Bragg diffraction of multilayer volume holographic gratings under ultrashort laser pulse readout

The multilayer coupled wave theory is extended to systematically investigate the diffraction properties of multilayer volume holographic gratings (MVHGs) under ultrashort laser pulse readout. Solutions for the diffracted and transmitted intensities, diffraction efficiency, and the grating bandwidth are obtained in transmission MVHGs. It is shown that the diffraction characteristics depend not only on the input pulse duration but also on the number and thickness of grating layers and the gaps between holographic layers. This analysis can be implemented as a useful tool to aid with the design of multilayer volume grating-based devices employed in optical communications, pulse shaping, and processing. (C) 2008 Optical Society of America

利用双折射透镜组实现激光束空间整形

为了提高惯性约束聚变高功率激光系统的整体效率和充分利用光能，需要将高斯分布的光束整形为空间均匀分布的平顶光束。本文从球面透镜的琼斯矩阵出发，利用光学传输矩阵对双折射透镜组空间光束整形系统进行了理论分析，数值模拟了整形效果，讨论了透镜组参量的选择以及中心加工厚度误差等因素带来的影响，并对该系统进行了实验研究。在实验中，利用该双折射透镜组整型系统实现了光束的均匀化输出。在神光Ⅱ第九路中，在近场静态工作条件下，可将光束填充因子从原来的66％提高到80％。

基于光纤环形镜的全光脉冲整形器

提出了一种基于光纤环形镜的全光脉冲整形器。该全光脉冲整形器利用波分复用器将控制光脉冲引入光纤环形镜中，控制光脉冲由于交叉相位调制在信号光上产生了非线性附加相移。信号光在耦合器中发生干涉，经过整形的信号光脉冲从脉冲整形器的出射端出射，信号脉冲的波形由非线性附加相移的波形决定。实验中．利用对控制脉冲光谱整形和啁啾展宽的方法来对控制脉冲进行时间脉冲的整形，该全光脉冲整形器实现了对单纵模激光的脉冲整形，同时实现了飞秒脉冲和单纵模整形脉冲的精确同步。在理论上数值计算了该全光脉冲整形器的输出特性，理论计算结果和实验结

基于孔径耦合带状线的激光脉冲整形系统

实现了一种新型的激光脉冲整形系统，该系统使用了一个由孔径耦合带状线（ACSL）电脉冲整形器驱动的电光调制器。一个电脉冲整形器由两条通过其公共接地板上的耦合孔径发生耦合作用的带状传输线所组成的四端口装置。更换具有不同耦合孔径的公共接地板，该电脉冲整形发生器可以具有150ps时间结构的任意整形电脉冲。将任意整形的电脉冲输入到电光调制器上，就可以得到任意整形的激光脉冲。利用该系统，激光脉冲整形系统能够产生具有150ps前后沿，1～3ns脉冲宽度可调、高对比度、光滑过渡以及任意整形的激光脉冲。

变栅距光栅实现啁啾脉冲光谱整形

为了充分利用放大介质的增益带宽，获得脉宽更短，功率更高的输出脉冲，需要将输入到主放大链的种子脉冲进行光谱整形来补偿放大过程中的增益窄化效应。提出了利用变栅距反射光栅实现中心波长1053nm，谱宽6nm啁啾脉冲的光谱整形。运用严格的光栅衍射耦合波理论分析光栅的衍射特性，发现该方案不会引入相位畸变。分别计算和分析了刻槽深度、入射角大小、光栅周期以及入射光波长的变化对衍射效率的影响，通过选取适当的光栅参量可获得0．5％～84％的光谱调制深度。

高功率激光装置前端系统激光脉冲的时间整形及修正技术

针对激光惯性约束聚变实验研究对高功率激光驱动器前端系统复杂时间形状种子激光脉冲的需求, 应用孔径耦合带状线集成波导整形系统设计了满足需要的前端整形激光脉冲。用一种新方法精确计算了孔径耦合带状线电脉冲整形器的耦合系数和孔径宽度的数值关系, 并针对高衬比度整形激光脉冲的需求, 提出了高衬比度双极型集成波导整形系统方案。由该系统可以得到100 ps脉冲前沿、1～3 ns脉冲宽度可调、高衬比度(大于100∶1)、光滑无纹波调制、可精确满足神光II八路及第九路装置需求的前端整形激光脉冲。

二元振幅型面板用于光束空间整形

为了提高高功率激光系统的整体效率和充分利用光能,需要对前端注入的高斯光束进行空间整形,实现驱动器终端激光的均匀化输出。采用振幅型二元面板对激光光束进行空间强度整形,利用误差扩散法进行了理论设计,数值摸拟了整形效果,同时讨论了面板加工误差以及空间滤波器的小孔大小等因素带来的影响。根据理论设计,分别加工了反高斯透射率分布和抛物线透射率分布的二元面板,并进行了整形实验,实现了各自的整形功能,并做了误差分析。实验证明二元面板能对激光光束的空间强度分布实现了精确的整形。

