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光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子透射和耦合特性的研究

光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子透射和耦合特性的研究

一、光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究(論文文獻(xiàn)綜述)

郝曉飛,禹定臣,郝東山[1](2010)在《Compton散射下光折變晶體中的孤子傳輸特性》文中提出應(yīng)用多光子非線性Compton散射模型和耦合非線性薛定諤方程,研究了Compton散射下光折變晶體中的孤子傳輸特性,結(jié)果表明,光折變晶體熱透鏡效應(yīng)的實(shí)質(zhì),是晶體內(nèi)形成的光孤子與空間電荷場(chǎng)中的孤子傳輸與耦合的過(guò)程,其耦合特性不僅與兩波導(dǎo)中的孤子的相對(duì)相位有關(guān),而且與Compton散射有關(guān)。兩波導(dǎo)中的孤子的相對(duì)相位相同或相反,散射都會(huì)使它們之間發(fā)生能量交換和交換能量的周期發(fā)生變化,從而使形成的孤子的輪廓變得模糊。即使光沿著晶體的光軸方向傳輸,也有發(fā)生雙折射的可能性。

馮璽[2](2009)在《光折變非線性表面波精確解研究》文中研究表明非線性光學(xué)是近代科學(xué)前沿最為活躍的學(xué)科領(lǐng)域之一。作為非線性光學(xué)一個(gè)分支的光折變非線性光學(xué)的研究已經(jīng)從體擴(kuò)展到面。光折變晶體非線性表面波的研究把非線性光學(xué)領(lǐng)域和正在不斷發(fā)展的表面科學(xué)的領(lǐng)域緊密聯(lián)系起來(lái)。國(guó)內(nèi)外對(duì)光折變晶體非線性表面波的研究主要集中于:擴(kuò)散機(jī)制下的光折變晶體非線性表面波和擴(kuò)散——漂移機(jī)制下的光折變晶體非線性表面波。其中,對(duì)于擴(kuò)散——漂移機(jī)制的光折變表面波的研究較少。迄今為止仍沒(méi)有形成完整的理論體系,至于光生伏打機(jī)制下的光折變表面波還處于初步探索中。其大量工作仍然處于理論階段,相對(duì)而言,實(shí)驗(yàn)上對(duì)其現(xiàn)象的觀測(cè)比較少,應(yīng)用技術(shù)有待開(kāi)發(fā)。本文在對(duì)光折變表面波發(fā)生機(jī)制深入研究的基礎(chǔ)上,按照光折變效應(yīng)的三種形成機(jī)制對(duì)國(guó)內(nèi)外光折變表面波的研究進(jìn)行了分類(lèi)歸納,并從理論方面和實(shí)驗(yàn)方面出發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。重點(diǎn)研究了基于孤子自彎曲動(dòng)態(tài)過(guò)程的光折變非線性表面波非線性薛定諤方程的建立,分別對(duì)建立的擴(kuò)散機(jī)制下的非線性薛定諤方程和擴(kuò)散——漂移機(jī)制下的非線性薛定諤方程進(jìn)行求解,最終得到兩種機(jī)制下光折變非線性表面波方程的精確解,并對(duì)得到的精確解進(jìn)行說(shuō)明和分析。利用精確解和SBN晶體的物理和光學(xué)參數(shù)得到光折變晶體非線性表面波的圖,并對(duì)得到的圖進(jìn)行分析。

