一、光纤透明度的极限（论文文献综述）
马亦然[1]（2021）在《支持全光网的波长交换开关发展趋势》文中认为全光网未来的发展趋势对于其中的核心元器件波长选择开关提出了新的要求。未来的波长选择开关元器件将继续使用硅基液晶技术并且基于算法、光学设计的创新,向支持更多频谱、更高集成度和端口数发展,并且具有更低成本以便用于城域边缘网络。
王兰[2]（2021）在《基于石墨烯的高效太赫兹调控器件的基础研究》文中进行了进一步梳理纳米半导体技术作为一门新兴学科被许多科学家视为突破下一代科技的关键技术。通过研究纳米半导体材料的物理特性以及相关器件的设计和制备,成为半导体领域突破物理极限和实现可持续发展的当务之急。其中,以石墨烯为代表的二维材料近年来迅速兴起,开启了二维层状材料的研究热潮。太赫兹无线通信非常适合用于短距离高速无线数据传输的场合,具有广阔的应用前景。为了实现在通信系统中的高速数据传输,高效太赫兹调控成为核心关键技术。本文围绕太赫兹波调控技术的需求,以石墨烯的材料特性为基础,研究和设计了石墨烯堆叠超材料结构和复合石墨烯超表面。主要研究内容与创新点如下:（1）针对单层石墨烯由于自身厚度限制与太赫兹波互作用弱的问题,提出了石墨烯堆叠超材料结构。通过等效介电常数理论和麦克斯韦（Maxwell）方程,分析了该结构对太赫兹横电波（Transverse Electric wave,TE）和横磁波（Transverse Magnetic wave,TM）的响应特性和调控效果。在太赫兹TE波入射时,石墨烯超材料结构可看作一个各向同性的等效介质,并且会引入色散关系和谐振模式。入射波被耦合到超材料结构中形成强谐振,在色散和谐振的共同作用下增强石墨烯和太赫兹波的相互作用。面向材料的损耗补偿,计算了堆叠超材料结构的吸收系数,发现增强的相互作用在石墨烯负电导的影响下,将会引起结构的增强负吸收。在TM波入射时,石墨烯堆叠超材料结构相当于一个各向异性的等效介质,将会激励起石墨烯表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons,SPPs）,且在石墨烯负电导的影响下产生增益分布。研究发现增益分布具有明显的色散特性,石墨烯受激发射光子与SPPs耦合,同时相邻层的SPPs也会进一步通过耦合形成耦合谐振,将能量集中在谐振模式点,从而获得太赫兹宽带增益。当耦合模式与传播模式的色散关系相匹配时,相互作用将大大增强产生超高增益。通过调节入射角和堆叠超材料的结构参数,可以实现带宽可控的太赫兹波高增益。（2）采用严格的转移矩阵电磁理论,进一步分析了堆叠超材料结构中石墨烯层与层SPPs之间的相互作用。研究发现石墨烯相邻层之间的SPPs受渗透深度和局域因子的影响,可以通过SPPs级联耦合在堆叠结构中以波导模式存在,增强石墨烯与太赫兹波的相互作用。入射的太赫兹波将以级联SPPs的形式在堆叠结构中传播,在石墨烯负电导的作用下,引起太赫兹波的异常透射。异常透射的传输系数和频率由SPPs的激发概率和色散关系决定,其增强比超过三个数量级。（3）制备了不同层数的石墨烯样品,采用光学泵浦太赫兹探测系统研究了石墨烯超快载流子动力学过程。同时分别研究了石墨烯在飞秒激光和连续激光泵浦下对太赫兹波调控的影响。实验结果表明,在连续激光下,石墨烯的太赫兹波透射系数随激光功率增强而降低;在飞秒激光下,太赫兹波透射系数随激光功率增强而变大。通过理论拟合并结合石墨烯超快载流子动力学分析了这两种现象背后的物理机理。最后,对比了不同层数石墨烯样品之间的调控效果差异,证明了高质量、多层数的石墨烯调控效果更好。（4）采用金属结构和石墨烯复合结构,分别设计了静态和动态的太赫兹电磁诱导透明（Electromagnetically Induced Transparency,EIT）超表面。首先,基于具有高度差的金属双环,提出了由电场跌落效应引起的静态增强EIT超表面。嵌套内环和外环之间由于高度差形成电场跌落分布的耦合模式,且内环的高度增加时,其电场会像瀑布一样跌落到外环,从而增强单元结构内的耦合以及两个相邻单元之间的耦合。通过仿真和理论拟合,分析发现强烈的耦合会引起EIT透明窗传输幅值的显着增加。最后测试了具有不同内环高度的实验样品,证明了改变内外环的高度差可以实现对透明窗的幅度调制,其幅值最大可达到95%,是内外环高度一致的EIT透明窗幅值的两倍。其次,将金属结构与多层石墨烯相结合,设计了动态调控太赫兹波的EIT超表面。仿真和理论研究结果表明,改变多层石墨烯电导率,可以调控金属结构之间的耦合强度,从而调控EIT的透射幅值。通过光学泵浦太赫兹探测系统测试发现,随着飞秒激光功率的增强,石墨烯电导率降低,从而增强了EIT的透射幅值。此外,通过改变泵浦-探针的延迟时间,EIT复合超表面由于石墨烯载流子的快递弛豫呈现出14ps的超快光调制特性。
申冰磊,王中跃,于春雷,王欣,王世凯,胡丽丽,韦玮[3]（2021）在《稀土掺杂钇铝石榴石晶体激光光纤的研究进展》文中指出受激布里渊散射（SBS）和热管理限制了玻璃光纤在光纤激光器中极限输出功率的提高。钇铝石榴石（YAG）晶体光纤结合了晶体和光纤的优点,相较于玻璃光纤,它的SBS增益系数低得多,可以有效地减小非线性效应和热损伤,为光纤激光器研究提供了新的方向。YAG晶体在达到熔点（1 970℃）后会迅速熔化成低粘度液体,不利于晶体光纤的制备;制备YAG晶体纤芯/玻璃包层的复合光纤是研究YAG晶体光纤的主要方法,但是存在YAG晶体纤芯玻璃化、纤芯与包层间的成分扩散以及数值孔径过大的问题;未掺杂的YAG晶体作为稀土掺杂的YAG晶体纤芯的包层生长困难,有待于进一步研究。目前多采用激光加热基座生长技术（LHPG）和微下拉法（μ-PD）制备YAG晶体光纤,且制得的光纤质量较好;对YAG晶体光纤的研究,重点在于采用折射率、热膨胀与YAG晶体相匹配的玻璃或晶体作为包层,并探索复合工艺,减小数值孔径和减少纤芯与包层间的扩散,现有文献报道的最大输出功率达到590 W。本文介绍了几种YAG晶体光纤的制备方法,对国内外关于无包层稀土掺杂YAG晶体光纤、玻璃包层稀土掺杂YAG晶体复合光纤、YAG晶体包层晶体光纤及YAG晶体光纤与传统无源光纤器件的熔接的研究现状进行了综述,并对目前的研究状况进行了总结与展望。
