一、锶原子共振滤波器内部光子转换效率的研究（论文文献综述）
姚吉[1]（2021）在《高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用》文中研究指明LD泵浦的固体激光器（全固态激光器）,相比于传统的半导体激光器和灯泵激光器,具有光束质量好、高转化效率、体积小、寿命长、结构紧凑易维护等优点。因此,全固态激光器在各个领域内逐渐取代气体激光器、染料激光器以及闪光灯泵浦固体激光器成为当前最重要的激光技术发展方向之一。随着非线性晶体材料以及频率变换技术的发展,激光器的波长范围越来越广。通过激光非线性频率变换,可以实现黄光、绿光、蓝光、紫光等可见光波长输出。其中,589 nm激光凭借其特殊光学特性在钠信标自适应光学、生物医疗、激光显示、紫外激光器等领域有着广泛应用,然而,在许多应用领域中对589 nm激光器的功率和稳定性都有很高要求,因此,研究高功率全固态589 nm黄光激光器具有重要意义。本文主要研究了高功率窄线宽宏微锁模589 nm激光器和高功率调Q 589 nm纳秒脉冲激光器以及它们分别在钠导星自适应光学系统和倍频获得高功率紫外激光器领域的应用。针对上述两种激光器研制及应用中的诸多难点,深入研究了高功率窄线宽宏微锁模种子源的激光技术、主振荡放大器技术（MOPA）、腔外和腔内高效率和频技术、腔外高效率倍频技术、紫外激光整形技术,主要成果如下:（1）高功率窄线宽宏微锁模种子源方面的研究。宏微锁模589 nm黄光激光器的主要应用是用作为天文自适应光学系统钠信标的激光光源,因此589 nm激光器的微脉冲周期要略低于钠原子的上能级寿命16 ns,所以在高功率种子源的研发中根据锁模理论首先确定种子源的谐振腔腔长为1.5 m,通过在谐振腔中插入声光调制器进行锁模、插入双标准具压窄线宽及调谐波长、插入非线性晶体抑制驰豫振荡等技术在500Hz的重复频率下获得了功率为7.9 W、线宽为0.4GHz、光束质量M2=1.19的1319 nm锁模种子光源和功率为10.5 W、线宽为0.2GHz、光束质量M2=1.16的1064 nm锁模种子光源,为主振放大器提供优质的种子激光。（2）高功率窄线宽宏微锁模放大源方面的研究。介绍了宏微锁模脉冲激光器功率放大的理论,计算模拟了放大效率与种子源功率的关系,分析了空间滤波器的工作原理与作用。通过空间匹配技术,电流延时触发泵浦技术、空间滤波技术、行波放大技术获得了23.1 W和18 W宏微锁模的1064 nm与1319 nm激光,光束质量分别为1.29和1.31。（3）宏微锁模589 nm激光腔外和频技术的研究。理论分析了脉冲激光器的非线性和频过程,从三波耦合方程推导出589 nm激光输出功率的公式表达,通过计算模拟了589 nm激光输出功率和基频光束腰大小和LBO长度之间的关系,并从理论分析计算出锁模时589 nm激光的和频效率是非锁模时的N倍,N值与基频光的线宽和腔长有关。通过种子基频光的整形系统对基频光进行空间匹配、使用延时系统对基频光进行时间匹配、通过温控炉对LBO晶体进行温度控制、通过对1064 nm谐振腔中标准具温度的控制调谐589 nm激光的输出波长,通过以上技术进行二级LBO晶体非线性和频在基频光分别为18.W和23 W在500 Hz重频时获得了线宽0.3 GHz,M2为1.27,功率30.2 W,和频效率为73.6%的宏微锁模589 nm激光。（4）宏微锁模589 nm钠信标激光器的工程化研究。在上述的基础上对宏微锁模589 nm黄光激光器进行了工程化研究,研制了功率是23 W,M2=1.2,线宽0.3 GHz的工程化样机,并进行外场试验,观测到了钠信标,证明了宏微锁模体制的可行性。（5）全固态调Q 589 nm激光器的研究。通过四能级系统速率方程的推导及调Q的原理和技术,计算出了调Q过程的输出激光的脉冲宽度、脉冲能量、输出功率的表达式,通过谐振腔设计和延时系统的调节获得了1.2 W,光束质量良好的589 nm调Q激光。全固态589 nm激光通过BBO晶体腔外倍频产生纳秒脉宽的295 nm激光。由于BBO晶体的走离效应,输出的295 nm激光光斑变形严重。通过柱透镜进行整形,最后获得了重复频率为20 k Hz时,功率为167.8 m W、脉宽为24 ns光束质量良好的调Q 295 nm激光。
房春奇[2]（2021）在《1064 nm窄线宽稳频全固态激光技术与工程化研究》文中研究表明
薛娇阳[3]（2021）在《从Rb原子记忆波段到通讯波段的频率转换研究》文中研究指明随着量子信息的快速发展,量子通信成为了科技界的研究热点。量子通信的远距离传输,需要在遥远的两个网络节点之间建立纠缠。目前长距离光量子网络的实现仍存在很大的挑战。2001年,段路明等人提出了一种基于原子系综的DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）量子中继方案,这个方案结合了原子系综中的量子记忆和纠缠交换,克服了光纤中的指数损耗问题,为长距离量子通信的研究奠定了基础。量子网络通常是由量子信道和量子节点两大部分构成,在量子节点上量子态的产生、存储以及操控是在原子记忆波段进行;然而在光纤（量子信道）中原子记忆波段的传输损耗很大,不利于信息的远距离传输。因此我们只有将原子记忆波段的光子转换到通讯波段,才能在光纤信道中实现低损耗传输。本论文进行了光场从铷原子记忆波段795 nm到通讯波段频率转换的实验研究,本文的主要内容有:（1）首先介绍了光量子通信的相关背景,尤其是频率转换接口对于实现远距离传输的意义及重要性。然后对实验所用的周期极化铌酸锂波导和单光子探测器进行了介绍,最后对国内外几个研究小组已经开展的频率转换工作进行了回顾。（2）推导了基于周期极化铌酸锂波导的二阶非线性频率转换理论,得到了平面波频率转换效率的表达式。开展了光场从795nm到1621nm频率转换的实验研究,研究了泵浦光功率和波导晶体的温度对差频过程转换效率的影响。当泵浦光功率为600 m W,波导晶体的温度控制在59℃时,波导的非线性差频转换效率约为12%。（3）首先分析了差频转换过程中的噪声来源,由于泵浦光的波长处于795nm（信号光）和1621nm（转换光）的波长之间,漏过的泵浦光、自发参量下转换以及自发拉曼散射都会产生噪声;然后设计滤波系统对噪声进行抑制,用单光子探测器对噪声进行了测量,结果显示输入为单光子时,信噪比为10:1。（4）目前我们实验中频率转换的效率主要受限于所使用的光纤耦合波导,因为光纤耦合方式限制了能够进入波导的泵浦光功率。下一步拟利用空间光场耦合的波导进行频率转换,我们对光场从自由空间到波导的耦合进行了预研。搭建了扩束系统和聚焦系统,借助光学显微镜（CCD）观测波导水平截面,目前795nm光场到波导的耦合效率达到30%。