高成勇[3](2008)在《鈣離子摻雜的鎢青銅型晶體鈮酸鍶鋇的光學(xué)特性研究》文中提出具有鎢青銅結(jié)構(gòu)的鈮酸鹽晶體許多是優(yōu)良的光折變材料,由于其內(nèi)部存在大量的結(jié)構(gòu)空位,因此可以通過(guò)分了設(shè)計(jì)和離子摻雜進(jìn)一步提高此類(lèi)晶體材料的質(zhì)量或改變其各種性能(如晶體的光折變特性等)。近年來(lái),這方面的研究異常迅速。CSBN((Ca0.28Ba0.72)x(Sr0.60Ba0.40)1-xNb2O6)晶體是由山東大學(xué)晶體材料研究所新近生長(zhǎng)的一種具有鎢青銅結(jié)構(gòu)鈮酸鹽。經(jīng)X-ray粉末衍射數(shù)據(jù)表明:CSBN系列晶體屬于四方晶系,空間群為P4bm;具有非中心對(duì)稱(chēng)性,類(lèi)似SBN結(jié)構(gòu)。CSBN晶體內(nèi)部含有A1,A2,B1,B2和C等結(jié)構(gòu)空位,其中A1位和A2位被Ca2+,Sr2+,Ba2+部分填充,B1和B2位被Nb5+完全充滿(mǎn),而C位未被填充,屬于非充滿(mǎn)型結(jié)構(gòu)。本文主要對(duì)(Ca0.28Ba0.72)x(Sr0.60Ba0.401-xNb2O6晶體的光學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。其中包括該晶體的晶格振動(dòng)光譜特性(拉曼譜,紅外吸收譜)及與之相關(guān)的熱學(xué)特性,晶體雙折射及偏振光干涉特性,光折變中心及光折變非線性,晶體的體光柵衍射特性和光學(xué)自相位共軛等。論文的主要工作包括如下幾個(gè)方面:1、根據(jù)空間群理論計(jì)算分析了CSBN系列晶體的晶格振動(dòng)模式。全面報(bào)道了該系列晶體在不同幾何配置下的晶格振動(dòng)譜,并對(duì)不同Ca2+摻雜的SBN晶體的晶格振動(dòng)譜進(jìn)行了分析比較。CSBN晶體屬于鎢青銅型晶體,其原胞中含有5個(gè)分子式的分子,理論上有135個(gè)基本晶格振動(dòng)模式。本研究中利用激光拉曼散射技術(shù)測(cè)量了該晶體的室溫拉曼光譜,采用傅里葉變換紅外分光光度計(jì)測(cè)量了晶體的紅外吸收譜。通過(guò)譜圖分析,對(duì)CSBN各晶體與其他同構(gòu)晶體類(lèi)似的特征峰值分別予以確認(rèn)。在拉曼光譜試驗(yàn)中采用六種配置狀態(tài),共觀測(cè)到了55支簡(jiǎn)正模;紅外吸收光譜試驗(yàn)中共觀察到了5條紅外譜線。實(shí)驗(yàn)中雖未能觀察到三重簡(jiǎn)并的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)模v3,但對(duì)八面體離子的其他四個(gè)簡(jiǎn)正振動(dòng)模v1,v2,v4及v5進(jìn)行了確認(rèn)。對(duì)于譜線少的原因,文中分析認(rèn)為除了樣品制備因素外還應(yīng)與晶體的形成過(guò)程有關(guān):由Nb-O八面體絡(luò)合成晶體時(shí),晶體保持相對(duì)穩(wěn)定,其它金屬離子的作用很難改變其整體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),只產(chǎn)生局部影響;同時(shí),空位的隨機(jī)性造成晶體的無(wú)序,使譜線減弱,造成大波數(shù)范圍頻譜的本底隆起,這直接了影響到許多譜線的觀測(cè)。2、系統(tǒng)地研究了CSBN各晶體的熱學(xué)特性。CSBN各晶體表現(xiàn)出了特有的熱學(xué)性質(zhì):沿c軸方向,在居里點(diǎn)下,CSBN各晶體隨著溫度的增加,表現(xiàn)出負(fù)的膨脹特性;高于居里點(diǎn)呈現(xiàn)正膨脹。沿a軸方向,隨著溫度的升高,該晶體產(chǎn)生熱膨脹,其熱膨脹系數(shù)為正值。CSBN各晶體a向和c向的熱導(dǎo)率在居里點(diǎn)附近趨于相同,但偏離居里點(diǎn)表現(xiàn)出較強(qiáng)的各向異性:居里點(diǎn)以上c向的熱導(dǎo)率隨溫度的升高大于a向的熱導(dǎo)率;居里點(diǎn)以下c向的熱導(dǎo)率小于a向熱導(dǎo)率。此種特性的成因被認(rèn)為是主要由于鈮原子的熱運(yùn)動(dòng)垂直于O—Nb—O鏈,從而降低了O—O鏈分離的可能所導(dǎo)致的。3、系統(tǒng)的研究了CSBN晶體的雙折射及其偏振光干涉特性。在討論晶體的雙折射與結(jié)構(gòu)的關(guān)系的基礎(chǔ)上,測(cè)量了晶體在偏振光入射下的消光角。通過(guò)光心提取法測(cè)量了晶體的折射率及雙折射率,測(cè)量精度達(dá)到10-4,并且確定出了激光入射波長(zhǎng)為532nm的消光角中k值的大小,即:kCSBN75≈270;kCSBN50≈259;kCSBN25≈255。在未采用傳統(tǒng)的偏光顯微鏡技術(shù)前提下,通過(guò)自行設(shè)計(jì)光路,研究了雙折射晶體CSBN的錐光干涉特性。結(jié)合錐光干涉圖,理論分析計(jì)算了平行光軸入射的晶體錐光干涉圖中干涉級(jí)次變化的成因,干涉圖由內(nèi)向外疏密分布的規(guī)律以及垂直光軸入射的干涉圖的形成原因等;探討了不同摻雜對(duì)晶體的雙折射特性的影響;討論了晶體錐光干涉圖隨光錐入射角度的變化的規(guī)律,定性了小角度旋轉(zhuǎn)晶體后黑色十字劈裂的成因?;诶碚摲治?利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)了負(fù)單軸晶體的錐光干涉圖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定了文中所使用的CSBN系列晶體均具有良好的光學(xué)均勻性,其雙折射率梯度均達(dá)到10-5。4、根據(jù)CSBN晶體的透射譜,研究討論了CSBN晶體的光折變中心問(wèn)題。文中通過(guò)CSBN晶體的透射譜,計(jì)算了該類(lèi)晶體的在能帶吸收邊緣附近的衰減指數(shù),分析了晶體的透射特性:CSBN75晶體的衰減指數(shù)比較大,代表晶體具有較大無(wú)序程度;晶體從396nm至768 nm,由于Ca2+摻雜加強(qiáng)了對(duì)該波段的吸收,并且在紅光波段(675nm附近)出現(xiàn)了一個(gè)新的小吸收峰,相應(yīng)深陷能級(jí)為1.84eV,與未摻雜的SBN透過(guò)曲線相比較,CSBN晶體的波長(zhǎng)響應(yīng)范圍向紅光和紅外區(qū)擴(kuò)展。由于在近紅外波段,激發(fā)光子能量較小,此時(shí)的吸收光譜反映的是晶體內(nèi)缺陷離子的振動(dòng)特性,或晶體中淺陷阱能級(jí)的性質(zhì);同時(shí),非計(jì)量化學(xué)比摻雜可引起Nb-O6八面體團(tuán)簇周?chē)妱?shì)分布的變化,這些因素已足以影響晶體的某些光學(xué)特性如晶體吸收特性?;谝陨弦蛩?通過(guò)分析認(rèn)為:Ca2+摻雜雖然能夠在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)加強(qiáng)了晶體的吸收,可以增強(qiáng)晶體的光折變效應(yīng),但Ca2+不可能充當(dāng)光折變效應(yīng)的中心。5、從不同的角度系統(tǒng)地研究了CSBN晶體的光致折射率變化的非線性特性。一方面,基于傳統(tǒng)的Z-掃描技術(shù)進(jìn)行了裝置改進(jìn),實(shí)施開(kāi)孔探測(cè)和去基模的方法同時(shí)進(jìn)行測(cè)量,減少了接受光能的疊加效應(yīng),提高了測(cè)量靈敏度;利用此改進(jìn)的技術(shù),試驗(yàn)測(cè)定了CSBN25晶體的Z掃描曲線,并且計(jì)算了CSBN25晶體的非線性折射系數(shù)。另一方面,通過(guò)非偏振光寫(xiě)入的方法結(jié)合Michelson干涉儀研究了晶體的光致折射率變化特性,并且得到了有關(guān)晶體光折變特性的一個(gè)重要結(jié)論:在激光波長(zhǎng)為632.8nm的情況下,CSBN25的折射率呈現(xiàn)正的增長(zhǎng)趨勢(shì),即Δn>0,晶體表現(xiàn)為自聚焦的特性。CSBN75的折射率呈現(xiàn)負(fù)的增長(zhǎng)趨勢(shì),即Δn<0,晶體表現(xiàn)為自散焦的特性;而CSBN50的光致折射率變化呈現(xiàn)特殊的變化趨勢(shì),在1min前CSBN50的折射率呈現(xiàn)正的增長(zhǎng)趨勢(shì),即Δn>0,1min后CSBN50的折射率呈現(xiàn)負(fù)的增長(zhǎng)趨勢(shì),即Δn<0;在CSBN50晶體中存在著自聚焦向自散焦的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程。偏振光寫(xiě)入的方法和非偏振光寫(xiě)入的方法的研究得到了同樣的結(jié)論,文中對(duì)以上結(jié)論利用帶輸運(yùn)模型理論及熱自聚焦誘導(dǎo)光折變非對(duì)稱(chēng)自散焦理論進(jìn)行了比較分析,并且通過(guò)分析指出:Feinberg的熱自聚焦誘導(dǎo)光折變非對(duì)稱(chēng)自散焦理論對(duì)CSBN50晶體中觀測(cè)到的光致自聚焦到自散焦現(xiàn)象的解釋是適用的。另外,在此基礎(chǔ)上首次研究了CSBN晶體的雙折射率動(dòng)態(tài)變化特性。在不同功率的激光入射條件下,定量的測(cè)試了CSBN晶體的雙折射率變化,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果描繪了CSBN50中雙折射率隨入射功率及時(shí)間的變化特性曲線。6、以全新的角度研究了CSBN晶體的體光柵衍射特性。文中首先測(cè)試了不同偏振態(tài)寫(xiě)入情況下的晶體體光柵衍射效率,測(cè)試結(jié)果表明:不同偏振態(tài)入射光的體光柵衍射效率變化規(guī)律基本一致,e光的最大衍射效率遠(yuǎn)大于o光寫(xiě)入時(shí)的最大衍射效率,測(cè)得的衍射效率變化規(guī)律與Kukhtarev及Hong等人的理論符合較好。體光柵衍射效率的測(cè)試為該晶體在全息存儲(chǔ)和光學(xué)信息處理領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。其次,探討了光折變晶體CSBN75和CSBN50在平面單色偏振光束入射條件下的自衍射特性。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射光偏振為異常偏振時(shí),在遠(yuǎn)場(chǎng)屏上可觀察到明顯的自衍射現(xiàn)象并且衍射圖形和晶體光軸成一定的夾角,不同摻雜的晶體其形成的夾角大小不同。自衍射起因于晶體噪音柵,文中根據(jù)平面光柵衍射理論系統(tǒng)地研究了CSBN75和CSBN50晶體的噪音柵特性,由試驗(yàn)結(jié)果確定出了噪音柵的波矢方向,并建立了上述兩種晶體的噪音柵模型。顯然,噪音柵模型的建構(gòu)將對(duì)合理的限制和利用噪音柵具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。在自衍射的前提下,實(shí)驗(yàn)觀察并討論了CBN28晶體的光感應(yīng)光散射(光扇效應(yīng)(前向散射光放大)及散射光錐),并且分析了該光感應(yīng)光散射的成因,即:晶體內(nèi)的入射光,反射光及各向同性的散射光滿(mǎn)足了一定的相位匹配條件,各向異性散射光與入射光及反射光分別寫(xiě)入噪音柵,光感應(yīng)光散射現(xiàn)象是噪音柵波面疊加的結(jié)果。更換CSBN系列晶體進(jìn)行試驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)如此強(qiáng)烈的光感應(yīng)光散射,這說(shuō)明不同化學(xué)計(jì)量比的摻雜會(huì)直接影響到光折變晶體的光折變特性。另外,還試驗(yàn)分析了匯聚光束入射條件下的晶體的遠(yuǎn)場(chǎng)衍射特性及其成因,確定了F.S.Chen等人在光折變晶體LiNO3中觀察到的現(xiàn)象(即:光致類(lèi)透鏡效應(yīng))在CSBN晶體中同樣存在。7、研究了CSBN晶體的光學(xué)自相位共軛及其應(yīng)用。在試驗(yàn)中首次觀察到了CSBN晶體中“奇異”的自泵浦相位共軛現(xiàn)象,并用“貓式互作用區(qū)”理論成功的解釋了此種現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制:入射光束投射到晶體上時(shí),會(huì)受到晶體內(nèi)部的雜質(zhì),缺陷,甚至疇結(jié)構(gòu)的散射作用形成多個(gè)方向的散射光,從而為晶體內(nèi)部的四波混頻及光扇效應(yīng)創(chuàng)造條件。散射光和信號(hào)光的耦合以及扇形散射光之間的能量競(jìng)爭(zhēng),在晶體內(nèi)部通過(guò)折射率的調(diào)制形成實(shí)時(shí)體相位光柵。當(dāng)入射到晶體表面的光斑尺寸小于0.85mm時(shí),反射光束被相位光柵所調(diào)制,從晶體的XOZ平面出射的光束為高頻增強(qiáng)了的相位共軛光;當(dāng)入射到晶體表面的光斑尺寸大于0.9mm時(shí),兩互作用區(qū)的相位共軛條件被破壞,此時(shí)出射的光斑僅為經(jīng)YOZ平面出射部分和沒(méi)有經(jīng)過(guò)晶體的部分組成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CSBN75晶體是一種可被用作光學(xué)信息處理(如本文中利用此現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)的光學(xué)圖像邊緣增強(qiáng)處理)的良好材料。另外,本工作中還測(cè)試了晶體的自泵浦共軛反射率及響應(yīng)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CSBN75晶體器件具有較寬的角度響應(yīng)范圍,在很寬的角度范圍內(nèi)都可實(shí)現(xiàn)自泵浦相位共軛,摻雜濃度對(duì)晶體的光折變效應(yīng)有較強(qiáng)的影響。