申冰磊[4]（2020）在《Nd：YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤的制备研究》文中研究说明受激布里渊散射（SBS）限制了单根玻璃光纤极限输出功率的提高,而钇铝石榴石（YAG）晶体的SBS增益系数比玻璃低一个数量级。因此,兼具晶体和光纤优点的YAG晶体光纤可以有效地减小非线性效应和热损伤,同时实现较高功率输出。因此,本文采用Nd:YAG晶体纤芯和高折射率的包层玻璃制备复合光纤,旨在研究稀土掺杂YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤的制备工艺及性能,并研究Nd3+掺杂的磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、石英玻璃、YAG单晶和YAG陶瓷的变温光谱和抗辐射性能,以期获得Nd:YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤在制备工艺上的突破,并通过变温光谱和抗辐射分析为后续研究提供参考和依据。具体内容如下:研究了热磷酸腐蚀法的加热工具、容器、温度对制备小直径的Nd:YAG晶体纤芯的影响,发现利用刚玉坩埚和马弗炉加热至250oC可有效减小Nd:YAG晶体纤芯的直径,得到直径100μm左右的细小Nd:YAG晶体纤芯;利用高温熔融法制备包层玻璃,研究La2O3、Nb2O5、Pb O等组分对折射率、热膨胀和析晶能力的影响,发现增加La2O3、Nb2O5、Pb O含量可增大折射率和热膨胀,玻璃更容易析晶,其中折射率1.805、热膨胀系数6.75×10-6/oC的硼酸盐玻璃在800oC保温15 min后析晶,而折射率1.803、热膨胀系数6.66×10-6/oC的锗酸盐玻璃在700oC保温30 min后析晶。利用光纤拉丝塔制备N3122磷酸盐玻璃毛细管,发现在掉料温度555oC,拉丝温度为521oC条件下可拉制内径在200-300μm的不同尺寸的N3122磷酸盐玻璃毛细管;采用低温坍缩法制备Nd:YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤,得到了长度10 mm,纤芯直径100μm的复合光纤;显微镜观察发现复合光纤仍保持较完整的结构,拉曼光谱测试证明了纤芯与包层之间不存在成分扩散,解决了纤芯非晶化的问题。结合Judd-Ofelt理论分析,研究了Nd3+掺杂磷酸盐玻璃（N3122、N3135）、硅酸盐玻璃、石英玻璃、Nd:YAG单晶与Nd:YAG透明陶瓷的耐温和抗辐照性能。发现升高温度和辐照会增大荧光分支比和有效线宽,降低量子效率,减小吸收截面和发射截面,且发射截面近似为线性变化;温度从30oC升至120oC,N3122、N3135、硅酸盐玻璃、石英玻璃、Nd:YAG单晶和Nd:YAG透明陶瓷的发射截面(×10-20 cm2)从3.27、3.68、1.66、0.86、8.39、5.96分别减小至2.81、3.14、1.31、0.75、8.04、5.6;在0.3388 Gy/min辐射剂量率下辐射17小时,N3122、N3135、硅酸盐玻璃、石英玻璃、Nd:YAG单晶和Nd:YAG透明陶瓷的发射截面(×10-20 cm2)从3.76、3.72、1.7、0.91、8.97、5.99分别减小至3.24、3.42、1.65、0.87、8.66、5.95。
黎正平[5]（2020）在《远距离单光子三维成像的技术研究》文中研究指明远距离激光雷达具有广泛的应用,包括三维遥感,星载测绘,机载监视,地空探测,远距离目标跟踪和识别等。远距离激光雷达不断向更小、更轻、功率更低的方向发展。随着技术的发展,传统光电探测器的探测极限已经成为传统激光雷达的发展瓶颈。而近几十年,量子技术蓬勃发展,基于量子技术的新技术更是不断涌现,人们通过量子技术的手段突破原来传统技术的极限。量子技术也给传统激光雷达带来了新的技术,诞生了单光子激光雷达。单光子激光雷达提供了单光子灵敏度和皮秒时间分辨率,打破了传统激光雷达只能通过增大激光功率和增大望远镜口径来提高探测信号强度、信噪比和探测距离的技术禁锢,也提升了激光雷达的精度。然而,尽管近些年来单光子激光雷达获得了快速的发展,但是在远距离应用依然存在巨大的挑战。一方面远距离带来光束和视场的扩展限制了横向分辨率,制约了成像效果,严重影响了探测和识别能力。另一方面,当成像距离拓展到数十公里、百公里的时候,由于巨大衰减的存在,返回的回波极为微弱并被淹没在强噪声之中。针对远距离单光子成像面临的挑战,本论文在阐述远距离激光雷达探测模型、自由空间光学技术、综合噪声抑制手段、单光子探测技术和时间相关单光子计数技术的基础上,提出了搭建远距离高分辨单光子激光雷达的设计方案并进行了研究和详细分析。在设计中我们发展了光束发射和视场精确控制、二阶精细视场扫描、偏振降噪等能有效提升性能的技术手段,最终自主研制了一个高效、低噪声的同轴扫描单光子激光雷达系统样机。对于远距离激光雷达由于光斑和视场的扩展造成了横向分辨率不足的问题,我们原创性地发展了亚像素精密扫描配合考虑光斑和视场扩展的卷积精确模型的方法,有效提高了单光子成像系统的分辨率,突破了系统本身的系统分辨率,通过实验的验证,我们实现了 8.2公里的超分辨全天时三维成像。拓展成像距离方面,我们发展的高效率的同轴扫描成像系统,能有效地收集极弱的探测回波光子,并采用综合的滤波手段显着抑制系统背景噪声。同时我们开发了一种独创的高效计算图像算法,为低光子计数的远距离成像数据提供高分辨率、高光子效率（～1信号光子每像素）与高背景噪声（信号光与背景光强度比～1/30）的重构。通过软硬件的配合,我们实现了城市大气环境下的45公里远距离主动三维成像。并且通过系统的改进和发展新的极低噪声单光子探测方法,最终创造了最远达202公里的单光子三维成像记录,比之前国际上有文献报道的最远单光子三维成像距离提高了一个量级。
桂永浩[6]（2020）在《纳米晶/量子点复合聚合物光纤的制备、光学性能与应用探究》文中提出三价稀土离子掺杂的无机纳米晶和全无机金属卤化物钙钛矿量子点由于其优异的发光性能、可控稳定的合成方式以及多样化的结构设计在高功率激光、光通讯、照明与显示、节能环保、高精度传感等领域受到广泛关注,成为目前科学研究的热点材料。然而,以荧光粉或胶体溶液形式存在的无机纳米晶或钙钛矿量子点很难与固态的光学器件兼容,大大限制了它们在先进光学平台上的进一步发展与应用。近年来,将发光性能优异的纳米晶与钙钛矿量子点复合到透明的无机或聚合物基质中并制备成固态光学器件受到了广泛关注,这一手段不仅可以大大扩宽纳米晶与量子点的应用范围,还可以有效提高钙钛矿量子点的稳定性,开发先进的光功能材料及应用。相比块体或二维材料,一维光纤作为一种不可或缺的光子平台,有着传输速率高,体积小,集成度高等独特优点,在高精度光学传感、激光、照明等领域都有着非常广泛的应用。因而将纳米晶或钙钛矿量子点与光纤平台集成以应用它们优异的光学性能是非常具有吸引力的研究方向。本文结合了基质材料和掺杂材料的特点,开发了LiYF4纳米晶和CsPbBr3量子点复合聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物光纤的制备工艺,成功拉制出LiYF4@PMMA和CsPbBr3@PMMA复合光纤。这些制备策略并不局限于以LiYF4纳米晶与CsPbBr3量子点作为荧光中心,也不局限于以PMMA作为光纤基质,而是有着广阔的适用性,因此也为其它光功能材料复合聚合物光纤的研究铺平了道路。同时,我们也对这些复合光纤的光学性质以及应用前景进行了探究,对于新型复合光纤的应用开发具有一定的指导作用。本论文取得的主要成果如下:（1）通过“水热法”制备了直径为150 nm左右的单分散LiYF4纳米晶,探究了LiYF4复合PMMA块体的制备工艺,最终采用“溶液法”制备出发光均匀、透过率较好的LiYF4@PMMA块体。通过分析不同稀土离子掺杂的LiYF4纳米晶在复合PMMA前后的荧光光谱变化,观察到了LiYF4纳米晶在PMMA基质中发光蓝移的现象。