李菡[4]（2021）在《激光抽运铷原子钟的相关技术研究》文中研究说明铷原子钟以体积小、功耗低、可靠性强等优势广泛应用于卫星导航、通信、电力等领域。近年来,在应用需求的牵引下,高性能、超薄型铷原子钟成为了研究热点。物理系统是超薄型铷原子钟设计的重点,其核心组件一微波谐振腔是小型化的关键。微波谐振腔的厚度决定了物理系统的厚度,也影响物理系统的信噪比。此外,传统铷原子钟采用谱灯泵浦方式,谱灯抽运存在抽运效率不高、原子利用率低的问题。而激光具有光谱纯、功率谱密度高等优点,利用激光作为抽运光源,大大提高了抽运效率。因此,本文围绕研制一款高性能、超薄型激光抽运铷原子钟为目的展开两个关键技术的研究:研究了激光光功率稳定系统。激光的光功率变化（光强噪声和长期漂移）会通过光频移效应影响铷原子钟短期和长期稳定度指标。为此,我们搭建了一套以声光调制器作为调制器的实验平台,以改善激光噪声和长期稳定度为目标,进行了相关实验,取得了两方面的研究结果。我们发现:1、在开环状态下,入射到声光调制器的光偏振状态、驱动声光调制器的射频信号的质量均会对激光的强度噪声有影响。通过相关优化,我们将声光调制器对控制环路的扰动减弱至最低水平。2、在闭环状态,由于声光调制器中晶体的双折射特性,以及分光元件（如PBS、BS）分光比均与环境温度有关,控制环路对环外光进行“错误”的补偿,导致环外光稳定度无法达到环内光的锁定效果。通过优化光路、控制分光镜工作温度等措施,环外光的长期稳定度得到了明显改善。研究了腔泡系统的特性。以一款超薄非标准矩形微波腔为基础设计了腔泡系统,并以此搭建了物理系统。采用外推法处理实验数据,得到腔泡系统的本征线宽仅为452Hz。在此基础上,通过寻找最佳工作点,减小光泵浦和微波泵浦对原子双共振谱线的展宽贡献,得到双共振谱线线宽为1222Hz,该腔泡系统散粒噪声对短期频率稳定度的限制为5.2× 10-13τ-1/2。该物理系统的应用,为开发一款超薄型、体积小、易携带的高性能铷原子钟提供了实验基础。本文提出的改进方案有效地降低光频移影响,减小物理系统的厚度,提高了激光抽运铷原子钟的物理系统的信噪比,对激光抽运铷原子钟的整机设计具有一定的指导性。
王月[5]（2021）在《基于多层膜结构的超短X射线脉冲反射原理的研究》文中研究指明随着光子科学的不断发展,基于气体和固体高次谐波产生（High Harmonic Generation,简称HHG）以及自由电子激光（Free Electron Laser,简称FEL）的超短X射线脉冲产生机制不断成熟。特别的,作为新一代光源,FEL可以产生超高亮度的超短X射线脉冲,使许多相关的基础科学领域,特别是超快动力学的研究领域迎来了新的契机。X射线多层膜光学元件作为一种人造纳米周期排列的光子晶体结构,它可以使X射线光束通过在多层材料界面上的布拉格衍射提高其传输过程的反射效率。多层膜光学元件也是超快实验中的关键部件:它们一方面用于脉冲反射传输以及聚焦等功能,另一方面也被应用于构造和整形出具有明确特征的超短脉冲。由FEL产生的飞秒(fs=10-15s)和阿秒(as=10-18s)时间尺度的X射线脉冲使得多层膜光学在这一领域的应用又有了新的机遇和挑战:FEL脉冲具有超快时间结构的基本特征,对于多层膜结构反射FEL脉冲,必然要考虑到FEL脉冲在多层膜结构中的色散效应以及多层膜结构对脉冲的影响。因此,为了研究X射线波段的FEL超短脉冲在多层膜结构中的反射的物理问题,本课题主要进行了以下的工作:首先,我们利用多层膜结构的设计和优化的基本原理并结合材料性质,讨论了多层膜结构的参数计算。我们利用Parratt严格迭代算法构建起了X射线多层膜结构的仿真框架,包含了多层膜结构优化计算以及多层膜结构反射率计算程序。特别的,在多层膜反射率计算程序中,考虑到多层膜结构制备中出现的层间粗糙度以及层间材料梯度扩散结构,并通过多层膜结构反射率计算程序优化了膜层设计。接下来,针对SASE FEL脉冲,尤其是对于1-3keV的中能X射线脉冲,为了优化光学元件,在线性光学范围内,利用傅里叶分析的方法,针对具有多个尖峰的SASE FEL脉冲进行多层膜结构反射研究。我们考察了经过设计的Cr/B4C多层膜结构反射后的SASE FEL脉冲的时域-频域结构特征变化,并且证实了多层膜结构反射SASE脉冲的可靠性。最后,我们针对硬X射线超短脉冲,尤其是单个阿秒脉冲在周期性多层膜结构中的反射问题进行了仔细的探讨。首先引入单峰高斯入射脉冲,通过傅里叶变换以及W/B4C周期性多层膜结构反射后频谱的逆傅里叶变换,我们得到了经过多层膜结构反射的超短脉冲结构和相位特征。根据高斯脉冲和多层膜结构的基本属性,我们建立了一个对X射线反射脉冲的评估模型——线性啁啾近似模型。通过这个模型,我们可以在一定的范围内对反射脉冲的啁啾以及脉冲长度进行定量的描述,进而对多层膜结构的线性反射性能进行定量的描述。通过傅里叶分析模型的结果与线性啁啾近似模型的结果比较,我们能够初步理解多层膜结构反射超短脉冲的基本特征和多层膜结构对脉冲造成的影响。本研究从多层膜结构设计出发,以单色光X射线作为X射线多层膜结构的优化设计依据,利用Parratt理论框架搭建X射线反射率计算模块,通过对不同的周期性多层膜结构参数的考察,对多层膜结构本身的性能进行了全面的分析和计算。以此作为依据,对多层膜结构反射超短脉冲的物理过程进行计算仿真,深入了解X射线脉冲与多层膜结构材料的相互作用,为多层膜光学元件应用于FEL光束的传输与分束、优化光束线站结构单元的研制与建设提供更多的理论参考依据。
李宗峰[6]（2021）在《稀土氯化物晶体生长及其光存储研究》文中认为量子信息行业近年来的蓬勃发展促成了对新材料新设备等新技术的需求。量子通信的应用要求更优参数的量子存储材料,更高的存储指标,和与存储器匹配的纠缠源等。包含稀土离子的固体材料在量子存储的众多备选物理系统中以其存储时间长,带宽大,保真度高等优点,逐渐成为最有希望实现量子存储的材料之一。这篇论文呈现了作者在水合稀土氯化物晶体的生长,光谱学测试及量子存储应用的研究,使用谐振腔制备高能激光脉冲的研究,匹配存储器的参量下转换纠缠源的搭建。主要成果如下:1.生长高品质水合氯化稀土晶体及NdCl3·6H2O晶体的光谱学研究水合氯化铕晶体是光学非均匀展宽最低的固体材料之一。此类氯化稀土晶体的极高的色心浓度,强稀土离子间相互作用赋予其在量子存储和计算方面的全新应用前景。在同类晶体NdCl3·6H2O中,Nd3+离子的Kramers特性导致了更强的离子间相互作用。我们生长了高品质的NdCl3·6H2O单晶,并首次测量该晶体的光谱学性质。同时我们研究了Nd3+离子的4I9/2→4F3/2最低晶体场能级跃迁的偏振依赖特性,阐明非辐射跃迁过程为此晶体中主要跃迁通道。2.基于EuCl3·6H2O晶体的光存储研究同位素提纯的EuCl3·6H2O晶体已经体现出了低于能级间距的非均匀展宽,在光量子存储方面应用颇有前景。我们生长得到了EuCl3·6H2O晶体,实验测得其7F0→5D0跃迁相干时间为55.7 μs,并在该跃迁中实现微秒量级原子频率梳光存储,最后定量分析了温度导致的跃迁频率移动现象。3.提出并实现基于光学谐振腔的脉冲功率放大方案在量子存储这种光与物质相互作用的实验中通常需求窄线宽频率稳定的连续波激光。然而在某些应用中,如使用光学π脉冲实现电子布局数反转,需要短时间高功率激光脉冲,普通连续波激光器难以像脉冲激光器那样输出极高功率密度的短脉冲。我们提出并实现一种方案,其利用光学谐振腔特性,能将连续波激光器输出的连续波激光转换为高功率密度的脉冲光,从而解决当前量子存储中的一个技术问题。我们的实验装置实现了 17倍峰值功率放大结果,且脉冲宽度可调。4.搭建匹配量子存储器的参量下转换纠缠光源完整的量子中继方案除了需要量子存储器外还需要纠缠光子对和纠缠交换操作。我们使用波导PPKTP实现高亮度的下转换光子对,使用光学标准具的组合使纠缠光子带宽与存储器相匹配。使用线性光学和后选择的方法实现了最大纠缠态的制备。又用线性光学的方法实现贝尔态测量,最终实现两对纠缠光子的纠缠交换。5.实验相关的软件开发与实验紧密相关的计算机软件被开发出来,用于简化实验中某些多次使用的计算过程,或实现某些仪器的特殊操作需求。这些软件包括:简化高斯光参数计算的高斯光参数计算程序;实现可编程温度控制的TED4015温度控制软件;具有能够灵活使用虚拟通道功能的TimeTagger符合仪软件和模拟信号调节的磁场控制软件。
