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光子学报
光子学报

侯洵

月刊

1004-4213

photon@opt.ac.cn

029-88887564

710119

西安市长安区新型工业园信息大道17号47分箱

光子学报/Journal Acta Photonica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为学术月刊。宗旨是展示光子学的新理论、新概念、新思想、新技术和新进展，反映代表本学科前沿并具有国内外先进水平而为国际上关心的最新研究成果，促进国内外学术交流和讨论，加速科学技术进步。主要刊登本学科的学术论文、研究简报、研究快报。内容涉及光学，及其量子光学、瞬态光学、光电子学、光物理、光化学、光生物学、生物光子学、光医学、光通信、光传播、光传感、光计算、光神经网络、集成光学、信息光学、导波光学、非线性光学、高速摄影、智能光仪、微尺度光子技术、光装置中的电子学、力热声电磁核的光效应与光的力热声电磁核效应、光子功能材料、光子自身相互作用、光子的时空特性与结构、光子的经典与非经典效应等。本刊载文已被国内外多家数据库收录，并被国际检索刊物SA、EI、CA、PЖ作为源刊使用。
正式出版
收录年代

    深空探测超宽光谱定标黑体源研制

    董惠文张家平练敏隆肖大舟...
    127-139页
    查看更多>>摘要：针对深空探测超宽光谱定标黑体源的关键技术问题,构建了一种基于优化微结构和纳米超黑涂层的深空探测星上黑体定标源.基于有限元方法仿真,验证了微锥结构不同宽高比与黑体发射率间的对应关系,确定了周期性线阵V槽结构相对于平面结构在黑体发射率方面的提升作用.优化星上黑体源高发射率微结构,优选空间超黑高发射涂层,设计星上黑体源高精度测温系统,进而完成黑体源工程设计.最后,通过星上黑体源发射率计量及实验室辐射定标稳定性测试进行验证.检测结果表明,深空探测超宽光谱定标黑体源具有超宽光谱范围、高发射率、高温度稳定性等特点,其光谱范围为5～50 μm,法向平均发射率为0.986,温度稳定性达到0.16 K.该定标黑体源可大幅提升高发射率辐射定标源的光谱范围,为深空探测载荷的在轨高精度星上辐射定标提供支撑.

    深空探测定标超宽光谱高发射率PID控温高稳定性

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    采用双区截光幕测速装置标定靶距的方法

    李敬孙忠辉倪晋平田会...
    140-149页
    查看更多>>摘要：针对短靶距测速光幕靶的靶距无法直接测量的问题,提出一种采用双区截光幕测速装置标定靶距的方法.在测得弹道上两点速度后,依据弹道方程推导了飞行弹丸在两点间任意时刻的瞬时速度计算式;依据弹丸穿过标定用测速装置和被标定光幕靶的时间序列,给出了靶距标定公式.在弹丸飞行速度一定的情况下,分析标定用光幕靶的靶距和布放间距对标定误差的影响,并进行了实弹射击试验.试验结果表明,标定用光幕靶的靶距、布放间距及弹丸飞行速度在一定条件下,标定相对误差为0.8‰,所提方法能够用来标定各种原理的使用级区截测速用传感器的靶距.

    速度测量光幕靶标定阻力参数误差传递

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    基于激光诱导石墨烯的木制惯性测量单元

    李晨李浩杨研伟
    150-159页
    查看更多>>摘要：针对商用低精度惯性测量单元具有高成本、制造工艺复杂、废弃后污染环境、不能生物降解等缺点,提出一种低成本、可生物降解的木制惯性测量单元.该设计包含平衡振子和非平衡振子单元,分别用于测量3轴加速度和3轴角加速度.采用激光诱导石墨烯的工艺在木梁上制备应变传感器阵列,并形成多组惠斯顿电桥测量电路.结果表明:加速度方面,X轴灵敏度为 0.006 mV/g,Y轴灵敏度为8.695×10-4 mV/g,Z轴灵敏度为0.200 mV/g;角加速度方面,X轴灵敏度为0.285 mV/(rad/s2),绕Y轴旋转的灵敏度为0.305 mV/(rad/s2),绕Z轴旋转的灵敏度为0.765 mV/(rad/s2).与有限单元法仿真结果对比,实验测量误差在10%以内,且具有良好的重复测量精度.该惯性测量单元在木制船舶、木制载具、木制家具等方面具有潜在的应用前景.

    惯性测量单元激光诱导石墨烯陀螺仪加速度计木材

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    光镊在深海环境中的捕获特性

    王京刘博刘坤香陈福原...
    160-170页
    查看更多>>摘要：在深海原位环境下精确捕获和收集单个目标微生物是当前深海微生物研究中的一大挑战.设计了一个应用在深海环境中的光镊捕获系统方案,系统包含光镊模块、微流控芯片、耐压外罩等部分,可实现原位捕获收集深海微生物.建立了位于南海北纬18°附近,1.5 km深处的海水折射率模型,预估了深海对光镊系统激光功率的损耗.使用T矩阵法计算对比了光镊在深海中和陆地上的纯水中对不同折射率和不同大小的球形微生物的捕获力.结果表明,相比于纯水中,光镊在1.5 km的深海中的最大轴向捕获力平均降低了25%,最大横向捕获力平均降低了20%.本研究可为未来基于光镊技术开发的深海微生物分选设备的下海实验提供参考.