将“溶液法”制备得到的LiYF4@PMMA块体加工成纤芯预制棒,利用PMMA管作为包层,采用“管棒法”拉制出LiYF4@PMMA聚合物光纤,光纤的芯/包层界面分明,波导结构良好。通过温度传感测试,发现纳米晶发光随着温度的升高而减弱,并对此进行机理解释,为LiYF4@PMMA光纤在传感领域的应用打下基础。（2）通过“热注法”制备了直径为10 nm左右的CsPbBr3量子点,利用“热聚合法”将量子点复合到PMMA中,对CsPbBr3@PMMA块体的荧光光谱和寿命曲线进行分析,发现CsPbBr3量子点在复合到PMMA中后,荧光光谱蓝移,荧光寿命变长。通过对CsPbBr3@PMMA块体在水溶液和紫外光照下的荧光稳定性进行测试,发现样品在水溶液中浸泡7天或在365 nm紫外灯下照射48 h均不会对其发光强度有明显影响,证明PMMA网络结构非常紧密,可以有效包裹CsPbBr3量子点。此外,通过研究不同温度对CsPbBr3@PMMA块体的荧光光谱的影响,发现随着测试温度从30oC提升至80oC,样品荧光强度逐渐变弱,半高峰宽逐渐变宽,而峰值位置则没有明显变化规律,并对此进行机理解释。最后,通过研究了不同压力对CsPbBr3@PMMA块体荧光光谱的影响,发现随着压力从0 MPa升高至86 MPa,样品的发光强度同样逐渐减弱,并对此进行机理解释。（3）通过探究CsPbBr3量子点复合PMMA聚合物光纤的制备工艺,采用“毛细管法”制备出CsPbBr3@PMMA聚合物光纤。与传统的光纤制备方法“管棒法”相比,该方法可以在80℃的低温下制备光纤,从而避免CsPbBr3量子点在复合光纤的过程中出现荧光热猝灭,使量子点在复合到光纤中后仍保持优异的光学性能;与量子点复合玻璃光纤常用的制备方法“原位析晶法”相比,该方法是将具有优异光学性能的胶体量子点直接复合到光纤中,其中量子点的发光性能高度可控,可以通过改性掺杂、结构修饰来满足不同的光学性能需求,应用更加灵活。采用“毛细管法”制备得到的CsPbBr3@PMMA聚合物光纤表面光滑,芯/包层界面明显,波导结构完整,发光明亮且均匀。这种基于毛细管的新型制备方法,为制备高质量量子点复合聚合物光纤开辟了一条新的道路。此外,利用CsPbBr3量子点的发光强度随着温度/压力变化的特性,本文还探究了CsPbBr3@PMMA聚合物光纤在温度传感和压力传感方面的应用,证明了其巨大的应用潜力。
陈萍[7]（2019）在《半导体氧化物纳米晶掺杂纳米多孔石英玻璃及应用》文中研究指明纳米晶及稀土离子掺杂玻璃呈现出独特的光电特性,如:荧光、非线性、导电性等,广泛应用于激光、传感、照明等领域。均匀分布的半导体氧化物纳米晶共掺可以有效促进稀土离子掺杂玻璃的发光性能,然而精确调控半导体氧化物纳米晶的尺寸和分布是一个难题。本文以纳米多孔石英玻璃为基体,使用溶液掺杂的方法,制备出半导体氧化物纳米晶单掺杂的石英玻璃以及稀土和半导体氧化物纳米晶共掺的石英玻璃,研究了相应的荧光增强性能并揭示了增强机理,最后探索了该材料体系在离子探测和温度传感方面的应用。本文引言部分首先对纳米多孔石英玻璃、几种典型的半导体氧化物纳米材料、稀土离子及其传感应用的相关研究做了简要总结,随后重点综述了半导体氧化物和稀土共同掺杂玻璃的研究进展。本文主要研究内容分为以下三个部分:氧化铟（In2O3）、氧化锡（SnO2）和氧化铟锡（ITO）半导体氧化物纳米晶单掺杂玻璃的制备;稀土和半导体氧化物纳米晶共掺玻璃荧光增强性能的研究;共掺玻璃体系在金属离子检测和温度传感方面的应用探索。本文首先以纳米多孔石英玻璃为基质,采用溶液掺杂法分别制备了氧化铟（In2O3）、氧化锡（SnO2）和氧化铟锡（ITO）半导体氧化物纳米晶掺杂的玻璃。结果显示纳米晶结晶完好且分布均匀,粒径为5-40nm。本方法利用均匀分布的纳米孔生长纳米晶,为玻璃中纳米晶的团簇及生长不可控等问题提供了一种解决方案。研究了ITO和Er3+/Yb3+共掺二氧化硅玻璃上转换发光性能。当ITO纳米晶掺杂浓度为0.4mol/L时,共掺杂玻璃的上转换发光效果最佳且获得最大增强倍数,分别为12.34（519 nm）、10.29（541 nm）、22.68（651 nm）和14.96（666 nm）。同时,探究了SnO2、In2O3和ITO纳米晶分别和Eu离子共掺玻璃的荧光性能。当SnO2纳米晶的掺杂浓度为0.4mol/L时,对应于Eu3+的5D0-7F1跃迁,即588nm、593nm和598nm处的荧光强度比未掺杂纳米晶的样品高116、95和43倍。结果表明纳米晶可有效增强稀土离子掺杂玻璃的荧光性能。利用吸收光谱、荧光寿命曲线、荧光激发光谱等探索了稀土离子和纳米晶之间能量传递行为的可能机制。最后,研究了Eu3+和SnO2纳米晶共掺玻璃在水溶液中对Fe3+离子的探测性能。结果表明,该复合体系对Fe3+离子的检测极限为7.54 nmol/L,具有良好的选择性、抗金属阳离子和阴离子干扰性。此外还研究了Eu2+/Eu3+、Tb3+、SnO2纳米晶共掺玻璃在298-773K区间内基于荧光峰值比的温度探测特性,结果证明该材料体系在高温区间有较好的测温性能。
陈小钢[8]（2019）在《高品质因子光微流微腔及其性能研究》文中提出光微流微腔传感技术是结合微流控技术与光学微腔的一个新兴前沿交叉研究领域,它不仅具有传统光学微腔极高的品质因子和极小的模式体积等优异光学性质,同时又具备微流控技术样品低用量、功能高集成的优势,为材料学、化学、生命科学、生物医学等领域的基础研究与应用开发提供了一个很好的平台。本论文主要以回音壁模式微腔和法布里-珀罗腔为载体,构建和实现了新型高品质因子光微流微腔,并在低阈值激光器和高灵敏度传感器方面开展了一系列研究工作。本论文主要内容和创新点有如下几个方面:1.构建高品质因子（quality factor,Q）微泡嵌入型法布里-珀罗（Fabry-Pérot,FP）腔新结构。通过在FP腔内嵌入微泡,不仅完成微流通道的构建,同时获得更高Q值、更小模式体积的光学模式以及更稳定的结构特性。首先,理论上研究了不同微泡参数（包括微泡腔的曲面弧度、放置位置、液芯折射率,腔镜失斜等）对FP腔的光学模式性能影响。结果表明,微泡型FP腔对镜面失斜具有良好的包容性,且通过强的横向光场束缚极大降低了模式体积;同时,其Q值比平面型FP腔高1-2个数量级。通过实验实现了低阈值光微流微腔激光的输出,其阈值比平面型FP腔低1个数量级。另外,该装置还可实现对激光横模选择性输出,为低阈值光微流微腔激光器的研究提供了一种有效的实验方案。2.首次制备高Q值蛋清材料生物型光学微瓶腔,实现了光学微腔与生物材料的有机结合。蛋清作为一种天然蛋白质,主要由卵白蛋白组成,具有良好的生物相容性和非常小的光学吸收系数,是制备生物型微腔的理想材料选择。实验中利用自组装方式制备生物型液滴微瓶腔,通过近场耦合激发得到稳定的光学回音壁模式,并测得其Q值高达105。该生物微腔制备简单、材料获取方便、生物相容性能好,为进一步将微腔应用在活体传感中提供了结构基础。同时,为克服空气中液滴腔存在蒸发等问题,提出封装型液滴腔传感新结构,并实现了准液滴腔和液滴腔的高灵敏度温度传感。该封装结构具有防蒸发、抗污染、易导热等特性,提高了液滴腔传感系统的稳定性,有利于鲁棒（Robust）的高灵敏温度传感器件的开发。3.创新性提出开放式光微流微腔激光传感系统并演示其在生化传感上的可行性。基于水浸物镜独特的泵浦结构,以微盘腔为探测载体,物镜水环境为反应空间,通过监测微盘腔共振激光波长的移动,可以实时检测水环境折射率等任何微弱扰动的变化。实验进行了环境温度、溶液折射率、氯化钠晶体溶解、溶液扩散等传感测量,结果显示该传感系统操作简便,反应灵敏,响应速度快,可实现实时监测。因此,这种新型片上生化传感系统将为观察、记录和研究化学反应动力学等提供一个稳定、高效的平台,在监测生物免疫治疗、化学反应等应用上具有重大的潜在价值。