李金萍[4](2006)在《穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究》文中研究表明本文主要對(duì)穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。從光折變?cè)沓霭l(fā),闡述了光折變空間光孤子的形成機(jī)理。理論上證明了穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究可以轉(zhuǎn)化為屏蔽光伏孤子的研究。得出了一維穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的演化方程,在適當(dāng)?shù)臈l件下,這個(gè)方程可以得出亮、暗和灰孤子的解。 給出了中心對(duì)稱(chēng)光折變晶體中屏蔽孤子的高階空間電荷場(chǎng)。當(dāng)高階項(xiàng)可以忽略時(shí),這個(gè)電荷場(chǎng)就變?yōu)樵缜霸谥行膶?duì)稱(chēng)光折變晶體中研究的屏蔽孤子的空間電荷場(chǎng)。研究了中心對(duì)稱(chēng)光折變晶體中屏蔽孤子的高階非線性波動(dòng)方程。在適當(dāng)?shù)臈l件下,這個(gè)非線性波動(dòng)方程能夠展示亮暗空間光孤子。應(yīng)用光束傳播的方法,對(duì)這些孤子的穩(wěn)定性進(jìn)行了討論。表明在小的微擾下這類(lèi)孤子是穩(wěn)定的。 提出了有偏壓光伏光折變晶體中存在著亮暗矢量孤子,應(yīng)用光束傳播的方法討論了這些亮暗矢量孤子的穩(wěn)定性。當(dāng)σ>0和(β+α-δ)>0時(shí),在(β+α-δ)小于某一值的區(qū)域內(nèi),這些亮暗矢量孤子是穩(wěn)定的,其中,σ是控制兩光束強(qiáng)度的參數(shù),β是與外偏壓有關(guān)的參數(shù),α和δ是與晶體的光伏系數(shù)有關(guān)的參數(shù)。當(dāng)σ<0和(β+α-δ)<0時(shí),在(β+α-δ)大于某一值的區(qū)域內(nèi),這些亮暗矢量孤子也是穩(wěn)定的。 理論研究了在有偏壓的光折變光伏晶體中穩(wěn)態(tài)條件下的寬光束的一維調(diào)制不穩(wěn)定性。通過(guò)全面的處理空間電荷場(chǎng)E0和考慮空間電荷場(chǎng)E0在局域和非局域條件下的區(qū)別,得到了一維的調(diào)制不穩(wěn)定增長(zhǎng)率。其中E0是與空間電荷場(chǎng)有關(guān)的一個(gè)常數(shù),它依賴(lài)于外電場(chǎng)、光伏效應(yīng)、光強(qiáng)與暗輻射之比。局域條件下的一維調(diào)制不穩(wěn)定增長(zhǎng)率可以從非局域條件得到。當(dāng)光伏效應(yīng)忽略時(shí),一維調(diào)制不穩(wěn)定增長(zhǎng)率就是以前人們?cè)诠庹圩兎枪夥w中所研究的局域和非局域的調(diào)制不穩(wěn)定增長(zhǎng)率。當(dāng)外電場(chǎng)缺乏時(shí),預(yù)言了在開(kāi)路和閉路條件下的光折變光伏晶體中局域和非局域的一維調(diào)制不穩(wěn)定增長(zhǎng)率。 利用相位掩模在LiNbO3∶Fe晶體中實(shí)驗(yàn)觀察到了相干和部分非相干的一維和二維暗光伏孤子。據(jù)我們所知,這是首次在各向異性的光伏光折變晶體中實(shí)驗(yàn)

郝東山[5](2003)在《光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究》文中研究表明籍助耦合非線性薛定諤方程 ,分析了光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性 .結(jié)果表明 ,光折變晶體熱透鏡效應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是光孤子耦合的結(jié)果 ,而光孤子傳輸與耦合的特性與光孤子的相對(duì)位相密切相關(guān) .

郝東山[6](2002)在《光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究》文中指出借助耦合非線性薛定諤方程,分析了光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性。研究結(jié)果表明:光折變晶體熱透鏡效應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是光孤子耦合的結(jié)果,而光孤子傳輸與耦合的特性與光孤子的相對(duì)位相密切相關(guān)。

郝東山,劉安輝[7](2002)在《光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究》文中研究說(shuō)明借助雙波導(dǎo)孤子耦合模型 ,通過(guò)非線性薛定諤方程分析了光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子的傳輸與耦合特性 .研究結(jié)果表明 :光折變晶體熱透鏡效應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是光孤子耦合的結(jié)果 ,光孤子傳輸與耦合特性與兩波導(dǎo)中光孤子的相對(duì)位相有密切關(guān)系 .

