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关键词： 红外光束   准直   光栅   Talbot效应   莫尔条纹  

摘要： 基于球面波照明时光栅的Talbot像及其与光束准直性的关系,提出一种基于莫尔条纹进行红外光束准直调整的方法,通过移动光栅,由红外面阵CCD观察并测量莫尔条纹方向的变化来调整光束准直,实现了红外光束快速便捷准直。结果表明,在光栅移动时,由于移动同一距离,0级、±1级光波的光程变化不同,条纹将呈现周期性的垂轴移动和周期性的对比度明暗变化,但条纹方向不变,条纹移动及对比度变化不影响准直精度。所提方法克服了红外光束不可见的困难,相较于传统的准直方法,实现了更简单更快速更便捷的准直校正。

关键词： 成长之路   期末考试   味道  

摘要： 夜空中,星星闪烁着微弱的光,月亮也昏昏欲睡。我躺在柔软的床上,回味着我的成长之路。那次期末考试,鲜红的分数映入我的眼帘,看着那些本不应该错的题目,我内心十分噢悔。偷偷望了望同桌那满分试卷,我的鼻子一酸,泪水在眼眶里打转。原来,成长是酸酸的味道。

关键词： 扩散张量成像   椎间盘源性腰痛   纤维环   椎间盘造影  

摘要： 目的 利用磁共振扩散张量成像(DTI)观察椎间盘源性腰痛患者纤维环的形态和完整性,通过测量表观扩散系数(ADC)和各向异性分数(FA)对椎间盘源性腰痛患者纤维环进行定量分析。方法 30例反复下腰痛患者及24名无症状的健康志愿者被纳入本研究。在轴位DTI中的椎间盘纤维环后缘勾画感兴趣区,测量并比较ADC、FAλ1、λ2及λ3值。结果 下腰痛组受试者[(58±6)岁,16例女性]和健康对照组受试者[(54±6)岁,12名女性]中,下腰痛组ADC值高于对照组(下腰痛组:9.84±4.01;健康对照组:6.10±3.17;P<0.001),而FA值低于对照组(下腰痛组:0.231±0.150;健康对照组:0.341±0.201;P<0.007)。结论 3.0 T磁共振DTI对椎间盘源性腰痛的临床诊断和责任节段的术前定位具有指导意义,可以为椎间盘源性腰痛的手术干预提供客观指标。

关键词： 液晶偏振光栅   长周期   可调剪切干涉曝光   大口径  

摘要： 为了解决传统偏振全息干涉方法受限于过长的光路难以制备长周期的大口径液晶偏振光栅的问题,提出了基于液晶偏振光栅模板的可调剪切干涉曝光方法,并通过理论分析了制备偏振光栅的周期随模板方位角及沿光轴轴向位置的变化。利用小口径高效液晶偏振光栅作为模板搭建可调剪切干涉曝光光路,并基于此制备了数十微米周期的200 mm口径液晶偏振光栅,平均衍射效率达到99%以上,平均周期约为59.86μm,周期分布不均匀性约为0.07%。实验结果表明,调剪切干涉曝光方法能够制备大口径的长周期偏振光栅,周期和效率分布均匀,还具备周期易于调节、结构紧凑和抗振动干扰强等优势。

关键词： 超构表面   光学薄膜   硅纳米块   透过率  

摘要： 超构表面(metasurfaces)是一种新型的人工二维平面阵列结构,通过合理设计亚波长纳米结构单元及排布可以实现对空间光场的调控,有望从原理层面上颠覆传统的透镜元件。然而,目前透射型超构表面普遍存在光学效率低的问题,制约着其应用和发展。首次提出了光学薄膜结合超构表面提高光能利用率的设想,期望超构表面结合光学薄膜的结构在不影响超构表面光学特性的基础上,可以显著地提高其光学效率。为了验证这一策略的有效性,仿真模拟了石英基底近红外宽波段的硅纳米块超构表面透镜,并与设计有光学薄膜的超构表面进行了对比。模拟结果表明:光学薄膜对超构表面的聚焦性能没有影响,但可以显著提高超构表面的光学透过率;在1450~1600 nm波段,平均透过率提高了10.5%以上,聚焦效率平均提高了8.3%以上。所提方法为超构表面器件设计带来了新的思路。