刘军[9]（2018）在《新型脉冲伽马时间谱探测方法关键技术研究》文中进行了进一步梳理脉冲伽马射线时间谱测量是脉冲辐射场诊断的重要组成部分,也是分析和研究脉冲辐射源时间特性和动态物理过程的核心数据。对于激光惯性约束核聚变（ICF）装置、自由电子激光、同步辐射光源、逆康普顿散射伽马源以及激光等离子体射线源等超快脉冲伽马射线源及其辐射场,要求时间谱探测系统具备100ps甚至ps量级的时间分辨。受限于空间电荷效应和同轴电缆的低传输带宽,传统的电流型探测系统难以实现100ps以下的时间响应,因此,将脉冲伽马射线转换为光信号,是探索和发展新型超快脉冲伽马射线探测方法的重要途径。本课题立足超快脉冲辐射场诊断需求,探索并开展了有关脉冲伽马射线时间谱探测的新方法研究,系统地研究了新方法建立、可行性论证、技术路线的设计与实现、探测系统主要物理量评估、方法的创新应用等五个关键问题。论文详细研究了 CH3NH3PbC13晶体及其不同卤素离子掺杂的新型钙钛矿晶体的闪烁发光特性,并首先将其应用到超快脉冲伽马射线时间谱诊断中。通过改进晶体制备工艺,获得了大尺寸、高透明度的CH3NH3PbC13及其掺杂晶体,表征了实验样品的主要材料特性;分析研究了钙钛矿晶体在激光和X射线激发下的常温与低温不同光谱特性,据此发现了不同发光成分的物理规律及其对发光衰减时间的影响;采用单光子计数方法在常温和低温下研究了样品的闪烁发光时间波形,得到了不同样品的发光时间参数,所有样品闪烁发光上升时间均小于100ps;利用像传递原理建立了一套具备荧光延迟功能的闪烁探测系统,分别利用ps级激光和脉冲伽马作为δ脉冲研究了系统的时间响应特性,得到波形上升沿为458.7ps,波形脉宽710ps,若利用条纹相机记录光脉冲则系统有望实现100ps以下的时间分辨。首次提出并研究了一种基于半导体激光器的超快脉冲伽马射线探测方法,实现了脉冲伽马射线向激光信号的保真转换。理论上,采用蒙特卡洛方法数值模拟了伽马射线在半导体激光器有源区产生的过剩载流子数密度,借助载流子速率方程,建立了过剩载流子数密度与激光输出功率之间的函数关系及系统灵敏度的表达式,分析评估了原理型系统的时间响应（<10ps）和伽马探测本征灵敏度（6.72×10-21C·cm2）;建立了一套基于AlGaInP/GaInP多量子阱激光器的原理型探测系统,实验证明了该方法测量脉冲伽马射线时间谱的可行性,利用“强光一号”加速器研究了系统对MeV级强流伽马射线的脉冲响应特性,并配合标准探测器完成了系统脉冲伽马射线探测灵敏度的实验估计,实验结论及灵敏度数值（本征灵敏度约1.27×10-22C·cm2）与理论预测结果符合良好;采用ps级脉冲伽马射线源开展了系统时间响应能力评估的初步实验,受限于光电转换器件测量带宽实验结果无法反映系统的实际时间响应能力。利用半导体折射率瞬态辐射效应与激光菲涅尔原理,首次提出并证明了一种基于激光偏振调制的脉冲伽马射线时间谱探测方法。根据脉冲伽马射线与半导体相互作用机制,依次研究了脉冲伽马射线与自由载流子、载流子浓度与晶体折射率之间的制约关系,利用菲涅尔公式建立了半导体折射率改变量与激光各偏振分量的函数关系,给出了系统灵敏度一般表达式;以He-Ne激光为探针光设计建立了一套原理型探测系统,分别将透射光垂直偏振分量和反射光水平偏振分量作为待调制量实现了方法可行性的验证目标;设计建立了一套基于Nd:YAG固体激光器的腔内调制系统,研究探索了腔内调制方式用于测量脉冲伽马射线时间谱的可行性及其特殊性,实验估计的系统灵敏度约为5.34×10-17C.cm2,说明该方法可以满足低强度脉冲伽马射线时间谱的测量需求。最后,作为本文新型“辐射-光”探测方法在其他领域的应用探索,我们首先提出并研究了一种全新的激光-X射线联袂通讯技术。分析讨论了联袂通信系统的工作原理、系统构成及关键技术环节,并针对各个关键问题分步开展了实验研究;设计研制了一套基于光阴极直流电子枪的高重频脉冲X射线源,其中电子枪实现了 2MHz重频、50pC脉冲电荷量、2mm束斑直径的电子束流输出,利用W靶实现了 100keV以下的低能X射线输出;建立了一套激光-X射线联袂通信原理型系统,利用钙钛矿晶体构成的闪烁探测系统完成了该通信技术的原理性实验,展示了该通讯技术实现信号通信的一般方式。本文兼顾“辐射→荧光”与“辐射→激光”两种信号转换思路,首次提出并分别研究了三种新型脉冲伽马射线时间谱探测方法,理论和实验均证明了方法的可行性,利用光学条纹相机测量和记录光脉冲信号,则有望实现ICF聚变装置与逆康普顿散射源等超快伽马射线时间谱的测量目标,而激光-X射线联袂通讯技术的提出为实现空间联合保密通信等应用需求提供了技术支撑,也为无线通信领域实现了有益的技术补充。
赵其锴[10]（2018）在《基于三维打印技术的光纤预制棒制备初步研究》文中认为熔融沉积成型技术是三维打印技术中的一种快速成型,采用层层累积的方式制作三维模型的工艺。三维打印技术最大的优势是直接将计算机中设计的模型打印成实体,不需要其他的加工步骤或成型模具,缩短了制造周期,降低成本,提升了生产效率。与传统的生产工艺相比,使用该技术能够制造出几乎任意的形状和更加复杂的产品。此外,它在医学、工艺品制造、建筑等领域具有非常广泛的应用,但是很少应用在光纤预制棒制备方面。目前,有许多种制备聚合物光纤预制棒的方法。对于常规结构的光纤预制棒,采用挤压法,凝胶面聚合法和离心法制备。对于微结构光纤预制棒,采用棒或管的堆积方法、钻孔法、聚合物的铸造方法制备。但是,这些制备方法对于制造设备的要求较高,成本昂贵,费时费力而且还会消耗大量的材料,具有很多的局限性。与传统的光纤预制棒制备方法相比,使用熔融沉积成型技术制备光纤预制棒具有无需机械加工,耗时短,经济环保等优点。本文中,为了充分地利用三维打印技术的这些优势,将三维打印技术与光纤制备技术相结合,提出了一种新型的聚合物光纤预制棒制备技术。该技术尝试选用两种透过率高、导光性好、折射率分布均匀的高分子材料分别作为制备光纤预制棒的纤芯和包层材料。通过对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、聚碳酸酯（PC）、等多种材料的分析,最终选择ABS材料和PC材料分别作为聚合物光纤预制棒的包层和纤芯材料。在包层的制备过程中,分别调整打印机的打印层高、打印温度和打印速度,获得最优化的打印条件。通过手工抛磨的方法,获得与包层孔洞相匹配的纤芯。随后,对纤芯进行清洗、烘干等操作,将纤芯紧密的插入到包层中从而获得异形芯光纤预制棒。在光纤预制棒制备完成后,采用光纤拉丝塔进行拉制并对光纤损耗进行测量、分析。最后,对光纤内的传播模式进行理论分析,并使用COMSOL软件进行数值仿真。这项工作对于光纤制造业,医疗和光纤传感等领域具有积极的影响和重要的意义。