蓝浩洋[7]（2021）在《基于高强度准单能伽马源的光致蜕变和核共振荧光无损检测研究》文中研究表明近年来,随着激光功率的不断攀升和先进加速器技术的持续发展,利用高功率激光和相对论电子束之间的康普顿散射（LCS）产生高强度射线源已成为国际先进光源技术的重要选项之一。相较于传统的伽马光源,LCS伽马源同时具备了高强度、短脉冲、准单色、能量连续可调、高偏振度等优良特性。目前,不少国际着名的研究机构都已发展或正在发展LCS伽马源,如中国的SLEGS、美国的HIγS、日本的New-SUBARU、欧盟的ELI-NP等。随着世界范围内LCS伽马源的陆续投建与运行,其相关的关键技术、实验测量以及应用研究已成为国际上的研究热点。能量在粒子分离能以上的LCS伽马源可用于测量光致蜕变反应,进而为解开p-核素的核合成之谜提供必要的核物理输入量;同时,能量在粒子分离能以下的LCS伽马源诱发的核共振荧光反应（NRF）可以为核同位素提供独特的物理指纹,是实现同位素含量识别和断层扫描成像的理想物理探针,在违禁品无损检测方面具有巨大的发展前景。本论文的工作主要是围绕LCS伽马源在两个方面的应用展开理论分析和蒙特卡罗模拟:一方面,探究利用LCS伽马源对涉及带电粒子的光致蜕变反应进行测量的可行性,分析相关测量对p-核素核合过程中的光致蜕变反应率的影响;二是利用LCS伽马源诱发NRF反应,进而对违禁品（如毒品和特殊核材料）进行元素比识别以及断层扫描成像的应用研究。在涉及带电粒子的光致蜕变的研究中,我们探讨了通过（γ,p）和（γ,α）反应测量对带电粒子光学模型势进行约束的方案。综合考虑复合核和预平衡反应机制,计算了p-过程相关的3000个核素的（γ,p）和（γ,α）反应的截面和天体反应率。通过系统性的比较发现,光致蜕变反应率—尤其是（γ,α）反应率—受到了光学势（OMP）的显着影响。因此,更好地确定OMP对于减少涉及带电粒子的光致蜕变反应率的不确定性至关重要。考虑到在以往的核合成研究中确定的重要反应,同时出于补充涉及p-核素光致蜕变反应的实验结果的目的,我们基于ELI-NP伽马光装置和硅微条阵列探测器提出了的6个（γ,p）和8个（γ,α）反应的测量方案,并用Geant4进行了模拟。在同时满足最小可探测产额以及质子/α粒子能谱分辨的情况下,估计了测量这些反应所需的伽马源最小能量。研究结果表明,在p-过程发生的典型天体温度（T9=2.5）的Gamow能区内,对这些光致蜕变反应进行直接测量是可行的。此外,预期的实验结果可用于约束带电粒子的OMP,并最终减少p-过程核合成反应速率的不确定性。在天体环境中,相当一部分的原子核都处于激发态,要完全确定p-核素的核合成过程,仅仅获得基态靶核的俘获和光致蜕变反应率是不够的,还需要准确获取涉及激发态的俘获和光致蜕变反应率。因此,我们进一步探讨了对（γ,pi）和（γ,αi）反应进行测量的可行性。研究发现,在入射光能量Me V时96,98Ru（γ,p1）反应的出射粒子探测是可行的,因为它们的第一激发态带电粒子发射占主导地位（95%）。在Me V时,八个（γ,p）反应的截面比明显增大。在Me V时,可探测到123Te（γ,α）反应的和125Te（γ,α）反应的;而在Me V时可探测到87Sr（γ,α）反应的。相应地,根据细致平衡原理,推导出它们的反俘获反应的分截面比。由于光致蜕变逆反应的直接实验只能在基态原子核上进行,以上的光致蜕变测量可以为带电粒子俘获反应提供补充结果,并有助于从实验上对带电粒子OMP进行约束。在基于LCS-NRF的化合物无损检测方面,我们结合NRF信号探测和元素比分析,提出了一种能够对毒品（如冰毒、可卡因、海洛因、氯胺酮和吗啡）进行无损检测的新方法。通过NRF探测,可以获得样品中核素的组成和含量,进而对毒品进行鉴别和检测。数值模拟结果显示,在康普顿光子束流为1011的条件下,12C、14N和16O的四个NRF信号峰均可被探测到,其显着性水平为7–24σ。利用元素比方法,提取了毒品中14N/12C和16O/12C的比值,预测得到的元素比与理论值吻合较好。此外,探讨了在铁盒/咖啡因等良性材料屏蔽下的毒品无损检测可行性。研究结果表明,该方法可以在实际可行的测量时间内识别毒品和爆炸物,在违禁品的在线无损检测方面具有较大潜力。在基于LCS-NRF的特殊核材料断层扫描成像方面,探讨了通过NRF探测对特殊核材料进行同位素级别的断层成像的可行性。首先,我们结合散射NRF（s NRF）和透射NRF（t NRF）探测,提出了一种可以对多种同位素进行无损识别以及成像的新方法。蒙卡模拟表明,通过对被测物体进行一维的s NRF扫描,可以判断235,238U同位素的存在与否,并可推导出被测物体中的同位素比值235U/238U。经同位素识别和同位素比值预测后,用t NRF探测方法实现了235U的断层扫描成像。重建图像显示,隐藏在铁棒中的235U的空间分布可以被清晰地显示出来。另一方面,我们结合s NRF探测和发射型断层成像算法（ECT）,提出了一种可以同时获取多种SNM同位素断层图像的新方法。在s NRF探测中,在NRF反应的作用下,不断放出伽马退激辐射的目标同位素可被视为一个形状未知的伽马放射源,其空间分布可以通过ECT算法进行有效重建。研究表明,从s NRF-ECT图像中可以同时获取隐藏在铁棒中的235U和238U的空间分布。研究结果表明,我们提出的方法能够有效地筛选出隐藏在金属材料中的特殊核材料,并且具有实现同位素成像的潜力。