宋艷生[8](2011)在《基于二次電光效應(yīng)的電控全息光開(kāi)關(guān)的研究》文中認(rèn)為超大規(guī)模的并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要求其內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)具有特別高的通信容量和速度。而與此同時(shí)傳統(tǒng)的“電互連”方式在帶寬、互連密度、時(shí)鐘歪斜、功率損耗、抗干擾性等方面暴露出難以克服的缺陷,已成為并行機(jī)系統(tǒng)性能提高的嚴(yán)重障礙。光互連以光作為傳遞信息的載體,有望徹底解決高性能計(jì)算和超高速交換系統(tǒng)中普遍存在的電子瓶頸問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)中的大容量、高速率、低能耗的數(shù)據(jù)交換。在光互連系統(tǒng)中必須要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一就是光交換,而光開(kāi)關(guān)是光交換的關(guān)鍵器件。全息光開(kāi)關(guān)憑借其高速度、高可靠性和高拓展性等優(yōu)勢(shì),在光通信網(wǎng)絡(luò)及超級(jí)并行計(jì)算系統(tǒng)中將有廣闊的應(yīng)用前景。光互連與光交換已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。論文圍繞應(yīng)用需求,針對(duì)電控全息光開(kāi)關(guān)器件及其控制系統(tǒng)的研制展開(kāi)了理論與實(shí)驗(yàn)研究,所取得的結(jié)果主要有如下幾個(gè)方面:1.論文對(duì)光互連與光交換技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展進(jìn)行了回顧與分析,重點(diǎn)綜述了體全息存儲(chǔ)與熱固定技術(shù)、電控全息光開(kāi)關(guān)器件等課題在近幾年取得的一系列重要進(jìn)展;對(duì)幾類(lèi)典型光開(kāi)關(guān)的性能參數(shù)進(jìn)行了分析與比較。2.根據(jù)電控全息光開(kāi)關(guān)的技術(shù)原理,選擇順電相Mn: KLTN (0.25%, mol)晶體作為存儲(chǔ)介質(zhì)。分別對(duì)反射型和透射型體全息相位光柵的衍射效率進(jìn)行了計(jì)算,分析了記錄光入射角、光柵厚度和外加場(chǎng)強(qiáng)等參數(shù)對(duì)衍射效率的影響。結(jié)果表明,適當(dāng)設(shè)置這些參數(shù),有利于光柵衍射效率的提高。完成了亞微米體全息相位柵的記錄實(shí)驗(yàn),并獲得了90.6%的高衍射效率。在全息光柵的讀出實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證了體光柵嚴(yán)格的角度選擇性。3.將有限元方法應(yīng)用于對(duì)光折變現(xiàn)象的研究。在記錄光束之間存在能量耦合的情況下,利用FlexPDE程序?qū)Υ笳{(diào)制度條件下的帶輸運(yùn)模型進(jìn)行了求解,研究了體全息光柵熱固定過(guò)程中離子?xùn)诺男纬?實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取了各參量在晶體內(nèi)部的空間分布及時(shí)間演化的圖像。與其他數(shù)值求解方法相比,該方法大大降低了模型的求解難度。4.通過(guò)與電子?xùn)诺陌邓p規(guī)律進(jìn)行類(lèi)比,基于離子遷移的物理模型,從理論上建立了體全息光柵熱固定壽命的模型,并推導(dǎo)了熱固定壽命的解析表達(dá)式。分析討論了離子?xùn)艍勖鼘?duì)光柵間距、保存溫度以及離子濃度的依賴(lài)關(guān)系,結(jié)論與已有理論及實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成了體全息光柵的熱固定,驗(yàn)證了熱固定壽命理論公式的正確性。5.將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合研究了電控全息光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應(yīng)特性。從理論上分析了引起電控全息光開(kāi)關(guān)時(shí)間延遲的因素,通過(guò)測(cè)試獲得了光開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)切換光信號(hào)的邊沿曲線。結(jié)果顯示,本文所設(shè)計(jì)的光開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)交換速度達(dá)到300ns。分析認(rèn)為,該速度指標(biāo)與理論值相比還有較大的提升空間。6.根據(jù)電控全息光開(kāi)關(guān)的工作需求和時(shí)間響應(yīng)特性,采用雪崩晶體管串與Marx級(jí)聯(lián)電路相結(jié)合的方案,設(shè)計(jì)了可靠性強(qiáng)的高壓高速脈沖控制信號(hào)發(fā)生器。利用PSPICE軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真,結(jié)果顯示,利用所設(shè)計(jì)的電路可產(chǎn)生千伏級(jí)的納秒脈沖控制信號(hào),能較好的滿(mǎn)足電控全息光開(kāi)關(guān)的控制需求。在印刷電路板上將電控部分與開(kāi)關(guān)模塊集成,初步設(shè)計(jì)了一個(gè)2×2端口的電控全息光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。

趙智剛[9](2011)在《高功率端面泵浦基模固體激光器及光纖相位共軛鏡改善光束質(zhì)量研究》文中指出本論文的主要內(nèi)容分為兩個(gè)部分:高功率端面泵浦基模固體激光器和大口徑錐度光纖相位共軛鏡及其在高重頻大能量MOPA激光系統(tǒng)中的應(yīng)用。端面泵浦結(jié)構(gòu)中,泵浦光采用會(huì)聚方式進(jìn)入晶體,因此在晶體中形成了嚴(yán)重的熱透鏡效應(yīng)。本文第二章采用解析方法對(duì)晶體內(nèi)部的溫度場(chǎng)進(jìn)行求解,并通過(guò)計(jì)算光程差分布得到晶體熱透鏡焦距。分析了熱透鏡效應(yīng)對(duì)基模輸出功率的限制以及鍵合晶體在緩解晶體熱效應(yīng)方面所具有的優(yōu)勢(shì)。并通過(guò)實(shí)測(cè)熱透鏡焦距引出了晶體熱透鏡光焦度的非線性變化效應(yīng)。泵浦耦合系統(tǒng)是端面泵浦方式中不可或缺的一部分,對(duì)泵浦光最后在晶體內(nèi)的束腰位置以及光斑半徑大小具有重要影響,我們通過(guò)數(shù)值方法計(jì)算了泵浦耦合系統(tǒng)中各個(gè)參量對(duì)其最終的成像位置以及光斑半徑的影響,對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)工作具有重要指導(dǎo)意義。能量傳遞上轉(zhuǎn)換(ETU)效應(yīng)作為一種光譜損耗機(jī)制,對(duì)強(qiáng)泵浦條件下的激光晶體具有重要影響。本文第三章對(duì)不考慮ETU效應(yīng)和考慮ETU效應(yīng)的端面泵浦固體激光器的速率方程理論進(jìn)行了對(duì)比分析,指出ETU效應(yīng)能夠?qū)е戮w上能級(jí)壽命的縮短、上能級(jí)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的減少、激光器閾值的提升以及熱轉(zhuǎn)換系數(shù)的增大。將ETU效應(yīng)與激光晶體內(nèi)基模光斑半徑隨泵浦功率的變化關(guān)系綜合考慮,解釋了由ETU效應(yīng)導(dǎo)致的激光晶體熱透鏡光焦度的非線性變化效應(yīng)。最后指出通過(guò)選用大泵浦光斑和低摻雜的晶體可以有效地緩解ETU效應(yīng),獲得更好的激光器輸出性能。諧振腔作為將泵浦源和激光增益介質(zhì)聯(lián)系在一起的紐帶,對(duì)基模輸出功率和效率具有重要的影響。因此,本文第四章的第一部分在對(duì)熱透鏡腔和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定腔的基本理論進(jìn)行闡述后,結(jié)合實(shí)驗(yàn)工作,著重對(duì)平平非對(duì)稱(chēng)腔兩臂長(zhǎng)的作用、腔鏡曲率的作用以及腔內(nèi)補(bǔ)償透鏡的作用進(jìn)行了分析。在第二部分中,重點(diǎn)闡述了球差效應(yīng)的形成過(guò)程、度量方法及其對(duì)諧振腔輸出激光光束質(zhì)量的影響、對(duì)諧振腔本征模的影響、對(duì)最大泵浦功率的限制、對(duì)頻率簡(jiǎn)并的影響等,并對(duì)球差效應(yīng)的補(bǔ)償和規(guī)避方法進(jìn)行了歸納。第三部分中,我們?cè)诜治銮虿钚?yīng)對(duì)諧振腔穩(wěn)定區(qū)影響后,發(fā)現(xiàn)雖然它對(duì)對(duì)稱(chēng)平平腔僅影響穩(wěn)定區(qū)的后沿,但是對(duì)非對(duì)稱(chēng)平平腔,則主要影響其穩(wěn)定區(qū)Ⅰ的前沿,這樣就會(huì)造成不同階次橫模穩(wěn)定區(qū)的分離,所以我們提出了一種基于“熱透鏡球差效應(yīng)+非對(duì)稱(chēng)平平諧振腔”致使不同橫模穩(wěn)定區(qū)分離的橫模選擇機(jī)制,這也是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用端面泵浦固體激光器獲得高功率基模激光輸出的理論前提。基于以上的理論分析,在實(shí)驗(yàn)上制備了:①、基于雙端泵浦Nd:GdVO4晶體的36 W基模固體激光器;②、基于雙端泵浦尺寸為3×3×(2+11+2)mm3的Nd:YVO4復(fù)合晶體的30W量級(jí)基模固體激光器,另外結(jié)合聲光調(diào)Q技術(shù)可以使其穩(wěn)定工作在200 kHz重復(fù)頻率下;③、基于雙端泵浦尺寸為3×3×(2+16+2)mm3的Nd:YV04復(fù)合晶體的50W量級(jí)基模固體激光器,結(jié)合聲光調(diào)Q技術(shù)可以使其穩(wěn)定工作在600 kHz重復(fù)頻率下。優(yōu)質(zhì)基頻光源的獲得,為我們開(kāi)展非線性光學(xué)頻率變換方面的工作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為應(yīng)用,我們對(duì)基于周期性疇極化反轉(zhuǎn)摻鎂鈮酸鋰(PPMgOLN)晶體的中紅外光學(xué)參量振蕩器進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn),在2.7μm和3.8μm波段均獲得了大于3W的激光輸出,在4.3μm波段也獲得了小功率輸出?;谑芗げ祭餃Y散射(SBS)的相位共軛鏡具有實(shí)時(shí)補(bǔ)償激光放大器熱畸變的功效。我們研制了一種可在高重復(fù)頻率(1000 Hz)、大脈沖能量(40 mJ)條件下穩(wěn)定工作的大口徑錐度光纖相位共軛鏡,并能達(dá)到最高70%的SBS反射率。實(shí)驗(yàn)研究了光纖端面質(zhì)量以及泵浦脈沖寬度對(duì)相位共軛鏡反射率的影響。對(duì)熔石英棒布里淵放大器從功率、時(shí)間、空間三個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究,觀察到了布里淵放大器中的增益導(dǎo)引和脈沖展寬兩種新現(xiàn)象,并對(duì)其進(jìn)行了解釋。完成了一套帶有大口徑錐度光纖相位共軛鏡的高重頻、大能量MOPA激光系統(tǒng)。為了進(jìn)一步擴(kuò)展相位共軛鏡的動(dòng)態(tài)范圍和可承受負(fù)載能力,設(shè)計(jì)了一種基于分離雙池結(jié)構(gòu)的全固態(tài)相位共軛鏡系統(tǒng),解決了以往沒(méi)有解決的多束激光實(shí)現(xiàn)有效光學(xué)隔離的問(wèn)題,并完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