整形激光脉冲与激光探针同步技术

实现了应用于神光Ⅱ装置中的高精度整形激光脉冲与激光探针同步方案。在该方案中,激光探针经硅光导开关进行光电转换之后作为激光脉冲整形单元的触发信号,使激光脉冲整形单元,输出与激光探针同步的整形激光脉冲。为了降低由于触发信号不稳定引起的时间晃动,在光电转换之前放大激光探针,以调整激光脉冲整形单元触发信号的幅度。在神光Ⅱ装置中实现了整形激光脉冲与激光探针小于4.5 ps(均方根)的时间同步精度。

基于电光调制的激光光谱整形技术

提出了一种新型的基于电光调制的激光光谱整形方案，该整形技术可以减轻啁啾脉冲放大系统中的增益窄化效应。傅立叶变换限的宽带种子激光脉冲通过光学展宽器线性展宽后，耦合到加载有整形电脉冲的集成波导调制器中进行整形，整形电脉冲由孔径耦合带状线电脉冲发生器产生。由于线性啁啾脉冲时间-频率的直接对应关系，在时域内对宽带种子激光脉冲整形，其光谱也得到了同样形状的整形。模拟了整形光谱形状，相应的整形电脉冲波形，分析了该整形技术的光谱整形分辨率，以及整形过程中引入的相位畸变。

利用石英晶体平凸透镜实现激光束的空间整形

基于石英晶体的旋光特性，我们提出利用石英晶体平凸透镜和偏振片来实现线偏振光的空间强度整形，通过控制入射光的偏振方向可以方便地改变输出激光的空间强度分布。

Generation of 1.5-12 ns width-tunable 532 nm pulses by adopting laser-induced plasma shutter technique

The pulse-shaping technique has found widespread applications in nonlinear optics and material processing. Experimental research on laser-induced plasma shutter to control the 532 nm pulse width is conducted. The impacts of the total pulse output energy on pulse compression are investigated, and a useful conclusion can be drawn that there exists an optimal value of pulse energy at which the shortest output pulse of 3.23 ns can be obtained without a device for delay-time. Once the device for delay-time is employed to change the optical differences between two laser paths, the pulse width can be further shortened to 1.51 ns. In short, the 1.5-12 ns width-tunable 532 nm laser pulses have been obtained by adopting the laser-induced plasma shutter technique. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Learning to perceive in the sensor motor approach: Piaget's theory of equilibration interpreted dynamically

Learning to perceive is faced with a classical paradox: if understanding is required for perception, how can we learn to perceive something new, something we do not yet understand? According to the sensorimotor approach, perception involves mastery of regular sensorimotor co-variations that depend on the agent and the environment, also known as the "laws" of sensorimotor contingencies (SMCs). In this sense, perception involves enacting relevant sensorimotor skills in each situation. It is important for this proposal that such skills can be learned and refined with experience and yet up to this date, the sensorimotor approach has had no explicit theory of perceptual learning. The situation is made more complex if we acknowledge the open-ended nature of human learning. In this paper we propose Piaget's theory of equilibration as a potential candidate to fulfill this role. This theory highlights the importance of intrinsic sensorimotor norms, in terms of the closure of sensorimotor schemes. It also explains how the equilibration of a sensorimotor organization faced with novelty or breakdowns proceeds by re-shaping pre-existing structures in coupling with dynamical regularities of the world. This way learning to perceive is guided by the equilibration of emerging forms of skillful coping with the world. We demonstrate the compatibility between Piaget's theory and the sensorimotor approach by providing a dynamical formalization of equilibration to give an explicit micro-genetic account of sensorimotor learning and, by extension, of how we learn to perceive. This allows us to draw important lessons in the form of general principles for open-ended sensorimotor learning, including the need for an intrinsic normative evaluation by the agent itself. We also explore implications of our micro-genetic account at the personal level.