王凯旋[8]（2021）在《近红外1.064μm亚纳米带宽干涉滤光片的制备和光谱稳定性研究》文中研究指明随着激光雷达、自由空间光通信和激光测距测绘等技术的发展,新一代气象、海洋和环境观察卫星和激光高度计等空间光学仪器经常需要用到亚纳米带宽的光学滤波器件,来实现光谱的获取和背景光的抑制。相对于其他亚纳米带宽光学滤波技术,薄膜干涉滤光片具有体积小、结构紧凑、稳定性好、光学效率高等优点,因而更适用于空间探索等活动。本文对近红外1.064μm波长的0.2 nm带宽滤光片进行了设计和制备,对其光谱稳定性进行了分析和研究。研制出的超窄带薄膜干涉滤光片的透过率达到70%,通带宽度小于0.2 nm,光谱性能稳定。1.064μm是常用的激光波长,也可以用Si基CMOS探测器进行激光通信和遥感,有非常好的应用前景。本研究工作中,首先分析对比了常见的几种亚纳米带宽滤光片的设计方法,包括自动优化设计方法、类比微波滤波器的方法、类比LC电路滤波器的方法和迭代Chebyshev方法。它们各自存在一些优缺点,很难简单适用于本文的亚纳米带宽滤光片的设计。本文用Matlab程序编制了一种适用于亚纳米带宽滤光片的优选设计方法,通过该方法计算得到一系列符合要求的膜系设计,并对这些膜系的光谱特性依据评价函数进行了评估。按照实际需求和工艺技术条件,得到了中心波长为1.064μm,带宽为0.2 nm的最优膜系方案。对相关的薄膜制备技术进行了分析,选用双离子束溅射沉积（DIBS）技术作为滤光片的制备方法。采用Ta2O5作为高折射率膜层,Si O2作为低折射率膜层,熔融石英作为基片,对优选膜系的滤光片进行了制备。用包络法计算得到了Ta2O5和Si O2薄膜的光学常数。结合一种均匀性修正膜系,同时计算、设计和制作出了兼顾高低折射率两种靶材的均匀性修正板,利用一块修正板有效改善了两种沉积膜层的均匀性。探索了光学直接监控与时间监控相结合的方法,突破了两种监控方法各自的技术局限,实现了对整个膜系的高精度完整控制,研制出了近红外波段的亚纳米带宽滤光片,其半功率带宽只有0.19 nm,峰值透过率达到70%。构建了亚纳米带宽滤光片的光谱测量系统。把滤光片的测量结果与设计光谱进行了对比,分析了制备过程中的误差来源,讨论了光学直接监控产生误差的机理。误差来源主要体现在光学常数误差和厚度误差两方面,光学常数的误差主要是由沉积工艺导致的,DIBS的沉积工艺稳定,该项误差很小;膜层厚度误差的来源较多,除沉积工艺的影响之外,主要因为监控过程引入的误差。分析了监控过程引入误差对滤光片光谱性能的影响,0.01%的厚度随机误差就会对滤光片的光谱性能产生很大的影响,而不大于0.001%的膜层厚度随机误差才能使滤光片光谱性能的变化在可接受的范围内。最后分析了滤光膜系中高低折射率膜层光学厚度误差的影响,和间隔层、反射层及耦合层的光学厚度误差分别带来的影响。对滤光片的光谱稳定性进行了研究。对滤光片在湿度环境下的表现进行了研究,通过薄膜吸潮前后的光谱漂移计算出了膜层的聚集密度;对滤光片透射光谱的温度稳定性进行了研究,由于滤光片平均聚集密度很高,发现光谱的温度漂移主要与膜层的折射率温度系数、膜层和基片的线膨胀系数有关。在不同温度下对滤光片的透射光谱进行了测量,得到了光谱的温度漂移系数。对滤光片进行了退火处理并研究了退火温度对滤光片表面形貌和光谱特性的影响,发现300℃以内的退火未对表面形貌产生明显影响,但会使光谱曲线向长波方向漂移。考察了质子辐照对滤光片透射光谱的影响,在经受能量70 Ke V、通量2×1015个/（88）2、时长30分钟的质子辐照试验后,透射光谱保持稳定。
张宽收,卢华东,李渊骥,冯晋霞[9]（2021）在《高功率低噪声全固态连续波单频激光器研究进展》文中研究表明高功率低噪声全固态连续波单频激光器在量子科学与技术、冷原子物理、高精度精密测量以及光学传感等领域有着广泛的应用。为了满足应用需求,在泵浦功率增大的条件下,需克服激光晶体热效应的影响,提高激光器输出功率,同时保持单频输出特性和光束质量不变,降低激光器在低频段的强度噪声并扩展激光器的输出波长等。针对这些关键问题,本课题组开展了原理研究和器件设计,研制出一系列具有不同输出波长的高功率低噪声全固态连续波无跳模单频激光器。总结和介绍了本课题组在高功率低噪声全固态连续波无跳模单频激光器方面的研究进展,并展望了单频激光器的发展趋势。
杨博[10]（2019）在《量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究》文中研究说明在自然界的金刚石中有一种由氮-空位（Nitrogen-Vacancy）形成的缺陷,这种缺陷在捕获一个自由电子以后形成的缺陷叫做(1-中心,因为带这种缺陷的金刚石呈现出红色,因此简称为NV色心。NV色心具备优良的光学特性,是一种性能优异的单光子源,在室温下有良好的电子自旋特性,因此NV色心广泛应用于量子计量、量子信息处理（QIP）和量子磁场探测与成像。本文主要研究基于金刚石NV色心的量子微波磁场探测与成像系统,探索基于金刚石NV色心磁光效应的矢量微波场重构和成像方法,并研究该系统在电磁兼容领域的应用。本文利用金刚石NV色心优异的量子光学性能,重点从提升系统的探测效率、提升系统探测灵敏度,拓展系统的探测频率,三个角度入手开展量子微波场成像系统的研究。主要研究内容如下:1、在提升系统的探测效率方面,本文探索了基于CCD相机和富含NV色心的金刚石薄膜的宽视场快速微波场成像方法。研究了基于科勒照明实现快速微波场成像的方法,采用多通道脉冲发生器同步CCD、激光开关、微波开关和微波源。采用参考帧和图像帧之间的差分测量方法,降低了测量噪声;每帧集成N个重复序列进一步提高了信噪比。本文开发了一种软件扫描微波成像方法,通过对CCD相机的图像进行逐点软件分析,绘制出每一像素点的光探测磁共振（ODMR）谱或拉比振荡（Rabi）曲线,进而通过拟合得到每个像素点对应的微波磁场的强度,进而通过全矢量微波场重构公式计算出包括振幅和相位信息在内的微波磁场矢量。该全矢量微波场重构公式由可测量到的四个NV轴上的左右圆极化微波磁场分量推导出。本文通过对一个微型螺旋天线的测量,验证了整个实验系统的正确性。2、在提升系统探测灵敏度方面,本文研究了一种高灵敏度基于幅度和频率调制技术的金刚石NV色心微波场量子测量方法。开发了一种基于调幅调频光探测磁共振技术的微波磁场探测方法和实验系统,并提出了相应的表面电流重构算法。本文制作了一种特殊的金刚石微波探针放置在微波器件或天线的表面探测微波场;该探针是将金刚石颗粒附着在光纤顶端制成的,对微波场无扰动。该系统具备很窄带宽的滤波器过滤掉大部分噪声,该方法具有较高的检测灵敏度;虽然该方法采用扫描法实现了微波场的测量和成像,但该方法大大缩短了每个扫描点的测量时间,可达到毫秒级。利用金刚石探头中不同朝向的NV色心可以测得三维矢量磁场信息。利用三维矢量磁场信息可以更准确地重构天线表面电流的分布。本文通过对分形天线进行测量,验证了实验系统的正确性。3、在拓展系统的探测频率方面,本文探索了一种高分辨率、非破坏性宽带微波场成像方法。通过研究使用富含NV色心的金刚石传感器,在静态偏置磁场的情况下实现了对微波场的非破坏性宽带宽探测。该系统的探测灵敏度可达15 MHz。空间分辨率受制于金刚石探头的尺寸和位移平台的精度,可达微米级别。该技术是基于NV色心在532 nm的绿色激光泵浦下,在偏离轴向的静态磁场偏置下,外部的AC磁场可以调控金刚石NV色心的荧光强度的特性而开发的。本系统的最小测量灵敏度可达0.1高斯,探测灵敏度主要受限于雪崩光电二极管的背景噪声。本文通过对一个圆形的平面螺旋天线进行进行测量,验证了实验系统的正确性。本文还利用该量子磁场成像系统对一款Ga As衬底MMIC低通滤波器芯片进行芯片近场成像,并就芯片成像所呈现的电磁兼容问题进行了分析。最后,本文对上述微波场成像系统的研究进行了总结,对微波场成像系统的后续研究进行了展望。
二、锶原子共振滤波器内部光子转换效率的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锶原子共振滤波器内部光子转换效率的研究（论文提纲范文）
（1）高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全固态和频589 nm黄光激光器的研究进展 |