石光[10](2009)在《應(yīng)用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)》文中指出在本論文中我們利用結(jié)合了傅里葉光學(xué)和非線性光學(xué)的泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了克爾液體、有機(jī)大分子和半導(dǎo)體的光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)。我們利用高斯分解方法和零階漢克爾變換方法對(duì)Z掃描理論進(jìn)行了系統(tǒng)分析。我們發(fā)展了適于大非線性虛相移條件下的Z掃描技術(shù)。我們利用納秒Z掃描技術(shù)在不同脈沖能量和激光器重復(fù)頻率下研究了(t-Bu)4PcGaI/PMMA薄膜的光學(xué)非線性。在排除了熱效應(yīng)和高階光學(xué)非線性后,我們利用大吸收和折射非線性的Z掃描理論確定了該薄膜的三階非線性吸收系數(shù)和折射率。從非線性波動(dòng)方程出發(fā),我們應(yīng)用簡(jiǎn)并泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了克爾液體CS2中的啁啾頻率差雙光束耦合。我們對(duì)泵浦光和探測(cè)光為垂直線偏振的情況進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)上的研究。我們提供了適合解釋實(shí)驗(yàn)的理論計(jì)算。我們發(fā)現(xiàn)了克爾液體中雙光束耦合對(duì)光強(qiáng)和相位動(dòng)力學(xué)信號(hào)的影響。在不同偏振態(tài)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與受激瑞利翼散射的理論預(yù)期相符。在和受激瑞利翼散射相關(guān)的啁啾頻率差雙光束耦合理論的幫助下,人們可以利用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)同時(shí)確定光強(qiáng)依賴(lài)的非線性折射率,分子重新定向弛豫時(shí)間和激光器的線性啁啾系數(shù)。在皮秒脈沖激光532 nm波長(zhǎng)下,我們利用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究了ZnPcBr4/DMSO溶液的光學(xué)非線性并且實(shí)現(xiàn)了激發(fā)態(tài)非線性折射的直接測(cè)量。這種最新技術(shù)能夠提供高靈敏度并且可以同時(shí)提供材料系統(tǒng)的激發(fā)態(tài)吸收和折射動(dòng)力學(xué)。當(dāng)探測(cè)光在酞菁溶液中傳播和強(qiáng)泵浦光相互作用時(shí),我們測(cè)量了它的透過(guò)光強(qiáng)和相位改變。我們使用了分子能級(jí)模型去解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在額外的納秒激光開(kāi)孔Z掃描測(cè)量的幫助下,我們明確地獲得了和能級(jí)模型相關(guān)的光物理參數(shù)。我們也確定了純DMSO光強(qiáng)依賴(lài)的折射率,它顯示了一個(gè)正的并且小的值。另外,我們測(cè)量了分子的激發(fā)單重態(tài)和最低的三重態(tài)對(duì)非線性折射率的貢獻(xiàn)。我們發(fā)現(xiàn)在ZnPcBr4/DMSO分子系統(tǒng)中,雙光子吸收可以忽略。然而和基態(tài)吸收截面相比,單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)的吸收截面卻相當(dāng)大,同時(shí)系際躍遷時(shí)間相當(dāng)短。我們將泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)擴(kuò)展到非簡(jiǎn)并領(lǐng)域,利用非簡(jiǎn)并導(dǎo)-價(jià)帶理論系統(tǒng)地分析了半導(dǎo)體ZnSe和ZnS中的光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)。我們的結(jié)果表明非簡(jiǎn)并泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)可以用來(lái)確定半導(dǎo)體中超快的束縛電子非線性(例如多光子吸收和光強(qiáng)依賴(lài)的非線性折射)以及積累的自由載流子非線性(包括自由載流子吸收截面,折射體積和載流子壽命)。

二、光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究(論文開(kāi)題報(bào)告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問(wèn)題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問(wèn)題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫(xiě)法范例:

本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過(guò)程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁(yè)面大小,采用多級(jí)分層頁(yè)表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過(guò)程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。

(2)本文研究方法

調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過(guò)主支變革、控制研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。

實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。

定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過(guò)具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。

跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來(lái)分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。

模擬法:通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來(lái)間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究(論文提綱范文)

(1)Compton散射下光折變晶體中的孤子傳輸特性(論文提綱范文)

1 引言
2 孤子傳輸?shù)臋C(jī)制
3 理論分析
4 數(shù)值模擬
5 結(jié)論

(2)光折變非線性表面波精確解研究(論文提綱范文)