Avaliação da customização por desgaste de pinos pré-fabricados de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar pinos pré-fabricados de fibra de vidro (White Post DC/FGM) submetidos à customização por desgaste da porção apical. Experimento 1: 5 pinos n. 4 foram divididos em 5 grupos (G) de acordo com o instrumento de desgaste: GA - sem desgaste, GB- mini torno industrial (Dentsply), GC - ponta diamantada n. 3195F (KG Sorensen), GD - disco de lixa de granulação média (Sof-Lex/3M/ESPE), GE- alicate (Tramontina). Observou-se a micromorfologia dos pinos em microscópio eletrônico de varredura (ZEISS/DSM 960). Experimento 2: 60 pinos de diferentes diâmetros foram divididos em 6 grupos: G0 - pinos n. 0,5, G1 - pinos n. 1, G2 - pinos n. 2, G3 - pinos n. 3, G4 - pinos n.4, G5 - pinos n. 4 com terço apical desgastado com discos de lixa até o equivalente ao terço apical dos pinos n. 2. Os pinos foram submetidos ao teste de flexão de 3 pontos na máquina de ensaios universal (Instron 5500 R), conforme ISO 10477. Experimento 3: 20 caninos humanos permanentes sofreram tratamento endodôntico e remoção das coroas clínicas padronizando 15 mm de remanescente radicular. Os dentes foram incluídos em resina acrílica com simulação do ligamento periodontal, receberam férula de 2 mm e foram divididos em 2 grupos: GI - pinos n. 4 cimentados em condutos preparados com broca equivalente ao pino (FGM), GII - pinos n. 4 customizados no terço apical cimentados em condutos preparados com brocas (FGM) equivalentes aos pinos n. 2 em 10 mm e n. 4 em 5 mm. Os pinos foram cimentados com cimento resinoso (Rely X U100/3M/ESPE), os corpos de prova receberam coroas diretas de resina composta (Enforce Core/Dentsply) padronizadas com coras de policarbonato (TDV) e foram submetidos ao teste de resistência à fratura na Instron a 45da ferramenta cilíndrica, com força de 500 N aplicada a 2 mm da incisal na face palatina/lingual, com velocidade de 0,5 mm/min até falha. O padrão de fratura foi classificado em favorável ou desfavorável. Os resultados foram tratados estatisticamente por teste de análise de variância (ANOVA, p<0,05). Os resultados dos testes de flexão e fratura foram respectivamente: G0 - 58,406,40; G1 - 83,959,43; G2- 103,4219,17; G3 - 160,7817,30; G4 - 170,4711,28; G5 - 106,3521,96; GI - 303,0262,21 e GII - 402,81131,97. O padrão de fratura foi tratado por Mann-Whitney que observou semelhança estatística entre os grupos. Concluiu-se que o desgaste de pinos de fibra de vidro com pontas diamantadas ou discos de lixa produz alterações micromorfológicas aceitáveis. O corte com alicate deve ser evitado. A customização por desgaste da porção apical de pinos de fibra de vidro diminui a resistência à flexão a valores aceitáveis. Dentes restaurados com pinos de fibra de vidro customizados por desgaste possuem resistência à fratura superior a dentes restaurados com pinos intactos. A customização por desgaste facilita a adaptação do pino ao conduto radicular e preserva a estrutura dental.

Comunidades vegetais em quatro pães-de-açúcar no Estado do Rio de Janeiro

Os afloramentos rochosos apresentam flora peculiar, sendo constituídos de habitats únicos que podem representar barreira para muitas espécies devido às suas condições ambientais diferenciadas do entorno. O Estudo desse tipo de área pode fornecer informações relevantes sobre o processo evolutivo e distribuição das espécies que ali ocorrem. Esta pesquisa teve como objetivos gerar maiores informações sobre ecologia, florística e conservação de comunidades de moitas em quatro pães-de-açúcar do Estado do Rio de Janeiro. São eles o Maciço do Itaoca (Campos dos Goytacazes), o Costão de Itacoatiara (Niterói), o Morro dos Cabritos do Parque Natural Municipal da Prainha e o Monumento Natural dos Morros da Urca e Pão de Açúcar (Rio de Janeiro). Os resultados são apresentados em duas seções, a primeiro trata da florística, estrutura e relações ambientais desse tipo de vegetação; e a segunda aborda a florística e estado de conservação da flora rupícola de forma geral das quatro áreas de estudo. Para a primeira seção foram distribuídas 72 parcelas de 1m x 1m ao longo de três linhas de 50m em cada área amostrada e registrados dados da presença de cada espécie por parcela, área de cobertura e altura dos indivíduos. Também foi verificado o tipo de substrato e tomadas medidas de declividade e profundidade do solo e serrapilheira. No total foram marcadas 288 parcelas nas quatro áreas. Entre as famílias mais importantes para as quatro áreas estão Cactaceae, Bromeliaceae, Orchidaceae e Asteraceae. Os resultados mostram que entre as espécies apontadas com maiores valores de importância estão entre as que exercem maior peso na ordenação dos grupos florísticos evidenciados pela análise de componentes principais (PCA) para as quatro áreas. Uma análise de redundância (RDA) foi realizada e mostrou que as variáveis que mais parecem influenciar a composição florística das moitas são as mais sujeitas aos processos biológicos e dinâmica da vegetação como um todo. Dados acerca do espectro biológico e índices de diversidade e equabilidade também são apresentados nesta seção. Para a 2 seção foram compiladas informações de herbários e coletas realizadas em campo, formando uma listagem geral com 193 espécies rupícolas para as quatro áreas. São apresentados os dados florísticos da vegetação e sua distribuição geográfica. No total 28 espécies são restritas ao Estado do Rio de Janeiro e 68 são endêmicas da Mata Atlântica. Dentre elas, 26 encontram-se inseridas em alguma categoria de ameaça de extinção. As principais ameaças e impactos sobre a vegetação dessas áreas foram abordados no contexto da conservação da flora rupícola encontrada, dentre elas, as mais significativas são o fogo, a mineração e a abertura de novos acessos em encostas com vegetação abundante.