| 1.1.1 589 nm黄光激光器的分类 |
| 1.1.2 全固态和频589 nm黄光激光器国内外研究进展 |
| 1.2 全固态和频589 nm黄光激光器的应用 |
| 1.2.1 全固态589 nm黄光激光器在钠信标系统的应用 |
| 1.2.2 全固态589 nm黄光激光器在紫外激光器研发中的应用 |
| 1.3 本论文的主要工作及创新点 |
| 1.3.1 论文主要工作 |
| 1.3.2 论文创新点 |
| 第二章 高功率窄线宽宏微锁模种子源技术研究 |
| 2.1 主动锁模原理介绍 |
| 2.1.1 锁模原理介绍 |
| 2.1.2 锁模方法的分类 |
| 2.2 Nd:YAG晶体的特性参数和热效应 |
| 2.2.1 Nd:YAG晶体的理化与光谱特性 |
| 2.2.2 侧面泵浦时激光晶体热效应 |
| 2.2.3 Nd:YAG晶体热透镜焦距的测量 |
| 2.2.4 热致双折射效应的补偿 |
| 2.3 标准具压窄线宽和调谐波长技术 |
| 2.4 宏微锁模种子源实验研究 |
| 2.4.1 全固态宏微锁模1064 nm种子源的研究 |
| 2.4.2 全固态宏微锁模1319 nm种子源的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高功率窄线宽宏微锁模激光放大的技术研究 |
| 3.1 固体激光放大器理论介绍 |
| 3.1.1 脉冲激光放大器能量提取效率的推导 |
| 3.1.2 空间滤波器的原理和作用 |
| 3.2 种子源激光的放大实验研究 |
| 3.2.1 宏微锁模1064 nm激光的放大实验 |
| 3.2.2 宏微锁模1319 nm激光的放大实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高功率窄线宽宏微锁模激光和频的技术研究 |
| 4.1. 腔外和频晶体的选择 |
| 4.2 宏微锁模589 nm激光和频理论及模拟 |
| 4.3 全固态宏微锁模589 nm激光腔外和频实验研究 |
| 4.4 宏微锁模589 nm激光在钠信标系统的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全固态调Q 589 nm激光器的实验研究及应用 |
| 5.1 速率方程的推导和计算 |
| 5.2 激光器的调Q原理 |
| 5.3 全固态调Q 589 nm和频激光的实验研究 |
| 5.3.1 调Q腔内和频系统结构 |
| 5.3.2 调Q腔内和频效率的提高 |
| 5.4 全固态调Q 295 nm激光的实验研究 |
| 5.4.1 倍频晶体的选择 |
| 5.4.2 调Q 295 nm倍频实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| (1)高功率窄线宽宏微锁模种子源的研究 |
| (2)高功率窄线宽宏微锁模放大源的研究 |
| (3)宏微锁模589 nm激光腔外和频技术 |
| (4)宏微锁模589 nm钠信标激光器的研究 |
| (5)全固态调Q 589 nm激光器的研究 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）从Rb原子记忆波段到通讯波段的频率转换研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义概述 |
| 1.2 周期极化铌酸锂波导概述 |
| 1.3 单光子探测器概述 |
| 1.4 实现频率转换的几种方案 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 从Rb原子记忆波段到通讯波段的频率转换 |
| 2.1 二阶非线性频率转换理论基础 |
| 2.2 频率转换的实验装置 |
| 2.3 实验参数对转换效率的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 差频转换过程中的噪声分析 |
| 3.1 噪声分析 |
| 3.2 噪声测量 |
| 3.2.1 半导体激光器的频率锁定 |
| 3.2.2 滤波系统 |
| 3.2.3 相位补偿装置 |
| 3.2.4 实验装置及测量结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 自由空间光场与波导的耦合 |
| 4.1 实验装置与实验内容 |
| 4.2 下一步工作计划 |
| 4.3 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简介及联系方式 |
（4）激光抽运铷原子钟的相关技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 计时工具的演变 |
| 1.2 原子钟的种类 |
| 1.2.1 光钟 |
| 1.2.2 微波原子钟 |
| 1.3 铷原子钟的发展 |
| 1.4 铷原子钟的性能表征 |
| 1.5 本文的研究目的和意义 |
| 第2章 激光抽运铷原子钟的基本原理 |
| 2.1 激光抽运铷原子钟工作原理 |
| 2.2 物理系统工作原理 |
| 2.2.1 物理系统结构 |
| 2.2.2 钟跃迁频率 |
| 2.2.3 光-微波共振 |
| 2.2.4 缓冲气体的作用 |
| 2.2.5 光频移 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 激光功率稳定研究 |
| 3.1 激光光功率稳定方案 |
| 3.1.1 光路设计 |
| 3.1.2 声光调制器的结构 |
| 3.1.3 布拉格衍射原理 |
| 3.1.4 声光调制器的衍射效率 |
| 3.1.5 声光调制器的调制带宽 |
| 3.1.6 该方案中需要注意的要点 |
| 3.2 声光调制器对激光相对功率噪声谱的影响 |
| 3.2.1 射频功率取不同值时零级光和一级光的噪声谱 |
| 3.2.2 入射光偏振方向与声光调制器光轴失谐的影响 |
| 3.2.3 射频信号幅度噪声引起的零级光噪声谱变化 |
| 3.3 系统锁定后激光光功率谱噪声 |
| 3.3.1 自由运转与锁定情况下功率谱 |
| 3.3.2 系统噪声极限分析 |
| 3.4 系统锁定后激光光功率长期稳定度 |
| 3.4.1 自由状态实验结果 |
| 3.4.2 声光调制器的最佳工作温度 |
| 3.4.3 偏振入射角对分光比的影响 |
| 3.4.4 温度对分光比的影响 |
| 3.4.5 优化后的测试与结果分析 |
| 3.4.6 其他改进方向 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 腔泡系统特性研究 |
| 4.1 腔泡系统结构 |
| 4.2 实验装置与方法 |
| 4.3 腔泡系统的本征线宽 |
| 4.4 鉴频曲线 |
| 4.5 短期稳定度评估 |
| 4.5.1 参数优化 |