致謝
中文摘要
ABSTRACT
目錄
1 引言
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 選題的背景
    1.3 問(wèn)題的提出
    1.4 論文安排
    本章小結(jié)
2 基礎(chǔ)理論
    2.1 光折變效應(yīng)簡(jiǎn)介
        2.1.1 光折變效應(yīng)的物理機(jī)制及特點(diǎn)
        2.1.2 光折變效應(yīng)的主要特征
    2.2 光折變晶體上的表面波產(chǎn)生
        2.2.1 表面波的耦合波方程及解
        2.2.2 常用的實(shí)現(xiàn)方法
    2.3 鎢青銅型鈮酸鹽——鈮酸鍶鋇晶體的結(jié)構(gòu)與特性
        2.3.1 鎢青銅型鈮酸鹽晶體的概念
        2.3.2 鈮酸鍶鋇(Sr_xBa_(1-x)Nb_2O_6,SBN)晶體的結(jié)構(gòu)
        2.3.3 SBN晶體的生長(zhǎng)及極化
        2.3.4 SBN晶體的光折變性能
        2.3.5 SBN晶體在光折變方面的應(yīng)用
    本章小結(jié)
3 光折變表面波研究分類(lèi)歸納及研究進(jìn)展
    3.1 引言
    3.2 光折變表面波研究分類(lèi)歸納
        3.2.1 基于擴(kuò)散機(jī)制的光折變表面波
        3.2.2 基于擴(kuò)散——漂移機(jī)制的表面
        3.2.3 基于光生伏打機(jī)制的光折變表面波
    3.3 光折變表面波應(yīng)用進(jìn)展
        3.3.1 擴(kuò)散——漂移機(jī)制下Bi_(12)TiO_(20)晶體的表面光放大
        3.3.2 BiTiO_3晶體由光折變表面波激發(fā)的表面二次諧波
    本章小結(jié)
4 光折變表面波理論及研究
    4.1 引言
    4.2 孤子自彎曲動(dòng)態(tài)過(guò)程
        4.2.1 孤子的基本概念
        4.2.2 光學(xué)中的孤子
        4.2.3 孤子的自彎曲效應(yīng)
    4.3 非線性薛定諤方程的建立
    4.4 Hirota雙線性方法
        4.4.1 Hirota雙線性方法的演變
        4.4.2 Hirota雙線性方法詳述以及雙線性導(dǎo)數(shù)的定義和性質(zhì)
        4.4.3 Hirota雙線性方法的具體步驟
        4.4.4 基于Hirota雙線性方法的非線性Schrodinger方程新解
    4.5 擴(kuò)散機(jī)制下的光折變表面波理論的建立
    4.6 擴(kuò)散機(jī)制下的光折變表面波理論研究
        4.6.1 擴(kuò)散機(jī)制下光折變表面波方程的精確解
        4.6.2 精確解探究
    4.7 擴(kuò)散——漂移機(jī)制下的光折變表面波理論的建立
    4.8 擴(kuò)散——漂移機(jī)制下的光折變表面波理論研究
        4.8.1 擴(kuò)散——漂移機(jī)制下的光折變表面波方程的精確解
        4.8.2 精確解探究
    本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

(3)鈣離子摻雜的鎢青銅型晶體鈮酸鍶鋇的光學(xué)特性研究(論文提綱范文)

目錄
Table of Contents
摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1-1 鎢青銅型鈮酸鹽晶體研究概述
        1-1-1 鈮酸鍶鋇(SBN)晶體
        1-1-2 鈮酸鍶鋇鉀鈉(KNSBN)晶體
        1-1-3 鈮酸鍶鋇鈣(CSBN)晶體
        1-1-4 鈮酸鋇鈣(CBN28)晶體
        1-1-5 其他鎢青銅型結(jié)構(gòu)晶體
    §1-2 摻雜對(duì)鎢青銅鈮酸鹽晶體結(jié)構(gòu)及性能影響
    §1-3 非線性光折變效應(yīng)
        1-3-1 非線性光折變效應(yīng)簡(jiǎn)介
        1-3-2 鎢青銅結(jié)構(gòu)晶體的光折變性能
        1-3-3 鎢青銅結(jié)構(gòu)晶體在光折變方面的應(yīng)用
    §1-4 本論文的研究工作
    參考文獻(xiàn)
第二章 CSBN晶體的晶格振動(dòng)光譜研究
    §2-1 引言
    §2-2 CSBN晶體的晶體結(jié)構(gòu)和空間群分析
        2-2-1 CSBN材料置備及結(jié)構(gòu)
        2-2-2 P4bm(C_(4v)~2)空間群分析
    §2-3 CSBN晶體的拉曼光譜
        2-3-1 實(shí)驗(yàn)儀器、樣品制備及實(shí)驗(yàn)配置
        2-3-2 拉曼光譜結(jié)果分析及討論
    §2-4 CSBN晶體的紅外光譜
        2-4-1 測(cè)試裝置和方法
        2-4-2 紅外光譜結(jié)果分析及討論
    §2-5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 CSBN晶體的熱學(xué)特性研究
    §3-1 引言
    §3-2 CSBN晶體的熱物理性質(zhì)
        3-2-1 CSBN晶體的比熱
        3-2-2 CSBN晶體的熱膨脹
        3-2-3 CSBN晶體的熱導(dǎo)率
    §3-3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 CSBN晶體的雙折射及其偏振光干涉
    §4-1 引言
    §4-2 CSBN晶體的雙折射
        4-2-1 晶體雙折射與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系
        4-2-2 CSBN晶體的雙折射消光角的測(cè)量
        4-2-3 CSBN晶體的折射率及雙折射
    §4-3 晶體的偏振光干涉理論
        4-3-1 晶片在正交和平行偏光鏡下的干涉
        4-3-2 晶片在聚斂偏振光下的干涉現(xiàn)象(錐光干涉圖)
    §4-4 CSBN晶體的錐光干涉
        4-4-1 聚斂偏振光下的CSBN晶體的錐光干涉
        4-4-2 試驗(yàn)結(jié)果分析及理論計(jì)算
        4-4-3 CSBN晶體的光學(xué)均勻性
    §4-5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 CSBN晶體的光折變中心
    §5-1 引言
    §5-2 光折變中心理論
        5-2-1 光折變晶體的缺陷中心的形成
        5-2-2 光折變中心的表征
    §5-3 CSBN晶體的透射特性及光折變中心
        5-3-1 CSBN晶體的透射特性
        5-3-2 CSBN晶體的吸收邊及其衰減指數(shù)
        5-3-3 Ca~(2+)摻雜CSBN的光折變中心判定
    §5-4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 CSBN晶體的光折變非線性特性研究
    §6-1 引言
    §6-2 CSBN晶體的非線性折射率
        6-2-1 三階非線性相關(guān)理論
        6-2-2 Z-掃描技術(shù)
        6-2-3 基于Z-掃描技術(shù)的非線性折射系數(shù)測(cè)量
        6-2-4 Z-掃描裝置的改進(jìn)及CSBN25的Z-掃描曲線
    §6-3 CSBN晶體的光折變非線性
        6-3-1 非偏振光下基于Michelson干涉法的晶體光折變動(dòng)態(tài)行為
        6-3-2 偏振光寫(xiě)入的CSBN晶體的光折變動(dòng)態(tài)行為
        6-3-3 CSBN50晶體的自聚焦向自散焦的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換特性理論詮釋
        6-3-4 CSBN晶體的雙折射率動(dòng)態(tài)變化特性
    §6-4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 鈣離子摻雜鈮酸鹽體相位柵衍射特性研究
    §7-1 引言
    §7-2 CSBN晶體的體相位柵的衍射效率
    §7-3 平面單色光波入射下的CSBN晶體自衍射特性
        7-3-1 實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象
        7-3-2 平面單色光波入射下自衍射形狀的理論分析
        7-3-3 噪音相位光柵的理論模型
    §7-4 CBN28晶體的光感應(yīng)光散射
        7-4-1 CBN28晶體的扇形效應(yīng)(前向散射光放大)
        7-4-2 CBN28晶體的散射光錐
    §7-5 聚焦光束入射下的CSBN晶體遠(yuǎn)場(chǎng)衍射現(xiàn)象
        7-5-1 實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象
        7-5-2 自衍射現(xiàn)象的成因
    §7-6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第八章 CSBN晶體的相位共軛特性研究
    §8-1 引言
    §8-2 相位共軛理論
        8-2-1 自泵浦相位共軛
        8-2-2 互泵浦相位共軛
    §8-3 CSBN晶體中"奇異"的自泵浦相位共軛
        8-3-1 試驗(yàn)現(xiàn)象觀察
        8-3-2 試驗(yàn)現(xiàn)象理論分析
    §8-4 CSBN晶體的自泵浦相位共軛及其應(yīng)用
        8-4-1 自泵浦相位共軛的共軛反射率(SPPCM)
        8-4-2 自泵浦相位共軛響應(yīng)時(shí)間
        8-4-3 自泵浦相位共軛實(shí)現(xiàn)光學(xué)圖像邊緣增強(qiáng)
    §8-5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第九章總結(jié)
    §9-1 主要結(jié)論
    §9-2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    §9-3 有待進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
攻讀博士學(xué)位期間主持或參與的課題
PAPER ONE
PAPER TWO
Acknowledgments
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表