二、光纤透明度的极限（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、光纤透明度的极限（论文提纲范文）
（1）支持全光网的波长交换开关发展趋势（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 WSS的未来发展方向 |
| 2 支持C+L波段的WSS |
| 3 超大端口数和高集成度WSS |
| 3.1 超大端口数WSS |
| 3.2 高集成度WSS |
| 4 城域边缘WSS |
| 5 结束语 |
（2）基于石墨烯的高效太赫兹调控器件的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.1.1 二维材料的研究背景 |
| 1.1.2 太赫兹波调控器件的研究意义 |
| 1.2 基于二维材料太赫兹调控器件的研究现状 |
| 1.2.1 基于石墨烯调控器件的发展 |
| 1.2.2 其他二维材料太赫兹调控器件 |
| 1.2.3 堆叠二维层状材料调制器 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 基于石墨烯堆叠超材料结构的太赫兹波调控理论分析 |
| 2.1 石墨烯太赫兹负动态电导率理论研究 |
| 2.2 石墨烯堆叠超材料结构对横电波的调制 |
| 2.2.1 等效介电常数理论 |
| 2.2.2 色散与谐振的相互匹配 |
| 2.2.3 石墨烯超材料结构对TE波响应特性分析 |
| 2.3 石墨烯堆叠超材料结构对于横磁波的调制 |
| 2.3.1 各向异性介质中的色散关系 |
| 2.3.2 各向异性介质的太赫兹波传输理论推导 |
| 2.3.3 石墨烯超材料结构对TM波响应特性分析 |
| 2.4 表面等离激元在多层石墨烯中的层间耦合 |
| 2.4.1 转移矩阵推导 |
| 2.4.2 石墨烯表面等离激元的级联耦合 |
| 2.4.3 石墨烯异常透射调制结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 石墨烯在光泵浦下对太赫兹波调控的实验研究 |
| 3.1 石墨烯薄膜的制备和表征 |
| 3.1.1 单层石墨烯薄膜的制备和湿法转移 |
| 3.1.2 碳化硅多层石墨烯薄膜的制备和表征 |
| 3.2 光学泵浦太赫兹探测系统介绍 |
| 3.3 基于单层石墨烯的太赫兹波调控研究 |
| 3.3.1 单层石墨烯超快载流子动力学研究 |
| 3.3.2 飞秒激光和连续激光对太赫兹波调控的影响及机理分析 |
| 3.4 基于多层石墨烯的太赫兹调控研究 |
| 3.4.1 多层石墨烯超快载流子动力学研究 |
| 3.4.2 飞秒激光对多层石墨烯的太赫兹波调控的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于石墨烯超表面的太赫兹EIT调控研究 |
| 4.1 基于超表面的电磁诱导透明效应简介 |
| 4.2 增强 EIT 的高低起伏超表面 |
| 4.2.1 耦合电场跌落效应 |
| 4.2.2 基于洛伦兹谐振子模型的理论分析 |
| 4.2.3 高低起伏超表面的实验测试 |
| 4.3 基于多层石墨烯的动态调控EIT超表面 |
| 4.3.1 基于多层石墨烯EIT超表面的理论分析 |
| 4.3.2 石墨烯超表面对太赫兹幅值的调控实验 |
| 4.3.3 飞秒激光下石墨烯超表面的超快调控测试 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）稀土掺杂钇铝石榴石晶体激光光纤的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 YAG晶体光纤的制备方法 |
| 1.1 激光加热基座生长技术 |
| 1.2 微下拉法 |
| 1.3 其他方法 |
| 2 无包层稀土掺杂YAG晶体光纤 |
| 3 稀土掺杂YAG晶体纤芯玻璃包层复合光纤 |
| 4 YAG晶体包层晶体光纤 |
| 5 YAG晶体光纤与传统无源光纤器件的熔接 |
| 6 展望 |
（4）Nd：YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 实现激光输出的增益介质 |
| 1.2.1 YAG晶体 |
| 1.2.2 Nd:YAG晶体与其他激光材料的对比 |
| 1.3 稀土掺杂YAG晶体光纤的研究现状 |
| 1.3.1 Nd:YAG晶体纤芯的制备方法 |
| 1.3.2 无包层稀土掺杂YAG晶体光纤 |
| 1.3.3 稀土掺杂YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤 |
| 1.3.4 YAG包层/稀土掺杂YAG纤芯全晶光纤 |
| 1.3.5 稀土掺杂YAG晶体光纤与传统无源光纤器件的熔接 |
| 1.4 本文的研究思路与内容 |
| 第二章 Nd:YAG晶体纤芯和包层玻璃的制备、测试方法与光谱理论基础 |
| 2.1 Nd:YAG晶体纤芯和玻璃包层的制备方法 |
| 2.1.1 Nd:YAG晶体纤芯的制备方法 |
| 2.1.2 包层玻璃的制备方法 |
| 2.2 样品性质的测试 |
| 2.2.1 密度 |
| 2.2.2 浓度 |
| 2.2.3 折射率 |
| 2.2.4 热膨胀系数 |
| 2.2.5 光谱测试 |
| 2.3 光谱理论基础 |
| 2.3.1 Judd-Ofelt理论 |
| 2.3.2 Fuchbauer-Ladenburg公式 |
| 第三章 Nd:YAG晶体纤芯和包层玻璃的制备工艺研究 |
| 3.1 小直径Nd:YAG晶体纤芯的制备工艺 |
| 3.1.1 腐蚀液的选取 |
| 3.1.2 加热容器的选取 |
| 3.1.3 加热工具的选取 |
| 3.1.4 加热温度的选取 |
| 3.2 腐蚀法对Nd:YAG晶体纤芯质量的影响 |
| 3.2.1 腐蚀速率与纤芯直径间的变化关系 |
| 3.2.2 纤芯端面形状和表面形貌 |
| 3.3 包层玻璃制备 |
| 3.3.1 硼酸盐玻璃制备 |
| 3.3.2 锗酸盐玻璃制备 |
| 3.4 玻璃性能测试 |
| 3.4.1 折射率 |
| 3.4.2 热膨胀系数 |
| 3.4.3 析晶能力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Nd:YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤 |
| 4.1 磷酸盐玻璃毛细管拉丝 |
| 4.1.1 拉丝工艺 |
| 4.1.2 磷酸盐玻璃毛细管质量 |
| 4.2 Nd:YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤 |
| 4.2.1 Nd:YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤制备 |
| 4.2.2 磷酸盐玻璃包层存在的问题 |
| 4.3 复合光纤结构和拉曼光谱 |
| 4.3.1 复合光纤结构 |
| 4.3.2 拉曼光谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Nd~(3+)掺杂玻璃、单晶及透明陶瓷的耐温、抗辐照光谱性能研究 |
| 5.1 Nd~(3+)离子简介 |
| 5.2 Nd~(3+)掺杂的玻璃、单晶及透明陶瓷的变温光谱 |
| 5.2.1 吸收光谱 |
| 5.2.2 发射光谱 |
| 5.2.3 Judd-Ofelt理论分析 |
| 5.3 Nd~(3+)掺杂的玻璃、单晶及透明陶瓷的辐照光谱 |
| 5.3.1 吸收光谱 |
| 5.3.2 发射光谱 |
| 5.3.3 Judd-Ofelt理论分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本文创新之处 |
| 6.3 本文的不足之处和需要改进的地方 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）远距离单光子三维成像的技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子信息背景 |
| 1.2 激光成像雷达 |
| 1.3 单光子成像 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 激光主动成像原理 |
| 2.1 激光探测及测距系统(LiDAR) |
| 2.2 激光雷达原理 |
| 2.3 主动成像探测模型 |
| 2.3.1 回波能量估算 |
| 2.3.2 总体效率估计 |
| 2.3.3 噪声 |
| 2.4 远距离主动三维成像面对的挑战 |
| 第3章 远距离单光子成像技术 |
| 3.1 大气信道一般特征 |
| 3.2 自由空间光学技术 |
| 3.3 单光子探测器 |
| 3.4 时间相关单光子计数技术 |
| 3.5 单光子探测在单光子成像中的应用与发展 |
| 3.6 成像距离的极限 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 远距离单光子成像系统与算法 |
| 4.1 系统原理与设计 |
| 4.2 同轴收发光路 |
| 4.3 扫描系统 |
| 4.4 光源 |
| 4.5 单光子探测器 |
| 4.6 综合滤波 |
| 4.7 控制与时间测量系统 |
| 4.8 超分辨方法 |
| 4.9 超分辨算法 |
| 4.9.1 距离成像的单光子探测模型 |
| 4.9.2 数值模拟 |
| 4.10 8.2 km超分辨成像实验 |
| 4.11 本章小结 |
| 第5章 远距离单光子成像实验 |
| 5.1 远距离单光子成像重构算法 |
| 5.1.1 面临的挑战 |
| 5.1.2 三维解卷积计算成像算法 |
| 5.2 远距离成像测试 |
| 5.3 21.6 km全天时实验结果 |
| 5.4 45 km城市大气环境实验结果 |
| 5.5 系统改进与提升 |
| 5.5.1 极低噪声的单光子测量方法 |
| 5.5.2 硬件的改进 |
| 5.6 新疆百公里外场实验 |
| 5.6.1 174 km远距离测距 |
| 5.6.2 202 km远距离三维成像 |
| 5.7 总结和讨论 |
| 第6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 |
（6）纳米晶/量子点复合聚合物光纤的制备、光学性能与应用探究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 聚合物光纤概述 |
| 1.1.1 聚合物光纤的结构 |
| 1.1.2 聚合物光纤的分类 |
| 1.1.3 聚合物光纤的光学特性 |
| 1.2 聚合物光纤的发展 |
| 1.3 功能材料复合聚合物光纤 |
| 1.4 本课题研究的目的和内容 |
| 1.4.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.4.2 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 样品制备与表征 |
| 2.1 实验原料与来源 |
| 2.2 实验方法与样品性能表征 |
| 2.2.1 LiYF_4纳米晶复合聚合物块体的制备方法 |
| 2.2.2 LiYF_4纳米晶复合聚合物光纤的制备方法 |
| 2.2.3 CsPBr_3 量子点复合聚合物块体的制备方法 |
| 2.2.4 CsPBr_3 量子点复合聚合物光纤的制备方法 |
| 2.3 样品表征与设备 |
| 2.3.1 X-射线衍射分析 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 扫描电镜分析 |
| 2.3.4 透射电镜分析 |
| 2.3.5 吸收光谱测试 |
| 2.3.6 发射光谱测试 |
| 2.3.7 荧光寿命曲线测试 |
| 2.3.8 微区元素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LiYF_4纳米晶复合聚合物光纤的制备与光学性质探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备 |
| 3.3 实验测试 |
| 3.4 LiYF_4纳米晶复合聚合物光纤制备工艺探究 |
| 3.4.1 材料选择 |
| 3.4.2 工艺探究 |
| 3.5 LiYF_4纳米晶复合聚合物光纤的光学性质探究 |
| 3.6 LiYF_4纳米晶复合聚合物光纤的应用探究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 CsPBr_3 量子点复合聚合物块体的制备与光学性质探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.3 实验测试 |
| 4.4 CsPBr_3 量子点复合聚合物块体的性能表征 |
| 4.5 CsPBr_3 量子点复合聚合物块体的变温光谱和变压光谱研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 CsPBr_3量子点复合聚合物光纤的制备与应用探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备 |
| 5.3 实验测试 |
| 5.4 CsPBr_3 量子点复合聚合物光纤的工艺探究和性能表征 |
| 5.5 CsPBr_3 量子点复合PMMA光纤的温度传感应用探究 |
