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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
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    具有可变真空结构的物镜优化设计及性能分析

    史丽娜王鹏飞刘俊标王岩...
    193-202页
    查看更多>>摘要：环境扫描电子显微镜(ESEM)能够在低真空环境模式下对含水、含油以及生物等样品进行高分辨率观测。由于电子束通道与样品室间存在着极大的真空压差，采用真空差分结构会导致出现物镜的工作距离增加、偏转范围缩小、电子束和气体碰撞概率增加等问题，最终影响成像分辨率和效率。针对这些问题，本文从电子光学理论出发，综合考虑了ESEM中物镜结构和真空差分结构，将两者结合在一起进行优化设计，提出了一种具有可变真空结构的物镜设计方法，并搭建了实验平台，开展了物镜磁场测试、真空压差测试和分辨率测试。测试结果表明，在目前实验条件和133 Pa的低真空环境模式下，工作距离为15 mm时，20 μm×20 μm的扫描场对应的成像分辨率优于50 nm。

    电子光学物镜可变真空结构压差光阑节流管

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    基于导星纳米对准的片上光子引线直写技术

    孙伯文周国尊杨振宇卞殷旭...
    203-210页
    查看更多>>摘要：针对双光子激光直写片上光子引线波导的纳米级对准需求，提出了基于导星数字匹配与纳米智能对准的方法，实现了高精度、高密度片上光子引线互联纳米结构3D直写加工。面向片上光子引线波导的背景与需求，设计了双光子直写光刻系统的光学系统结构，在硬件上设计了独特的导星，在算法上利用机器视觉的智能识别方法，精确定位了片上光子引线波导连接结构。所刻写的光子引线与硅片波导的平均偏差角度为0。19°，绝对位置平均对准精度为29 nm，标准差为17 nm。所提方案为实现高精度、高密度的光学片上互联提供了一种可行的方法，在芯片封装、多材料功能结构制备、复杂结构修饰等高精度加工领域有着重要的科学和应用意义。

    光学设计光刻机器视觉片上光子引线波导加工双光子激光直写

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    具有模式保持功能的片上模式分离器

    廖莎莎张伍浩赵帅赵薪程...
    211-221页
    查看更多>>摘要：提出一种具有模式保持功能的片上模式分离器方案。该方案基于多模干涉耦合器(MMI)，通过在MMI多模区加入微型热电极，并通过合理设计热电极的位置和精确控制热电极的加热温度，实现TE0、TE1和TE2三种模式的分离，其插入损耗均低于1。06dB，模式串扰均低于-15。38dB。该方案具有模式分离数量多和可扩展的优势，可被广泛用于信号处理系统和通信系统中。

    集成光学模式保持多模干涉耦合器模式分离器微型热电极

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    可调谐四宽带太赫兹吸收器设计

    张婷郭泰铭闫俊伢裴娅男...
    222-229页
    查看更多>>摘要：设计了一种四宽带且吸收率动态可调的太赫兹吸收器，该吸收器结构简单，由顶层二氧化钒、中间层二氧化硅和底层金属组成。仿真结果表明，在0～10 THz范围内，吸收率超过90％的吸收带共有4个，带宽分别为0。87、0。58、0。61、0。45 THz。随二氧化钒电导率的变化，吸收率可在7。7％～99。9％范围内动态调节。引入阻抗匹配理论和法布里-珀罗共振理论解释了吸收器的物理机理，并通过电场分布分析了多个完美吸收峰的物理来源。此外，该吸收器还具有偏振不敏感和广角吸收的特点，可在微辐射计、生物传感器和隐身技术等领域应用。

    光学器件超材料太赫兹吸收器可调谐吸收器宽带

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    基于均匀随机分布偏移相位的轧辊激光毛化技术

    马仁豪禹玄毅李健垚沈重阳...
    230-236页
    查看更多>>摘要：提出一种基于随机分布偏移相位的轧辊表面峰值密度(PPI)和粗糙度范围可控的无序激光毛化技术。利用多光束干涉原理，分析轧制带钢表面反射光之间形成明暗相间条纹的机制。基于光线追迹方法，研究凸台微结构在等间距分布基础上的偏移产生的随机分布相位，对轧制带钢表面单一波长反射光形成的干涉条纹的影响，以使带钢表面多种波长反射光干涉条纹叠加形成的莫尔条纹近乎消失。轧辊表面凹坑微结构中心间距随机偏移与衰减性"拷贝"获得的轧制带钢表面凸台相同，采用理论与模拟分析得到的均匀分布中心间距随机偏移，利用激光雕刻方法对轧辊材料样件进行无序激光冲击毛化，毛化样件表面粗糙度为3。79μm，PPI为179。所提出的基于均匀分布偏移相位的无序激光可控轧辊毛化技术，实现了 PPI和粗糙度范围可控的轧辊毛化，并且可灵活控制轧制带钢表面质量。