(4)穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究(論文提綱范文)

摘要
Abstact
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光孤子的形成機(jī)理及研究狀況
    1.3 光折變空間光孤子的研究背景
        1.3.1 克爾型孤子
        1.3.2 飽和介質(zhì)型孤子
    1.4 光折變空間光孤子的研究進(jìn)展
        1.4.1 相干孤子
        1.4.2 非相干孤子
        1.4.3 孤子間的相互作用
    1.5 調(diào)制不穩(wěn)定性
    1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
        1.6.1 內(nèi)容
        1.6.2 意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的基本理論
    2.1 引言
    2.2 光折變材料
    2.3 光折變效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程
    2.4 穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的基本理論
        2.4.1 動(dòng)力學(xué)方程
        2.4.2 空間電荷場(chǎng)及其演化方程
        2.4.3 孤子解
        2.4.4 討論
    2.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 有偏壓中心對(duì)稱(chēng)光折變晶體中的空間孤子
    3.1 引言
    3.2 空間電荷場(chǎng)與非線性波動(dòng)方程
    3.3 孤子的解
        3.3.1 亮孤子
        3.3.2 暗孤子
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 有偏壓光伏光折變晶體中亮暗矢量孤子的演化
    4.1 引言
    4.2 演化方程
    4.3 數(shù)值解
    4.4 解析解
    4.5 特性
    4.6 穩(wěn)定性
    4.7 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 有偏壓光伏光折變晶體中寬光束的調(diào)制不穩(wěn)定性
    5.1 引言
    5.2 時(shí)域調(diào)制不穩(wěn)定性
    5.3 空域調(diào)制不穩(wěn)定性
    5.4 穩(wěn)態(tài)條件下準(zhǔn)平面光波的一維調(diào)制不穩(wěn)定性
        5.4.1 理論模型
        5.4.2 非局域條件
        5.4.3 局域條件
        5.4.4 特性
    5.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 部分非相干暗光伏孤子的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 非相干孤子的基本理論
    6.3 非相干暗孤子
        6.3.1 研究背景及現(xiàn)狀
        6.3.2 形成機(jī)理
    6.4 部分非相干暗光伏孤子實(shí)驗(yàn)
        6.4.1 原理
        6.4.2 裝置
        6.4.3 步驟及其結(jié)果
    6.5 相干暗光伏孤子實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 裝置
        6.5.2 步驟及結(jié)果
    6.6 分析與討論
        6.6.1 二者的區(qū)別
        6.6.2 二者的聯(lián)系
    6.7 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的應(yīng)用
    1.光控光
    2.方向藕合器
    3.圖像傳輸
    4.光孤子開(kāi)關(guān)
    5.其他應(yīng)用
    參考文獻(xiàn)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 總結(jié)
    8.2 展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝

(5)光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究(論文提綱范文)

0 引言
1 耦合模型
2 理論分析
3 結(jié)論

(6)光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究(論文提綱范文)

1 耦合模型
2 理論分析
3 結(jié)論

(7)光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究(論文提綱范文)

1 雙波導(dǎo)孤子耦合模型
2 理論分析
3 結(jié)論

(8)基于二次電光效應(yīng)的電控全息光開(kāi)關(guān)的研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1.1 研究背景
        1.1.1 光互連與光交換
        1.1.2 全息光開(kāi)關(guān)
    §1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光互連與光交換技術(shù)的進(jìn)展
        1.2.2 體全息存儲(chǔ)與熱固定技術(shù)的進(jìn)展
        1.2.3 電控全息光開(kāi)關(guān)器件的研究進(jìn)展
    §1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 電控全息光開(kāi)關(guān)的技術(shù)原理
    §2.1 光折變效應(yīng)
    §2.2 克爾電光效應(yīng)
    §2.3 布拉格衍射與電控全息技術(shù)
        2.3.1 體全息存儲(chǔ)與布拉格衍射
        2.3.2 電控全息技術(shù)
    §2.4 本章小結(jié)
第三章 體全息相位光柵的記錄與再現(xiàn)
    §3.1 存儲(chǔ)介質(zhì)
        3.1.1 晶體的選擇
        3.1.2 晶體的加工
    §3.2 順電相KLTN 晶體中體全息光柵的衍射效率分析
        3.2.1 反射型體全息相位光柵的衍射效率
        3.2.2 透射型體全息相位光柵的衍射效率
    §3.3 亞微米體全息相位柵的記錄實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.3.2 亞微米體全息光柵的寫(xiě)入
    §3.4 體全息相位柵的再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 衍射效率的測(cè)量
        3.4.2 衍射效率與讀出角的關(guān)系
    §3.5 本章小結(jié)
第四章 體全息相位光柵的熱固定研究
    §4.1 熱固定的動(dòng)力學(xué)方程
    §4.2 耦合波理論
    §4.3 體全息相位柵熱固定過(guò)程的數(shù)值模擬
        4.3.1 FlexPDE 程序簡(jiǎn)介
        4.3.2 基于FlexPDE 研究大調(diào)制度體全息光柵的形成
    §4.4 體全息相位柵的熱固定壽命
        4.4.1 離子?xùn)艍勖睦碚撃P?/td>
        4.4.2 光柵間距對(duì)離子?xùn)艍勖挠绊?/td>
        4.4.3 離子?xùn)艍勖鼘?duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系
        4.4.4 離子?xùn)艍勖鼘?duì)離子濃度的依賴(lài)關(guān)系
        4.4.5 對(duì)理論模型的討論
    §4.5 體全息相位柵的熱固定實(shí)驗(yàn)
    §4.6 本章小結(jié)
第五章 電控全息光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應(yīng)特性
    §5.1 電控全息光開(kāi)關(guān)的延時(shí)分析
    §5.2 電控全息時(shí)間響應(yīng)的物理機(jī)制
    §5.3 電控全息光開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的交換速度
        5.3.1 測(cè)量方法
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.3 討論
    §5.4 本章小結(jié)
第六章 電控全息光開(kāi)關(guān)的控制系統(tǒng)
    §6.1 電控全息光開(kāi)關(guān)控制信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
        6.1.1 雪崩三極管的電觸發(fā)導(dǎo)通與過(guò)壓擊穿導(dǎo)通
        6.1.2 Marx 級(jí)聯(lián)電路
        6.1.3 高速高壓脈沖信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
    §6.2 控制信號(hào)發(fā)生器的電路仿真
        6.2.1 PSPICE 軟件介紹
        6.2.2 電路仿真結(jié)果
    §6.3 光開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)
    §6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    §7.1 論文研究工作總結(jié)
    §7.2 論文研究的意義與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果

(9)高功率端面泵浦基模固體激光器及光纖相位共軛鏡改善光束質(zhì)量研究(論文提綱范文)

