狭窄光学共振的飞秒脉冲激光稳频性研究

稳频的连续飞秒脉冲激光器以狭窄的光学共振作为水准基点，这种激光器具有稳定频率成分的宽带光谱和大功率的超短脉冲，能够有效的快速转变频率。在本文中可以看出这种双光子吸收共振使氢原子1S-2S能级之间跃迁的钛宝石激光器稳频飞秒脉冲振荡机制。     

飞秒激光脉冲经小孔衍射后的近场光强节点

应用数值求解格林函数的方法，计算模拟了飞秒脉冲通过亚波长小孔的衍射光场. 首先将具有高斯时间轮廓的飞秒脉冲展开成一系列简谐光波的叠加，对每一个频率的简谐光波进行数值计算，得到该频率的衍射光场的空间分布, 然后对所有频率的衍射光场进行反傅里叶变换得到光场随时间的变化.分析发现,飞秒脉冲通过小孔后沿界面向小孔两边传播，并且在该传播过程中, 衍射光场会在介质的分界面上和在接近界面的区域中形成光强的节点.     

全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.      

钛宝石飞秒激光系统及其应用

目前最为成熟的飞秒激光系统是基于啁啾脉冲放大技术（CPA）的太瓦级钛宝石飞秒激光系统。本文以东莞理工学院光电子技术实验室的钛宝石飞秒激光系统为例,主要介绍飞秒激光系统的组成和一些主流应用,为飞秒激光系统的搭建与商业化提供了可参考的路线和方向。     

飞秒激光诱导Li2分子的电子-离子动力学的理论研究

随着飞秒激光技术的发展，科学家们致力于理解飞秒激光与物质相互作用过程中的物理机制.选取轴对称的Li₂分子为研究对象，采用实时间、实空间的含时密度泛函理论研究飞秒激光诱导的Li₂分子的电子-离子动力学过程.在之前Li₂分子光吸收谱的理论研究基础之上，选取其偶极响应频率作为激光频率，通过调制频率、强度、极化方向等激光参数，形成不同诱导条件，包括共振情况和非共振情况，研究Li₂分子中的响应偶极矩、离化电子数、总能量和原子实位移随时间变化的物理机制.在激光作用结束后，研究上述物理量在弛豫过程中的演化规律.通过对体系的电子密度进行截图，观测电子密度在原子实背景下的振荡行为.     

利用飞秒激光烧蚀加工金属掩模板

本论文主要描述了飞秒激光加工的特征和机理,应用高重复频率、低能量的飞秒脉冲来直接烧蚀金属铬膜层。用放大倍数/数值孔径为10×/0.25的显微物镜对中心波长为812nm、脉冲宽度为90fs、重复频率为75MHz的飞秒脉冲进行聚焦后,对玻璃基底厚度为145nm铬膜层进行烧蚀,制成了线宽为5μm、周期为40μm的栅格状掩模板和空间点阵结构掩模板,加工的金属铬掩模板可以作为透射式光学元件使用,测得了掩模板的衍射图样。这一研究对于加工微电子模板和微光学元件有着应用的价值。     

kHz 脉冲分子束的产生及其在强场原子分子物理实验中的应用

采用悬臂压电脉冲阀, 制备出最高重复频率达到3 kHz 的脉冲分子束。通过测量氮气分子束在飞秒激光作用下隧道电离生成的N2 +(B-X)荧光光谱, 对脉冲阀的性能做了表征。这种kHz 脉冲分子束搭配kHz 飞秒激光器, 将推动飞秒强激光驱动的原子分子动力学实验研究。     

飞秒脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性分析

由Kogelnik单色衍射效率公式推导出了飞秒激光脉冲光在弱耦合情况下的衍射效率频谱,分析了飞秒激光脉冲通过体全息光栅弱耦合衍射特性。衍射光的频谱分布与读出飞秒脉冲的宽度Δτ、体全息光栅的周期Λ,厚度d以及晶体折射率调制度Δn0有密切关系。通过控制光栅的写入和读出过程,选择适当的参量数值,可以得到不同衍射强度和不同频率成分的衍射光。对于研究飞秒脉冲光通过光折变光栅传播特性以及飞秒超短脉冲用于光学信息处理有应用意义。     

飞秒激光在蓝宝石晶体表面加工微细结构的实验研究

由于蓝宝石晶体具有很高的硬度和耐磨蚀性,很难进行机械和化学腐蚀加工。笔者利用波长780 nm、频率1 kHz和脉冲宽度164 fs的飞秒脉冲激光在蓝宝石晶体表面进行了微细结构加工的实验研究。采用飞秒激光静态照射蓝宝石晶体表面,通过飞秒激光烧蚀孔的直径和脉冲能量的关系,计算了飞秒激光烧蚀蓝宝石晶体的两种烧蚀状态下的烧蚀阈值和有效烧蚀半径。通过直线扫描实验,在不同实验条件下在蓝宝石晶体表面加工微槽,获得微槽的宽度和深度与飞秒激光主要参数之间的关系。研究结果表明,微槽的加工表面可通过增加扫描次数而得到明显的提高,且扫描次数的增加对微槽的宽度和深度基本无影响。利用聚焦的飞秒激光束沿着轨迹扫描,在蓝宝石晶体表面加工出比较清洁的微小结构,可以为实现微结构的精密加工提供指导。     