| 4.5.2 短期稳定度的计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于多层膜结构的超短X射线脉冲反射原理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 X射线物理背景 |
| 1.2 连续X射线的产生 |
| 1.3 X射线超短脉冲的产生 |
| 1.3.1 基于HHG的X射线脉冲光源 |
| 1.3.2 基于加速器的X射线脉冲光源 |
| 1.4 X射线超短脉冲的应用与挑战 |
| 1.4.1 超短脉冲的应用 |
| 1.4.2 多层膜技术的提出和发展 |
| 1.5 本章小结与论文总述 |
| 第2章 X射线多层膜反射超短脉冲概述 |
| 2.1 X射线与物质的相互作用 |
| 2.2 X射线在介质表面的反射和折射 |
| 2.3 单层各向同性介质膜的反射和折射 |
| 2.4 X射线多层膜反射率的计算模型 |
| 2.4.1 运动学近似模型 |
| 2.4.2 Parratt严格迭代模型 |
| 2.4.3 转移矩阵(TMM)模型 |
| 2.4.4 耦合波函数模型 |
| 2.4.5 含时类薛定谔方程模型 |
| 2.5 多层膜反射X射线超短脉冲的基本研究方法 |
| 2.5.1 理论分析方法 |
| 2.5.2 阿秒条纹光谱技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 X射线周期性多层膜反射率计算模型构建 |
| 3.1 周期性多层膜的设计和优化 |
| 3.2 多层膜结构的模型修正 |
| 3.2.1 粗糙界面的光学模型 |
| 3.2.2 多层膜层间非理想光学模型的Névot-Croce修正 |
| 3.2.3 多层膜层间非理想光学模型的折射率修正 |
| 3.3 多层膜反射率计算模型的构建框架 |
| 3.3.1 基于MATLAB的多层膜反射率计算的实现 |
| 3.3.2 周期性多层膜仿真框架的计算与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SASE FEL脉冲经由周期性多层膜的反射 |
| 4.1 中能X射线FEL光学器件的挑战 |
| 4.2 多层膜反射SASE FEL脉冲的模型 |
| 4.3 计算模拟与分析总结 |
| 4.3.1 Cr/B_4C周期性多层膜结构的设计和优化 |
| 4.3.2 Cr/B_4C周期性多层膜结构反射中能SASE FEL脉冲 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 硬X射线阿秒脉冲经由W/B_4C周期性多层膜的反射 |
| 5.1 单峰FEL硬X脉冲的发展 |
| 5.2 W/B_4C多层膜结构的设计与计算 |
| 5.3 多层膜结构的阿秒脉冲反射 |
| 5.3.1 傅里叶变换方法 |
| 5.3.2 带有线性啁啾近似的解析模型 |
| 5.4 模拟计算与分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）稀土氯化物晶体生长及其光存储研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 背景理论 |
| 2.1 稀土离子性质 |
| 2.1.1 4f能级与4f-4f跃迁 |
| 2.2 存储方案 |
| 2.2.1 二能级系统 |
| 2.2.2 光与物质相互作用 |
| 2.2.3 光子回波 |
| 2.2.4 二能级AFC存储 |
| 2.2.5 自旋波AFC相位匹配 |
| 2.3 光学谐振腔设计 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 实验技术 |
| 3.1 晶体生长技术 |
| 3.1.1 晶体生长概述 |
| 3.1.2 溶液晶体生长 |
| 3.1.3 水合稀土氯化物生长工艺 |
| 3.2 PDH锁腔技术 |
| 3.3 脉冲激光器 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 NdCl_3·6H_2O晶体光谱学性质研究 |
| 4.1 背景 |
| 4.2 NdCl_3·6H_2O晶体 |
| 4.3 吸收谱测试 |
| 4.4 ~4I_(9/2)→~4F_(3/2)跃迁的偏振依赖特性 |
| 4.5 荧光测试和非辐射跃迁 |
| 4.6 讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 基于EuCl_3·6H_2O晶体的光存储 |
| 5.1 背景 |
| 5.2 EuCl_3·6H_2O晶体 |
| 5.3 相干时间 |
| 5.4 原子频率梳光存储 |
| 5.5 ~7F_0→~5D_0跃迁频率的温度响应 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 中心频率稳定功率放大的激光脉冲产生装置 |
| 6.1 高速光开关 |
| 6.2 实验装置 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 功率放大的理论分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 窄带纠缠光源 |
| 7.1 自发参量下转换 |
| 7.2 SPDC纠缠源 |
| 7.3 纠缠产生 |
| 7.4 纠缠交换 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 软件开发 |
| 8.1 高斯光参数计算软件 |
| 8.2 温度控制程序 |
| 8.3 TimeTagger符合仪软件 |
| 8.4 模拟信号控制的低温腔磁场程序 |
| 第九章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）基于高强度准单能伽马源的光致蜕变和核共振荧光无损检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 伽马源的产生方式 |
| 1.1.1 轫致辐射 |
| 1.1.2 俘获核反应 |
| 1.1.3 正电子飞行湮灭 |
| 1.1.4 激光康普顿散射 |
| 1.2 运行和在建的激光康普顿伽马源装置 |
| 1.2.1 美国的高强度伽马源(HIγS) |
| 1.2.2 日本的New SUBARU |
| 1.2.3 罗马尼亚的欧盟强激光基础设施-核物理部(ELI-NP) |
| 1.2.4 中国的上海激光电子伽马源(SLEGS) |
| 1.3 论文选题 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 研究现状 |
| 1.3.3 研究意义 |
| 1.4 内容安排 |
| 第2章 光致蜕变反应率对光学势的敏感性研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 光致蜕变反应的理论分析 |
| 2.2.1 反应机制及模型 |