| 5.6 CsPBr_3 量子点复合PMMA光纤的压力传感应用探究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 缩略图表 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）半导体氧化物纳米晶掺杂纳米多孔石英玻璃及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米多孔石英玻璃 |
| 1.3 半导体氧化物纳米材料 |
| 1.4 稀土离子 |
| 1.5 半导体氧化物和稀土掺杂的玻璃 |
| 1.6 本论文研究内容 |
| 2 样品的制备和表征技术 |
| 2.1 实验药品和来源 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 样品的制备方法 |
| 2.4 样品的性能表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 纳米多孔石英玻璃中半导体氧化物纳米晶的生长 |
| 3.1 纳米多孔石英玻璃的制备 |
| 3.2 纳米多孔石英玻璃的性能表征 |
| 3.3 半导体氧化物纳米晶的合成 |
| 3.4 半导体氧化物纳米晶的表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多孔玻璃中半导体氧化物对稀土发光的调控 |
| 4.1 半导体氧化物纳米晶对Er~(3+)/Yb~(3+)的发光调控 |
| 4.2 半导体氧化物纳米晶对Eu离子的发光调控 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 纳米晶和稀土共掺纳米多孔石英玻璃的应用探索 |
| 5.1 Fe~(3+)离子检测 |
| 5.2 温度传感 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文及申请专利目录 |
（8）高品质因子光微流微腔及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微流控技术 |
| 1.2 光学微腔 |
| 1.3 光微流微腔激光生物传感技术 |
| 1.4 本论文内容安排 |
| 第二章 光学微腔理论基础 |
| 2.1 光学微腔回音壁模式理论 |
| 2.2 平行平面法布里-珀罗腔理论 |
| 2.3 光学微腔的基本参量 |
| 2.4 微腔传感原理与测量方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 高品质因子微泡嵌入型法布里-珀罗腔 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 微泡嵌入型FP腔 |
| 3.3 模拟结果讨论与分析 |
| 3.4 微泡嵌入型FP腔激光实验 |
| 本章小结 |
| 第四章 高品质因子生物型光学液滴腔及封装技术 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 生物型液滴微瓶腔 |
| 4.3 液滴腔及准液滴腔研究 |
| 4.4 封装型液滴腔高灵敏温度传感 |
| 本章小结 |
| 第五章 开放式水镜泵浦微腔激光传感系统 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 开放式微腔激光传感系统 |
| 5.3 折射率和温度传感研究 |
| 5.4 化学传感研究 |
| 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）新型脉冲伽马时间谱探测方法关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超快脉冲伽马射线探测技术现状 |
| 1.2.1 基于超快发光过程的超快脉冲辐射探测方法研究现状 |
| 1.2.2 基于激光探针的超快脉冲伽马射线探测方法研究现状 |
| 1.3 现有超快脉冲伽马射线探测方法的主要问题表现 |
| 1.4 论文研究内容与构成 |
| 第二章 脉冲伽马射线时间谱测量技术基础 |
| 2.1 超快脉冲射线源及其辐射场基本特征 |
| 2.1.1 激光惯性约束核聚变装置与X/γ辐射场特征 |
| 2.1.2 逆康普顿散射伽马光源 |
| 2.2 超快脉冲伽马射线时间谱探测系统的主要特征量 |
| 2.2.1 探测系统灵敏度与评价方法 |
| 2.2.2 探测系统时间响应特性与评估方法 |
| 2.2.3 探测系统环境适应性 |
| 2.3 信号传输与记录系统时间特征 |
| 2.3.1 测量信号传输介质 |
| 2.3.2 信号记录系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于新型钙钛矿单晶的超快闪烁探测方法研究 |
| 3.1 钙钛矿材料简介 |
| 3.1.1 材料结构与性质 |
| 3.1.2 制备与材料表征 |
| 3.2 钙钛矿超快发光现象与物理机制 |
| 3.2.1 伽马射线与闪烁体相互作用过程 |
| 3.2.2 钙钛矿单晶的基本闪烁特性表征 |
| 3.2.3 影响闪烁体发光时间的主要因素 |
| 3.3 闪烁体发光时间及探测系统时间响应实验研究 |
| 3.3.1 基于单光子计数方法的闪烁体发光时间特性研究 |
| 3.3.2 基于超快脉冲激光激发的闪烁系统时间响应特性研究 |
| 3.3.3 探测系统ps级脉冲伽马时间响应特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于半导体激光器的“辐射-光”探测方法研究 |
| 4.1 探测方法的物理基础与关键物理量 |
| 4.1.1 探测方法基本原理与原理型系统构成 |
| 4.1.2 伽马射线与半导体相互作用过程 |
| 4.1.3 激光输出功率与辐射场参数的函数关系 |
| 4.1.4 系统时间响应能力的主要影响因素 |
| 4.1.5 探测系统灵敏度的理论分析与伽马灵敏度 |
| 4.2 探测方法原理型系统实验研究 |
| 4.2.1 原理型探测系统建立 |
| 4.2.2 原理型系统实验结果与分析 |
| 4.3 基于MeV级强流脉冲伽马的探测灵敏度实验研究 |
| 4.3.1 实验方案与屏蔽设计 |
| 4.3.2 光电倍增管增益差异测试 |
| 4.3.3 “强光一号”脉冲伽马射线源监测结果 |
| 4.3.4 测量结果处理与分析 |
| 4.4 探测系统时间响应初步实验研究与存在的问题 |
| 4.4.1 时间响应实验的初步实验与存在问题 |
| 4.4.2 系统优化措施与后续实验考虑 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于激光偏振调制的“辐射-光”探测方法研究 |
| 5.1 探测方法物理基础与折射率瞬态辐射效应分析 |
| 5.1.1 半导体内产生的非平衡自由载流子主要物理过程 |
| 5.1.2 自由载流子致半导体折射率变化主要机制分析 |