超短脉冲通过体全息光栅强耦合衍射特性的研究

推导出了衍射飞秒脉冲光在强耦合情况下的衍射效率频谱。由数值模拟的结果发现，衍射光的频谱分布与读出飞秒脉冲光的脉冲宽度△π、体全息光栅的周期∧，厚度d以及晶体折射率调制△n0。有密切关系。通过控制光栅的写入和读出过程，选择适当的参量数值，可以得到不同衍射强度和不同频率成分的衍射光。     

拉曼耦合J-C模型中原子与光场间的量子纠缠

研究了拉曼耦合J-C模型中存在位相损耗时,原子与光场间的量子纠缠性质,讨论了位相损耗、光场平均光子数和不同的原子初态对系统纠缠特性的影响.结果表明:由于位相损耗的存在,使系统的纠缠随时间演化而减弱,但并不改变其演化的周期性;当光场较强时,其纠缠明显减弱;原子初始所处的状态对系统的纠缠性质也会产生明显的影响.     

架空与埋地导体间互阻抗的高效能算法

架空与埋地导体间的互阻抗表达式是一类带有无穷上限的振荡积分,基于Levin方法、Clenshaw-Curtis公式以及新的积分区间划分方法,提出了快速计算此类振荡积分的高精度复化Levin方法;实验结果表明:复化Levin方法不受水平距离和频率的影响,很大程度减少了计算成本,是一种高效计算振荡积分的方法;另外,该方法可以用于架空导体和水平分层大地中埋地导体之间的互阻抗计算。     

上、下能级都有泵浦的激光场运动方程

本文采用密度矩阵方法,在计及激光系统中上、下能级都有泵浦和场的损耗的情况下,导出了激光场的运动方程和稳态解。讨论了阈值条件及平均光子数。发现在此情况下输出光强与上能级泵浦率为r_a-r_b,下能级泵浦率为零时相同、但光子统计分布与“相干态”情况偏离更大。     

自制电磁振子替代电动音叉演示李萨如图形

本文设计了一种新型电磁振子，并分析其工作原理，激光通过此装置产生两个相互垂直的简谐振动，其合成振动的图形投影在大屏幕上，具有稳定、清晰的特点。     

三峡库区消落带土壤在周期蓄水影响下的磁性变化

 对三峡库区消落带内紫色土土壤磁化率空间分布特征及土壤粒径组成进行了系统性研究。重点探寻在长时间高压淹水与高温干旱交替变化条件下,消落带土壤磁化率特性的演变过程,阐明磁化率特性与土壤粒径空间分布的特定相关关系。研究表明,库岸坡地土壤经反季节周期性淹没后,其磁化率值宏观上沿着不同海拔自高到低先缓慢下降,维持一段平稳状态后再急速抬升。根据土壤粒径分布的变化规律可推断,此现象是在高水位时江水冲蚀以及低水位时雨水侵蚀等作用引起的水土流失过程中,土壤在坡面中上部侵蚀、分选及在下部堆积等多因素迭合造成的。     

非线性中立型时滞微分方程解的零点距估计

泛函微分方程振动解的零点分布作为方程振动理论的一个重要分支,使方程振动解的研究更加定量化,但目前对非线性及多个变时滞微分方程振动解零点距估计的研究成果还很少.本文通过非线性问题线性化处理,多个变时滞取上下界的方法,对一类一阶非线性多个变时滞中立型微分方程振动解的零点距进行了估计,获得了方程所有解都振动的充分条件,改进和推广了已有的一些的结果.     

内含热薄透镜CW色心激光腔的振荡光束特性

运用像镜原理分析三镜折迭腔、四镜折迭腔和四镜8字型环形腔等光学谐振腔的振荡光束特性及其热行为。讨论热效应对谐振腔振荡光束特性的影响规律以及像镜分析方法的精确性,给出谐振腔的热不灵敏条件。     

恒温发酵与变温发酵柠檬酸过程及其比较

以纤维素水解液为原料，利用黑曲霉发酵柠檬酸。研究了恒温发酵和变温发酵过程，并对二者发酵柠檬酸的产量进行了比较。结果表明：恒温发酵在8h～104h为主要产酸期，在l0h时，产酸量最大；变温发酵可刺激菌体生长，产酸量随时间的增加而增加，与恒温发酵相比，变温发酵初期的产酸量较高，之后，产酸量降低。但变温发酵最终菌体的量要高于恒温发酵。     

系数可变号的非线性偏差分方程的频密振动解

利用无穷双序列的频密测度概念,讨论了一类系数可变号的非线性偏差分方程的频密振动性.利用方程中系数序列的＂频密测度＂,不仅给出了方程的解频密振动的充分条件,而且指出了解的振动频率.     

热容激光器侧泵介质的热效应特征

推导了热容工作模式下侧面抽运板条激光介质温度分布的解析表达式，并模拟了其温度和相应的应力分布．与常规运转的介质的温度和应力分布进行了比较，定量分析了热容运转模式的优越性．结果表明，一般而言，常规运转情况下，应力断裂极限是限制功率进一步增大的主要原因，而在热容运转模式下，限制因素是上能级温度．模拟表明，相同抽运情况下，热容运转模式下的热透镜长度远比常规运转模式下长．在热容运转模式下，介质温度随时间线性增加，中心与表面的温度差几乎不随时间改变．