| 2.2.2 光学模型势 |
| 2.3 光致蜕变反应截面及反应率 |
| 2.3.1 计算方法 |
| 2.3.2 计算结果 |
| 2.3.3 光致蜕变测量提议 |
| 2.4 基于ELI-NP伽马装置的光致蜕变反应模拟 |
| 2.4.1 物理建模 |
| 2.4.2 带电粒子能谱 |
| 2.4.3 光致蜕变反应产额 |
| 2.4.4 光致蜕变测量可行性分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 产生激发态剩余核的光致蜕变反应研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 (γ,p)_(L0i)和(γ, α)_(L0i)反应的理论分析 |
| 3.3 (γ,p)_(L0i)和(γ, α)_(L0i)反应的蒙卡模拟 |
| 3.3.1 带电粒子产额的探测阈值 |
| 3.3.2 各反应道的产额贡献率 |
| 3.3.3 出射带电粒子的能量 |
| 3.3.4 出射带电粒子能谱 |
| 3.3.5 俘获反应截面 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于核共振荧光(NRF)的毒品无损检测 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 NRF的理论分析与模型构建 |
| 4.2.1 NRF反应截面 |
| 4.2.2 出射光子角分布 |
| 4.2.3 NRF物理建模 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 背散射检测的NRF产额 |
| 4.3.2 毒品的NRF特征信号 |
| 4.3.3 毒品的元素比分析 |
| 4.3.4 屏蔽状态下的毒品检测 |
| 4.3.5 元素比方法的系统误差 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于透射NRF探测的特殊核材料成像 |
| 5.0 前言 |
| 5.1 物理模型构建 |
| 5.1.1 特殊核材料的NRF截面及角分布 |
| 5.1.2 散射NRF探测布局 |
| 5.1.3 透射NRF探测布局 |
| 5.2 结果 |
| 5.2.1 散射NRF信号 |
| 5.2.2 透射NRF信号 |
| 5.2.3 透射型断层成像算法 |
| 5.2.4 成像结果 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 漏检率与探测时间 |
| 5.3.2 角分布 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 基于散射NRF探测的特殊核材料断层成像 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 物理建模 |
| 6.2.1 探测布局 |
| 6.2.2 参数设置 |
| 6.3 结果 |
| 6.3.1 散射NRF信号 |
| 6.3.2 成像算法 |
| 6.3.3 成像结果 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）近红外1.064μm亚纳米带宽干涉滤光片的制备和光谱稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景介绍 |
| 1.2 亚纳米带宽滤波技术 |
| 1.2.1 声光调制技术 |
| 1.2.2 原子滤波技术 |
| 1.2.3 法布里-珀络标准具形式的滤波器 |
| 1.2.4 薄膜干涉滤光技术 |
| 1.3 窄带干涉滤光片的原理及应用 |
| 1.3.1 窄带干涉滤光片的原理 |
| 1.3.2 超窄带干涉滤光片的应用 |
| 1.4 本论文的研究内容及成果 |
| 第2章 亚纳米带宽滤光片的设计与分析 |
| 2.1 自动优化设计方法 |
| 2.2 基于F-P滤光片的设计 |
| 2.2.1 类比微波滤波器的设计方法 |
| 2.2.2 类比LC电路滤波器的设计方法 |
| 2.2.3 迭代Chebyshev方法 |
| 2.3 用Matlab程序实现的亚纳米带宽滤光片设计 |
| 2.3.1 构建评价函数 |
| 2.3.2 程序设计 |
| 2.3.3 膜系设计实例 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 薄膜沉积与滤光片的制备 |
| 3.1 常见的光学薄膜制备技术 |
| 3.1.1 热蒸发技术 |
| 3.1.2 离子束辅助沉积技术 |
| 3.1.3 离子束溅射沉积技术 |
| 3.1.4 原子层沉积技术 |
| 3.2 薄膜沉积设备介绍 |
| 3.3 膜层沉积工艺 |
| 3.4 薄膜材料的选择及其特性 |
| 3.4.1 光学薄膜材料的选择 |
| 3.4.2 光学常数的测定方法 |
| 3.4.3 Ta_2O_5薄膜的光学特性 |
| 3.4.4 SiO_2薄膜的光学特性 |
| 3.5 膜厚分布均匀性的调整 |
| 3.6 监控方法分析 |
| 3.6.1 时间监控技术 |
| 3.6.2 石英晶体监控 |
| 3.6.3 光电极值法 |
| 3.6.4 监控实施 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 测量与误差分析 |
| 4.1 滤光片的测量 |
| 4.1.1 测量设备的搭建 |
| 4.1.2 测量前的调试与准备 |
| 4.1.3 测量结果及分析 |
| 4.2 制备过程中的误差分析 |
| 4.2.1 光学常数误差 |
| 4.2.2 厚度误差 |
| 4.3 误差对滤光片光谱曲线的影响 |
| 4.3.1 膜系误差灵敏度分析 |
| 4.3.2 随机膜厚误差对设计滤光片的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 滤光片的可靠性和光谱稳定性研究 |
| 5.1 可靠性实验 |
| 5.2 湿度对滤光片光谱特性的影响 |
| 5.3 温度对滤光片光谱特性的影响 |
| 5.3.1 温度对膜层材料物理特性的影响 |
| 5.3.2 基片的线膨胀系数对滤光片温度稳定性的影响 |
| 5.3.3 滤光片的温度稳定性实验 |
| 5.4 入射角度对滤光片光谱特性的影响 |
| 5.5 退火温度对滤光片表面形貌和光谱特性的影响 |
| 5.5.1 光谱特性变化 |
| 5.5.2 表面形貌变化 |
| 5.5.3 截面形貌变化 |
| 5.6 质子辐照对滤光片光谱特性的影响 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究过程 |
| 6.1.1 确定膜系设计方法 |
| 6.1.2 滤光片的制备 |
| 6.1.3 光谱测量与误差分析 |
| 6.1.4 可靠性和稳定性研究 |
| 6.2 主要研究结果 |
| 6.3 主要创新点 |