    表面光学多光束干涉激光毛化冷轧轧辊均匀随机分布偏移相位

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    共程Tolansky干涉圆环嵌套现象分析

    欧阳烨锋许子杰张宝武朱玲...
    237-244页
    查看更多>>摘要：针对共程Tolansky干涉测量中出现的干涉圆环嵌套问题，基于多光束反射原理建立了分析模型，通过将MATLAB的仿真实验和实体双臂Tolansky干涉系统相结合的方式进行交叉验证，结果显示嵌套环确实是由光束在干涉分光镜和干涉反射镜之间来回反射产生的多光束干涉造成的。由仿真和实验的验证显示可知，通过合理调整干涉分光镜的透射率、反射率和干涉反射镜的反射率可以对嵌套现象进行有效地抑制，为后续利用共程Tolansky干涉进行精密测量提供了理论和实验指导。

    物理光学Tolansky干涉共程干涉非定域圆环嵌套

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    微腔辅助的自旋动力学特性和超辐射相变

    崔超冯彦林
    245-252页
    查看更多>>摘要：将玻色爱因斯坦凝聚制备在随时间简谐振荡的势场中，并与光学微腔系统相耦合，建立新的模型。分析了该模型中原子受到的有效磁场和简谐势阱的振动强度等因素对超辐射量子相变的影响，并探究了其随时间振荡的自旋动力学特性。提出的新模型具有重要的研究意义，且为深入研究腔量子调控提供了可行方案。

    量子光学光学微腔超辐射自旋动力学玻色爱因斯坦凝聚

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    基于贝尔态的两方互认证半量子密钥协商协议

    何业锋梁熙媛蔡明月
    253-260页
    查看更多>>摘要：针对已有量子密钥协商协议存在或对参与者能力和设备要求过高，或易受中间人攻击的问题，利用贝尔态的纠缠特性、置换和幺正操作提出了一种具有互认证功能的两方半量子密钥协商协议。协议仅需一方参与者具备全量子能力，而另一方只需具备半量子能力。由于半量子参与方仅需进行反射操作以及简单的量子态制备与测量操作，因此该协议降低了对参与者量子能力与设备的要求。并且所提协议通过执行参与者之间的身份互认证以防止中间人攻击。安全性分析证明了该协议能够有效抵御参与者攻击和外部攻击。此外，综合考量所提协议的功能并分析其性能，并与已有量子密钥协商协议进行对比，可以说明所提协议在性能方面具有一定优势。

    量子光学量子密码半量子密钥协商身份互认证贝尔态

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    基于法布里-珀罗干涉和反共振效应的光纤温湿度传感器

    胡子怡常建华金澳博陈鸣...
    261-270页
    查看更多>>摘要：提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪(FPI)和反共振(AR)效应的光纤温湿度传感器。将单模光纤(SMF)和端面固化了聚酰亚胺(PI)的带涂层无芯光纤(NCF)插入非封闭硅管两端构建FPI，利用具有相似光程的空气腔和空气-PI混合腔产生光谱叠加的游标效应，显著提高相对湿度检测灵敏度。NCF包层的光和部分折射进丙烯酸树脂涂层的光耦合形成AR，利用温度引起涂层折射率的改变导致AR非透射波长产生漂移，实现对温度的高灵敏度测量。实验结果表明:在10％～80％的相对湿度范围内，相对湿度灵敏度为510。25 pm/％;在26～35 ℃的温度范围内，温度灵敏度可达-4。48nm/℃。该传感器具有成本低、灵敏度高的优点，在生物医学、健康监测等方面具有重要的应用价值。

    传感器光纤传感器温湿度游标效应法布里-珀罗干涉仪反共振

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    基于光功率放大离轴腔增强光谱技术的甲烷碳同位素测量

    余润磬夏滑孙鹏帅庞涛...
    271-280页
    查看更多>>摘要：使用中心波长为1658。7 nm的可调谐半导体分布反馈式(DFB)激光器，基于离轴积分腔光谱(OA-ICOS)技术，对激光器调谐范围内的甲烷稳定碳同位素分子13CH4和12CH4的光谱进行同时测量。选取光纤耦合助推光放大器(BOA)实现激光器输出光功率的有效放大，在保证积分腔的模式噪声不变的情况下，提高了探测器的可探测光功率，显著增加了有效光程长度，进一步提高了测量结果的信噪比。最后，通过对体积分数为500× 10-6的CH4标准气体进行长时间测量，当平均时间达到663 s时，同位素δ(13C)的探测极限达到0。56‰。该技术可为大气环境下甲烷中碳稳定同位素的测量提供参考。

    光谱学光功率放大器离轴积分腔输出光谱技术甲烷碳同位素

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