| 5.1.3 半导体折射率瞬态辐射效应与激光偏振特性的关系建立 |
| 5.2 原理型探测系统设计与关键特征量理论分析 |
| 5.2.1 半导体材料与激光器的选取 |
| 5.2.2 半导体折射率对激光偏振的影响情况 |
| 5.2.3 影响系统探测灵敏度的主要因素 |
| 5.2.4 系统时间响应主要制约因素分析与评估 |
| 5.3 基于透射光垂直偏振调制的原理型系统实验研究 |
| 5.3.1 原理型探测系统建立 |
| 5.3.2 探测系统实验结果分析 |
| 5.4 基于反射光水平偏振调制的原理型系统实验研究 |
| 5.4.1 原理型探测系统实验设计 |
| 5.4.2 探测系统实验结果 |
| 5.5 基于腔内调制的原理型系统探索实验研究 |
| 5.5.1 原理型探测系统实验设计 |
| 5.5.2 系统初步实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 应用探索:激光-X射线联袂通讯技术 |
| 6.1 激光-X射线联袂通讯技术原理与系统构成 |
| 6.1.1 激光-X射线联袂通信系统的基本原理 |
| 6.1.2 原理型实验系统构成 |
| 6.2 光阴极驱动激光系统 |
| 6.2.1 激光三倍频设计与实现 |
| 6.2.2 紫外激光纵向整形设计与测量 |
| 6.3 基于光阴极的高重频超快X射线源设计与研制 |
| 6.3.1 电子枪结构与参数设计 |
| 6.3.2 电子枪系统实现与电子束流基本参数测量 |
| 6.4 X射线靶室系统设计 |
| 6.4.1 韧致辐射靶与脉冲X射线特征分析 |
| 6.4.2 X射线源的束流产生与基本参数测量 |
| 6.4.3 原理型系统信号调制与测量初步实验研究 |
| 6.4.4 系统优化设计思路与应用展望 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论与创新点 |
| 7.2 存在问题与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）基于三维打印技术的光纤预制棒制备初步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 三维打印技术概述 |
| 1.3.1 基本原理 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.3.3 三维打印技术分类 |
| 1.4 聚合物光纤概述 |
| 1.4.1 聚合物光纤简介 |
| 1.4.2 聚合物光纤的分类 |
| 1.4.3 国内外研究进展 |
| 1.4.4 聚合物光纤的应用 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 熔融沉积成型技术简介 |
| 2.1 熔融沉积成型的基本原理 |
| 2.2 熔融沉积成型系列三维打印机的构造 |
| 2.3 三维模型的打印过程 |
| 2.4 材料的选择 |
| 2.4.1 聚乳酸(PLA)材料 |
| 2.4.2 聚碳酸酯(PC)材料 |
| 2.4.3 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料 |
| 2.4.4 纤芯材料 |
| 2.4.5 包层和纤芯材料的折射率测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光纤的制备过程及损耗测量 |
| 3.1 预制棒包层样品的制备 |
| 3.2 预制棒包层的透明度优化过程 |
| 3.2.1 打印温度对材料透明度的影响 |
| 3.2.2 打印层高对材料透明度的影响 |
| 3.2.3 打印速度对材料的透明度的影响 |
| 3.3 预制棒纤芯的制备过程 |
| 3.3.1 圆形纤芯的制备过程 |
| 3.3.2 正方形纤芯的制备过程 |
| 3.3.3 三角形纤芯的制备过程 |
| 3.3.4 矩形纤芯的制备过程 |
| 3.4 预制棒包层和纤芯材料的透过率测量 |
| 3.4.1 实验仪器和测量过程 |
| 3.4.2 测量结果 |
| 3.5 光纤的拉制过程 |
| 3.5.1 光纤拉丝系统 |
| 3.5.2 光纤拉丝工艺 |
| 3.6 光纤损耗测量 |
| 3.6.1 光纤的损耗测量过程 |
| 3.6.2 光纤中的损耗产生的原因 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 光纤内的传播模式理论及仿真分析 |
| 4.1 阶跃型光纤中的严格解和矢量模 |
| 4.1.1 阶跃型光纤中主要特性参数 |
| 4.1.2 麦克斯韦方程组及波动方程 |
| 4.1.3 纵向均匀光波导中场的纵横关系 |
| 4.1.4 光纤中纵场满足的Bessel方程及其解 |
| 4.1.5 阶跃型光纤包层和纤芯中的束缚态场 |
| 4.2 阶跃型光纤中的束缚态场的特征方程和模式分析 |
| 4.2.1 阶跃型光纤中的导模模式特性分析 |
| 4.2.2 近截止情况下阶跃型光纤包层中的模式特性分析 |
| 4.3 弱导光纤中的近似理论与线偏振模 |
| 4.4 阶跃型光纤内的传播模式仿真 |
| 4.4.1 COMSOLMultiphysics有限元软件简介 |
| 4.4.2 仿真结果及传播模式特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、光纤透明度的极限（论文参考文献）
- [1]支持全光网的波长交换开关发展趋势[J]. 马亦然. 信息通信技术与政策, 2021(12)
- [2]基于石墨烯的高效太赫兹调控器件的基础研究[D]. 王兰. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]稀土掺杂钇铝石榴石晶体激光光纤的研究进展[J]. 申冰磊,王中跃,于春雷,王欣,王世凯,胡丽丽,韦玮. 材料导报, 2021(09)
- [4]Nd：YAG晶体纤芯/玻璃包层复合光纤的制备研究[D]. 申冰磊. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]远距离单光子三维成像的技术研究[D]. 黎正平. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]纳米晶/量子点复合聚合物光纤的制备、光学性能与应用探究[D]. 桂永浩. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]半导体氧化物纳米晶掺杂纳米多孔石英玻璃及应用[D]. 陈萍. 华中科技大学, 2019(01)
- [8]高品质因子光微流微腔及其性能研究[D]. 陈小钢. 福建师范大学, 2019(12)
- [9]新型脉冲伽马时间谱探测方法关键技术研究[D]. 刘军. 国防科技大学, 2018(01)
- [10]基于三维打印技术的光纤预制棒制备初步研究[D]. 赵其锴. 哈尔滨工程大学, 2018(12)