| 6.4 展望及后续工作建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）高功率低噪声全固态连续波单频激光器研究进展（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 LD端面泵浦的高功率固体激光器中的激光晶体热效应分析以及改善措施 |
| 2.1 激光器运转条件下的激光晶体热效应分析 |
| 2.2 激光晶体热效应的改善措施 |
| 1) 采用端面键合未掺杂晶体或贴合导热性能良好的晶体[39-40]。 |
| 2) 采用直接泵浦方式[41-42]。 |
| 3) 采用双端端面偏振泵浦方式[41-43]。 |
| 3 高功率全固态连续波激光器实现无跳模单频运转的原理研究和实验设计 |
| 4 高功率全固态连续波无跳模单频激光器的研究进展 |
| 4.1 连续波单频激光器输出功率的提高 |
| 4.2 连续波单频激光器噪声特性的研究和抑制 |
| 4.3 连续波单频激光器中心波长的拓宽 |
| 4.3.1 1.08 μm和540 nm高功率全固态连续波单频Nd∶YAP激光器的研制 |
| 4.3.2 946 nm和473 nm全固态连续波单频Nd∶YAG激光器的研制 |
| 4.3.3 1.34 μm和671 nm高功率全固态连续波单频Nd∶YVO4激光器的研制 |
| 4.3.4 1.55 μm全固态连续波单频Er, Yb∶YAB激光器的研制 |
| 4.3.5 不同中心波长的全固态可调谐连续波单频钛宝石激光器的研制 |
| 5 结束语 |
（10）量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子磁场探测与成像技术 |
| 1.1.1 量子磁场探测与成像技术研究现状 |
| 1.1.2 金刚石NV色心量子磁场探测技术的研究热点 |
| 1.2 量子微波磁场探测技术的应用 |
| 1.2.1 电磁兼容与近场测量 |
| 1.2.2 芯片级电磁兼容测试 |
| 1.2.3 近场测试技术的挑战 |
| 1.3 论文的研究内容与安排 |
| 第二章 金刚石中NV色心的研究基础 |
| 2.1 金刚石NV色心的物理性质 |
| 2.1.1 电子轨道和能级结构 |
| 2.1.2 吸收和荧光谱 |
| 2.1.3 电子自旋与光量子纠缠 |
| 2.1.4 塞曼分裂和ODMR谱 |
| 2.1.5 DC磁场探测及灵敏度分析 |
| 2.2 动态自旋与微波场探测 |
| 2.2.1 脉冲ODMR测量技术 |
| 2.2.2 Rabi振荡测量技术 |
| 2.2.3 Ramsey干涉测量法 |
| 2.2.4 自旋Hahn回声测量技术 |
| 2.3 金刚石NV色心的制备 |
| 2.3.1 辐照方法制备NV色心 |
| 2.3.2 表面刻蚀工艺制作金刚石NV色心探头 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于CCD的非破环性量子磁场成像系统 |
| 3.1 基于CCD的非破环性量子磁场成像系统架构 |
| 3.1.1 科勒照明技术与共聚焦技术 |
| 3.1.2 CCD量子磁场成像系统架构 |
| 3.1.3 激光和微波泵浦 |
| 3.1.4 微波场重构算法 |
| 3.2 实验建立与数据 |
| 3.2.1 ODMR微波场强度校准实验 |
| 3.2.2 Rabi振荡与Ramsey振荡实验 |
| 3.2.3 对螺旋天线的微波场成像实验 |
| 3.3 系统性能分析 |
| 3.3.1 灵敏度分析 |
| 3.3.2 系统成像效率与空间分辨率分析 |
| 3.3.3 分析结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于AM/FM脉冲调制方法的量子磁场成像系统 |
| 4.1 高灵敏度AM/FM脉冲调制量子磁场成像系统 |
| 4.1.1 虚拟仪器平台的设计 |
| 4.2 高灵敏度量子磁场成像方法 |
| 4.2.1 基于AM/FM脉冲调制的光探测磁共振技术 |
| 4.2.2 源场与表面电流重构算法 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 系统性能分析 |
| 4.4.1 灵敏度分析 |
| 4.4.2 系统成像效率与空间分辨率分析 |
| 4.4.3 分析结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 中低频量子磁场成像系统及其在芯片领域的应用 |
| 5.1 自旋混合与中低频磁场测量 |
| 5.1.1 GSLAC自旋混合效应 |
| 5.1.2 偏NV轴磁场偏置的自旋混合与全光磁场成像 |
| 5.2 中低频量子磁场成像系统实现及实验 |
| 5.2.1 成像系统和方法 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.2.3 结果分析 |
| 5.3 量子磁场测量在芯片电磁兼容领域的应用研究 |
| 5.3.1 系统架构 |
| 5.3.2 芯片表面微波场成像及电磁兼容问题分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究方向展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
四、锶原子共振滤波器内部光子转换效率的研究（论文参考文献）
- [1]高功率全固态和频589 nm黄光激光器的研制及应用[D]. 姚吉. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021
- [2]1064 nm窄线宽稳频全固态激光技术与工程化研究[D]. 房春奇. 南京邮电大学, 2021
- [3]从Rb原子记忆波段到通讯波段的频率转换研究[D]. 薛娇阳. 山西大学, 2021(12)
- [4]激光抽运铷原子钟的相关技术研究[D]. 李菡. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [5]基于多层膜结构的超短X射线脉冲反射原理的研究[D]. 王月. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [6]稀土氯化物晶体生长及其光存储研究[D]. 李宗峰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]基于高强度准单能伽马源的光致蜕变和核共振荧光无损检测研究[D]. 蓝浩洋. 南华大学, 2021
- [8]近红外1.064μm亚纳米带宽干涉滤光片的制备和光谱稳定性研究[D]. 王凯旋. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [9]高功率低噪声全固态连续波单频激光器研究进展[J]. 张宽收,卢华东,李渊骥,冯晋霞. 中国激光, 2021(05)
- [10]量子微波磁场探测与成像系统及其应用研究[D]. 杨博. 南京邮电大学, 2019(03)