确预警预报,产生了重大经济效益与社会效益.最后,针对目前闪电探测体系存在的问题,分析了我国未来天基闪电探测系统的发展趋势,为我国后续闪电探测发展提供了参考.

    强对流灾害天基闪电光学探测时空多维融合预警预报闪电探测综述

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    100 kJ级激光装置上伽马切连科夫探测器Geant4仿真

    宋仔峰唐琦余波肖云青...
    83-92页
    查看更多>>摘要：在100 kJ级激光装置上针对实验环境设计了高探测效率及低本底的聚变伽马探测器.利用开源粒子输运模拟软件Geant4研究了收光部件及屏蔽体等对收集效率及时间延迟的影响,优化了系统结构及屏蔽设计以提高系统效率并降低测量干扰,进行了测量信号正算仿真及系统性能评估.结果表明,优化后探测器灵敏度达到每个入射伽马光子产生0.21个光子,本征时间响应可达16 ps.在中子产额为1013的内爆实验中,光电倍增管增益为5×103时测量信号幅度约0.7 V,耦合光电倍增管的系统时间响应可达108 ps左右.优化后的伽马切连科夫探测器满足100 kJ装置上内爆物理实验中聚变伽马诊断需求.

    探测器切连科夫光子伽马探测器聚变反应宽度Geant4

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    V2O5/SnO2纳米纤维异质结的构筑及其光电性能

    金艳欣吴邱奇汤朝阳曹文君...
    93-103页
    查看更多>>摘要：本文使用同轴静电纺丝技术,以合适的钒源和锡源为前驱体,在不同的热处理条件下,制备V2O5/SnO2纳米纤维异质结构,并构筑高灵敏的光电探测器件.在偏置电压为2.0 V、波长为405 nm的激光辐照下,V2O5/SnO2纳米纤维异质结构显示出1.28μA的光电流,相比纯V2O5纳米纤维光电探测器(0.43 μA),光电流提高了近三倍.在偏置电压为3.0 V的周期性激光的调制下,V2O5/SnO2纳米纤维异质结光电探测器表现出快速的光响应,响应和衰减时间均为0.566 s,响应度为3.97 A/W,比探测率为2.2× 107 Jones,表现出良好的光电探测性能.这些实验结果为V2O5/SnO2纳米纤维异质结构在光电子器件中的应用提供了新的思路.

    V2O5V2O5/SnO2纳米纤维异质结静电纺丝光电探测器

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    闪耀型亚波长光栅透镜的柱矢量光聚焦优化和调控

    王俊许吉李胜迟甜甜...
    104-111页
    查看更多>>摘要：柱矢量光束的紧聚焦在光学微操纵、光学存储、激光微加工、超分辨率成像和粒子加速等领域发挥着重要作用.亚波长光栅平凹透镜对柱矢量光束的紧聚焦的能力仍有提升空间,本文利用闪耀结构将光的能量从零级转移并集中到-1级,对亚波长光栅平凹透镜的聚焦性能进行优化.提高了透镜的衍射效率,增强了焦场的能量.通过调整高斯径向偏振光的形状参数,改变入射光振幅及入射区域半径实现对焦场能量的动态调控.进一步地,调控柱矢量光束的偏振组分能够直接有效地横向调制焦场,获得多样化形貌的焦斑.本文的优化手段对于其他光栅透镜也具有参考意义,该研究结果在超分辨率成像以及光场调控等领域具有潜在的应用价值.

    亚波长光栅透镜柱矢量光束闪耀结构聚焦调控

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    基于神经网络和多目标优化算法的掺铋光纤放大器设计

    侯文强裴丽王建帅郑晶晶...
    112-119页
    查看更多>>摘要：掺铋光纤放大器有助于将光纤通信系统拓展至新的传输波段.然而,其增益和噪声性能存在相互制约的关系,提升增益往往会导致噪声性能的恶化,反之亦然.因此,提出一种结合反向传播神经网络(BPNN)和带精英保留策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化方法,通过对两级掺铋光纤放大器结构进行设计,实现了增益和噪声性能的同时优化.使用经过训练的BPNN对增益和噪声系数预测的均方根误差分别为0.191和0.084,具有较高预测精度.以高增益和低噪声系数为目标,使用NSGA-Ⅱ算法进行优化,得到包含500个解的Pareto最优解集.优化后,放大器所能实现的平均增益范围为15～37 dB,相应的平均噪声系数范围为4.95～5.31 dB.利用BPNN代替求解耦合微分方程来评价个体适应度,使得优化时间较传统方法由106s左右降低为80s左右,大幅提升了优化效率.所提方法也为其他掺杂光纤放大器的高效率、多目标结构优化设计提供了一种新的思路.

    光纤通信掺铋光纤放大器反向传播神经网络多目标优化带精英保留策略的快速非支配排序遗传算法

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