    光镊光镊捕获力T矩阵法深海环境深海微生物海水折射率

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    基于零声子线泵浦的高效率Yb∶YAG薄片激光器

    高瑜博徐思志陈业旺刘敏秋...
    171-179页
    查看更多>>摘要：高功率激光器在工业应用领域的需求不断增长,提高光-光转化效率是降低其生产制造成本的关键途径.针对提高激光器光-光转化效率所面临的增益介质的热负荷问题,利用锁定波长的969 nm"零声子线"泵浦、自主研制的高性能Yb∶YAG薄片晶体和48冲程泵浦系统等,搭建了高效的连续Yb∶YAG薄片激光器系统,实现了最高输出功率373 W,光-光转化效率可达73.37%.其优异性能为后续开展千瓦级超快Yb∶YAG薄片激光器研究奠定了基础.

    薄片激光器多冲程泵浦Yb∶YAG高效率

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    光学参量放大器辅助的复合腔磁系统中磁力诱导透明及快慢光效应

    廖庆洪宋梦林孙建邱海燕...
    180-189页
    查看更多>>摘要：提出了一种含有光学参量放大器的复合腔磁系统.利用系统海森堡-郎之万演化方程和输入-输出关系研究了磁力诱导透明和快慢光效应.数值计算表明:当腔磁系统考虑磁振子-声子耦合时,出现双重透明窗口.磁振子-声子之间的耦合强度增强,透明窗口宽度变宽,深度加深.在系统中调控光学参量放大器的增益,吸收光谱在共振频率两侧出现不对称现象,吸收谱曲线的峰值随光学参量放大器增益的增加而变大.通过调节腔磁耦合强度,改变了吸收光谱和色散光谱的传输特性.此外,探测场的传输速率依赖于光学参量放大器的增益.腔磁系统的快慢光效应及其切换通过调控光学参量放大器得以实现.该研究结果可为量子光学操纵和量子信息存储的研究提供参考.

    复合腔磁系统光学参量放大器磁力诱导透明快慢光效应磁振子

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    基于手征原子媒质的光学时域隐身调控

    方世超曾然徐静俏吕晓燕...
    190-199页
    查看更多>>摘要：基于五能级结构手征原子媒质,对光学时域隐身在外场调控下的实现进行了研究.在该五能级手征原子系统下,推导了原子媒质与光场参数相关的等效电磁响应参数的广义表达式,进而根据群折射率计算输出光脉冲.数值计算了五能级原子系统的外场以及原子媒质相关参数对隐身时域窗口大小以及形成时域窗口的光脉冲强度的影响.结果表明,时域窗口大小随控制场Rabi频率改变但基本不依赖于控制场的相位变化;两个耦合场相位在一个周期内的变化对左右旋圆极化输出波特性影响相反;两个耦合场中,当其中一个耦合场的Rabi频率减小时,对应时域窗口增大,但同时也会使形成窗口的脉冲强度减弱,而另一个耦合场Rabi频率则对时域窗口的大小影响较小.因此改变控制场和两个耦合场的强度、相位和失谐等参量可有效地调控输出脉冲的加速和延迟,产生显著的隐身时域窗口,提供了一种可操控的光学时域隐身的方案.

    手征原子媒质磁电耦合光学时域隐身五能级系统量子相干

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    风控热晕下复合贝塞尔高斯光束的模式串扰

    丁洲林于永吉李晓庆
    200-210页
    查看更多>>摘要：采用多层相屏法和快速傅里叶变换法数值求解热晕方程,研究了复合贝塞尔高斯(cBG)光束大气传输过程中受热晕效应的影响.研究发现:由于热晕效应造成的光强和相位畸变,cBG光束会发生相位奇点移动和轨道角动量谱展宽,并产生模式串扰.当风速较小时,大气介质吸收激光产生的热效应较强,导致光束的模式串扰也较强.对于初始角量子数差值较大的cBG光束,其相对串扰能量较小,受热晕效应影响导致的模式串扰较弱.此外,还研究了旋转cBG光束的热晕效应,该光束的旋转特性使其在传输过程中四周都能得到均匀的扩展.因此,相较于非旋转cBG光束,旋转cBG光束的光强分布比更均匀,模式串扰更小.并且,随着旋转cBG光束的径向波数差值的增大,模式串扰减弱.综上,增大初始角量子数差值以及径向波数差值可以有效降低cBG光束的模式串扰.

    复合贝塞尔高斯光束热晕效应大气传输模式串扰

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    海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究

    刁鲁欣王明军黄朝军吴小虎...
    211-223页
    查看更多>>摘要：采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率.结果表明,随着湍流动能耗散率的减小,盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加,闪烁指数逐渐增加;随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加,误码率减小.在海洋湍流环境下,使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰,选择最佳的拓扑电荷差值,可以有效提高传输通信质量及通信系统容量.本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值.

    海洋湍流双拉盖尔-高斯涡旋光束拓扑电荷差值闪烁指数误码率

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    基于次镜像移补偿的折反式航测相机光机系统设计

    张洪伟曲锐陈卫宁杨洪涛...
    224-231页
    查看更多>>摘要：针对航测相机对地摆扫成像过程中的动态像移问题,采用两镜望远系统的矢量像差理论,将次镜作为像移补偿元件,通过次镜多维运动实现航测相机的综合像移补偿.次镜在对像移进行补偿的过程中会发生偏心和倾斜,导致次镜离轴,影响成像质量,因此,建立了失调折反光学系统成像模型,研究次镜像差场偏移矢量与次镜失调量之间的关系,并分析次镜多维运动对成像质量的影响.为验证次镜多维运动的像移补偿能力,搭建实验平台对该航测相机进行了实验室内以及外场成像试验.结果表明,采用该像移补偿技术的航测相机动态分辨率可达74 lp/mm,且像移补偿精度优于0.5个像素,达到设计预期.

    航测相机像移补偿技术光机系统次镜失调矢量像差理论

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