致謝
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    §1.1 選題的背景及意義
    §1.2 端面泵浦基模固體激光器發(fā)展概況
        §1.2.1 端泵基模固體激光器發(fā)展概況
        §1.2.1.1 國(guó)外發(fā)展情況
        §1.2.1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況
        §1.2.1.3 發(fā)展?fàn)顩r小結(jié)
        §1.2.2 相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況
        §1.2.2.1 直接泵浦技術(shù)
        §1.2.2.2 激光增益介質(zhì)
        §1.2.2.3 諧振腔設(shè)計(jì)技術(shù)
        §1.2.3 端泵激光器發(fā)展趨勢(shì)
    §1.3 基于SBS-PCM的激光系統(tǒng)
        §1.3.1 固體SBS-PCM
        §1.3.2 帶SBS-PCM的高重頻MOPA激光系統(tǒng)
    §1.4 論文主要內(nèi)容及研究成果
        §1.4.1 論文主要內(nèi)容
        §1.4.2 研究成果
第二章 端面泵浦固體激光器的熱效應(yīng)
    §2.1 引言
    §2.2 晶體溫度場(chǎng)分布計(jì)算
        §2.2.1 計(jì)算方法簡(jiǎn)介
        §2.2.2 單端泵浦計(jì)算結(jié)果
        §2.2.3 雙端泵浦計(jì)算結(jié)果
    §2.3 熱透鏡焦距的計(jì)算
    §2.4 熱透鏡效應(yīng)對(duì)基模輸山功率的限制
    §2.5 鍵合晶體用于緩解熱效應(yīng)
    §2.6 激光晶體熱透鏡光焦度的非線性變化效應(yīng)
    §2.7 本章小結(jié)
第三章 端面泵浦固體激光器基本理論及能量傳遞上轉(zhuǎn)換(ETU)效應(yīng)對(duì)其的影響
    §3.1 引言
    §3.2 端面泵浦耦合系統(tǒng)
        §3.2.1 耦合系統(tǒng)的計(jì)算
        §3.2.2 耦合系統(tǒng)球差的影響
    §3.3 端面泵浦固體激光器基本理論
    §3.4 能量傳遞上轉(zhuǎn)換(ETU)效應(yīng)
        §3.4.1 ETU效應(yīng)簡(jiǎn)介
        §3.4.2 ETU效應(yīng)對(duì)上能級(jí)壽命的影響
        §3.4.3 ETU效應(yīng)對(duì)激光閾值的影響
        §3.4.4 ETU效應(yīng)對(duì)小信號(hào)增益的影響
        §3.4.5 ETU效應(yīng)對(duì)熱負(fù)載系數(shù)的影響(靜態(tài))
        §3.4.6 ETU效應(yīng)導(dǎo)致的熱透鏡光焦度非線性變化效應(yīng)(動(dòng)態(tài))
        §3.4.7 ETU效應(yīng)對(duì)重復(fù)頻率的依賴(lài)關(guān)系
    §3.5 本章小結(jié)
    §3.6 附錄
        §3.6.1 幾個(gè)積分的計(jì)算
        §3.6.2 考慮ETU后計(jì)算閾值過(guò)程中的積分
        §3.6.3 考慮ETU后計(jì)算小信號(hào)增益過(guò)程中的積分
第四章 基模諧振腔設(shè)計(jì)與球差效應(yīng)
    §4.1 引言
    §4.2 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定腔
        §4.2.1 熱透鏡腔的動(dòng)態(tài)工作特性
        §4.2.2 基模動(dòng)態(tài)穩(wěn)定腔
        §4.2.3 平平腔兩臂長(zhǎng)的作用
        §4.2.4 腔鏡曲率的作用
        §4.2.5 腔內(nèi)透鏡或者曲率鏡的作用
    §4.3 球差效應(yīng)及其對(duì)諧振腔的影響
        §4.3.1 球差的形成與分析
        §4.3.2 球差效應(yīng)的度量
        §4.3.3 球差效應(yīng)對(duì)光束質(zhì)量的影響
        §4.3.4 球差對(duì)諧振腔本征模的影響
        §4.3.5 球差對(duì)頻率簡(jiǎn)并的影響
        §4.3.6 球差效應(yīng)基模輸出功率的限制
        §4.3.7 球差效應(yīng)的補(bǔ)償
        §4.3.8 球差效應(yīng)的規(guī)避
    §4.4 球差與平平腔
        §4.4.1 球差對(duì)平平對(duì)稱(chēng)腔的影響
        §4.4.2 球差對(duì)平平非對(duì)稱(chēng)腔的影響
    §4.5 本章小結(jié)
第五章 激光二極管端面泵浦的高功率基模固體激光器及其泵浦的中紅外光學(xué)參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究
    §5.1 激光晶體的選擇
    §5.2 激光二極管的選擇
    §5.3 Nd:GdVO_4激光器實(shí)驗(yàn)研究
    §5.4 Nd:YVO_4激光器實(shí)驗(yàn)研究(小晶體)
        §5.4.1 單端泵浦單端鍵合晶體
        §5.4.2 雙端泵浦雙端鍵合晶體
        §5.4.3 占空比和重復(fù)頻率對(duì)調(diào)Q脈沖的影響
    §5.5 Nd:YVO_4激光器實(shí)驗(yàn)研究(大晶體)
        §5.5.1 單端泵浦實(shí)驗(yàn)
        §5.5.2 雙端泵浦實(shí)驗(yàn)
    §5.6 中紅外激光器
        §5.6.1 2.7μm中紅外激光輸出
        §5.6.2 3.8μm中紅外激光輸出
        §5.6.3 4.3μm中紅外激光輸出
    §5.7 本章小結(jié)
第八章 應(yīng)用高SBS反射率大口徑錐度光纖相位共軛鏡的千赫茲激光MOPA系統(tǒng)
    §6.1 引言
    §6.2 實(shí)驗(yàn)條件
        §6.2.1 單縱模種子激光器
        §6.2.2 MOPA激光系統(tǒng)
        §6.2.3 錐度光纖
    §6.3 SBS反射率和相位共軛初步研究
        §6.3.1 錐度光纖SBS反射率
        §6.3.2 400 Hz重頻下雙通結(jié)果
    §6.4 熔石英棒布里淵放大器
        §6.4.1 功率放大特性
        §6.4.2 脈沖壓縮特性
        §6.4.3 增益導(dǎo)引特性
    §6.5 高SBS反射率錐度光纖PCM及其應(yīng)用
        §6.5.1 光纖端面質(zhì)量對(duì)反射率的影響
        §6.5.2 脈沖寬度對(duì)反射率的影響
        §6.5.3 1000 Hz重頻下泵浦脈寬為15ns時(shí)的雙通特性
    §6.6 組合系統(tǒng)概念的提出以及初步原理實(shí)現(xiàn)
    §6.7 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    §7.1 工作總結(jié)
    §7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    §7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
博士在讀期間發(fā)表的論文及參加的研究項(xiàng)目

(10)應(yīng)用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究的目的和意義
    1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 大非線性相移下(t-Bu)_4PcGaI/PMMA 薄膜光學(xué)非線性的確定
    2.1 引言
    2.2 大非線性相移下的Z 掃描理論
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CS_2中雙光束耦合光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)
    3.1 引言
    3.2 簡(jiǎn)并雙光束耦合泵浦探測(cè)4F 成像理論
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 ZnPcBr_4/DMSO 中激發(fā)態(tài)光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)
    4.1 引言
    4.2 有機(jī)分子能級(jí)模型理論
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 ZnSe 和ZnS 中束縛電子和自由載流子光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)
    5.1 引言
    5.2 非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體導(dǎo)-價(jià)帶理論
    5.3 數(shù)值模擬與分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷

四、光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]Compton散射下光折變晶體中的孤子傳輸特性[J]. 郝曉飛,禹定臣,郝東山. 量子電子學(xué)報(bào), 2010(02)
  • [2]光折變非線性表面波精確解研究[D]. 馮璽. 北京交通大學(xué), 2009(12)
  • [3]鈣離子摻雜的鎢青銅型晶體鈮酸鍶鋇的光學(xué)特性研究[D]. 高成勇. 山東大學(xué), 2008(01)
  • [4]穩(wěn)態(tài)光折變空間光孤子的研究[D]. 李金萍. 中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所), 2006(06)
  • [5]光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究[J]. 郝東山. 信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2003(01)
  • [6]光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子傳輸與耦合特性的研究[J]. 郝東山. 孝感學(xué)院學(xué)報(bào), 2002(06)
  • [7]光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中光孤子傳輸與耦合特性的研究[J]. 郝東山,劉安輝. 天中學(xué)刊, 2002(05)
  • [8]基于二次電光效應(yīng)的電控全息光開(kāi)關(guān)的研究[D]. 宋艷生. 國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2011(03)
  • [9]高功率端面泵浦基模固體激光器及光纖相位共軛鏡改善光束質(zhì)量研究[D]. 趙智剛. 浙江大學(xué), 2011(07)
  • [10]應(yīng)用泵浦探測(cè)4F成像技術(shù)研究光學(xué)非線性動(dòng)力學(xué)[D]. 石光. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2009(11)

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光折變晶體熱透鏡效應(yīng)中孤子透射和耦合特性的研究
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