关键词： Farkas引理   张量   非空闭凸集  

摘要： Farkas引理在优化理论体系中具有十分重要的应用,张量是一种多维数组,在高维图像分析、超图聚类等方面具有重要的应用。本文研究张量结构下的Farkas引理,在张量的理论体系下对Farkas引理进行推广,通过引入非空闭凸集的概念及相关知识,利用点与闭凸集的分离定理,得到了张量结构下的Farkas引理。

关键词： 传感器   宽频段   振动分析   杠杆铰链结构   光纤布拉格光栅   光纤传感器  

摘要： 提出了一种小型化、宽频段、高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,利用毫米级FBG进行传感器结构的微型化设计。采用“杠杆铰链”结构作为应变传递梁,通过质量块尾端镂空的方法,调节整体质量块重心位置,提高了传感器的固有频率,此结构可以在灵敏度小幅度降低的情况下提升传感器的固有频率。为了满足空间相机上传感器小型化的要求,设计了体积为15 mm×15 mm×15 mm的振动传感器,并对其进行了结构设计和有限元仿真分析,完成了传感器的结构优化,兼顾工作频段和灵敏度。通过毫米级FBG刻写、传感器封装完成了传感器的制作。搭建了振动测试系统对传感器的特性进行测试和分析,结果表明:传感器的固有频率约为1250 Hz,激振频率为750 Hz时,传感器的灵敏度大于83.3 pm·g^(-1),横向抗干扰能力较强,交叉灵敏度小于4%。

关键词： 光学薄膜   极紫外   多层膜   窄带   高反射  

摘要： 极紫外多层膜反射镜在许多科学与技术领域,如极紫外光刻、天体物理学、等离子体诊断、阿秒物理和自由电子激光等方面有重要应用。多层膜使极紫外波段反射镜在正入射条件下具有高反射率和窄带宽成为可能。多层膜反射镜是极紫外成像和光谱应用的重要器件,多层膜构成的极紫外成像系统已成功完成多个太阳单一谱线的成像观测。本文综述了40~90 nm波段最有前景的多层膜的研究进展。首先简要介绍了多层膜的基本原理,叙述了40~90 nm波段材料光学常数的测量,总结了Mg基、Sc基和镧系材料以及其他材料组成多层膜的进展,给出了目前达到的最佳反射率和带宽,阐明了多层膜的时间稳定性,从而为40~90 nm波段多层膜制备提供了技术指导。

关键词： 微流芯片   浓度测量   双缝干涉   图像处理  

摘要： 微流芯片测量透明液体浓度综合实验项目是基于第8届全国大学生物理实验竞赛(创新)命题类竞赛获奖项目及学生参赛研究成果开发而来.实验项目中利用微流芯片技术设计制作了双通道微流芯片作为双缝干涉装置,将已知浓度透明液体及待测溶液分别输入该装置内,通过面阵CCD接收采集激光双缝干涉图像.利用浓度变化与光程差变化间的联系,分析测量浓度变化前后的干涉图像中条纹的移动距离,从而实现对透明液体浓度的测量.该项目涉及知识层面广泛,充分结合了基础双缝干涉光学实验内容、图像分析处理以及新兴微流芯片技术,该方法的测量精度高,较好地丰富了基础物理实验教学内容,可用作分类分层研究性实验教学项目.

关键词： 光学异常透射   金属光栅   塔姆等离激元   类法布里-珀罗共振  

摘要： 为了采用易于直接激发的塔姆等离激元(Tamm plasmon polaritons， TPPs)实现透射增强现象，本文提出了一种由一维金属光栅覆盖分布式布拉格反射镜(distributed bragg reflector， DBR)构成的层状结构．采用有限元法分析了入射光波在DBR-金属交界面上激发TPPs并产生能量高度局域的物理过程．研究表明入射TM光波在金属-DBR交界面上激发的TPPs可以有效地激发金属狭缝内的SPPs模式，当SPPs模式在狭缝内满足类FP谐振的条件就可以使入射光波在该结构中的产生透射增强．通过分析狭缝宽度及其占空比对透射谱峰的定量影响．结果显示：周期确定时随着狭缝宽度的增大，峰值透射率则呈现先增大而后减小的变化趋势；宽度确定时随着占空比的增加，峰值透射率会呈现单调降低的变化趋势，而透射峰中心波长呈现近似线性蓝移趋势，这为灵活调节异常透射的中心波长提供了一种有效手段．