三光子参量系统中的非线性波-波相互作用

本文从非平衡统计理论出发,讨论了三光子参量系统中泵浦波、信号波和空闲波之间的非线性波-波相互作用。结果表明,在三光子参量过程中也存在着一个临界值,即阈值,且当驱动强度超过临界值之后,便呈现出从无序到有序的转变。     

非平衡系统的有序结构

从1979年开始,笔者对非平衡系统,特别是反应扩散系统和激光系统的非平衡相变和不稳定性进行的长期研究工作,完成了一组研究论文,所取得的研究成果主要有如下两个方面: 一、激光系统与反应扩散系统有序结构的理论研究1.1982年完成题为《三光子参量系统中的非线性波-波相互作用》的研究。研究结果表明,在三光子参量过程中存在着阈值,当驱动光束的强度超过阈值时,就会呈现出从无序到有序的转变现象。2.在〔1〕的基础上,接着又完成了题为《四光子参量系统中的非线性波-波相互作用》的研究。研究结果表明,在四光子参量过程中也存在着阈值。但其阈值与诱导     

光折变稳态简并四波混频精确理论

通过变量代换对光折变介质中的稳态简并四波混频过程作了理论分析,对透射光栅耦合波方程组作了精确求解,指出了四波混频中有关参量之间的关系和特性。     

Terahertz磁波参量振荡器辐射THz波受温度的影响

从THz波增益、吸收系数、折射率几方面,讨论了THz电磁波参量振荡器辐射THz波受温度的影响,从而得到THz波增益随温度的升高而降低主要原因,是由于LiNbO3晶体中A1对称光学软模的拉曼活性降低所导致,这为今后太赫兹(THz)波参量振荡器的优化设计提供了参考价值.     

四波混频中与强度有关的相位失配量及其影响

从包括自相位调制和互相位调制相项的薛定谔方程出发,推导了四波混频中与强度有关的相位失配量,并由此得到四波混频光功率和四波混频效率.然后用数值模拟方法分析了受自相位调制和互相位调制影响四波混频光功率与信道功率、信道间隔的关系,研究结果表明用与强度有关的相位失配量计算四波混频光功率和效率更有效,可为设计波分复用光纤通信系统提供理论上的参考.     

铷原子中两个耦合参量四波混频过程的微扰法分析

利用微扰法分别分析了铷原子中两个参量四波混频过程．当这两个参量四波混频过程被一超短激光脉冲相干激发时，两个过程之间就存在相互耦合作用．微扰分析表明，量子拍存在于耦合的参量四波混频信号中，量子拍幅度的大小不但取决于超短脉冲的特性，而且依赖于两个耦合的参量四波混频过程中的相位匹配．     

Terahertz波参量振荡器辐射THz波的理论研究

从固体的元激发理论出发,应用声子的受激散射原理,阐述通过激光抽运LiNbO3晶体产生THz波的参量过程的机理.按照Henry和Garrett的波耦合方法并考虑LiNbO3晶体对THz波的吸收损失,进行推理计算得出THz波参量增益计算式.     

四波混频和量子纠缠态

基于三阶非线性光学效应--简并四波混频,提出了一种新的制备明亮的纠缠光子源的方案,从理论上证明了相位共轭光和透射的信号光是处于量子纠缠的.     

双光子共振激发钠原子的参量过程

用激光观光子共振激发的原子使４ｄ２Ｄｊ态布居。自该态同时辐射两个光子回到基态，它们在钠蒸汽中传播时增强成为相干辐射，这过程称为参量过程．本文从实验上研究了参量过程谱线所包含的分量数目、各分量的波长和强度随激光波长、蒸汽温度的变化关系，并给出了基于原子极化、耦合波方程和位相匹配条件的理论分析。理论值和实验结果符合。     

基于超薄样室中介质折射率的变化实现可控光子带隙的研究

在ETC (超薄样室)原子介质的受限系统中,处于EIA（电磁诱导吸收）条件下FWM（四波混频）信号会增强,这种增强效应与量子调控所产生的光子带隙有关,而光子带隙结构的变化会对四波混频信号起到增强或抑制的作用。本文章通过改变控制光Rabi 频率、气体密度以及控制光强度与失谐频率等参数来改变气体介质折射率,实现光子带隙可控。其可以应用在光开关,量子信息等量子控制方面。     

破碎波概率分析及实测结果

总结破碎波近年来的研究状况，从理论上对计算破碎波发生率进行分析。并利用先进的实验设备和良好的现场条件，从实验研究出发，在研究波浪破碎过程及其与环境参量的关系中，对破碎波发生率进行实际测量。利用不同的破碎波判据对破碎波发生率进行了计算、比较和分析。结果指出：利用不同的破碎波判据计算的破碎波发生率相差很大，甚至相差３￣４倍。     

对四光子德布罗意波长测量实验的理论解释

采用对自发参量下转换过程产生的光子对的量子态和光场的非纠缠态描述,分析了由自发参量下转换过程产生的四光子的德布罗意波长测量的实验,得到了与实验观测相一致的结果。这一结果进一步验证了对自发参量下转换过程产生的光子对的量子态和光场的非纠缠态描述的正确性。     

炸药颗粒床中致密波状态方程研究

对一维两相流模型进行简化,引入颗粒守恒假设,建立了炸药颗粒床的定常致密波计算模型.分别使用Tait状态方程和Hayes状态方程,研究了致密波区内的压力、固相体积分数、固相密度、颗粒半径和颗粒数密度的分布.通过比较发现,使用Tait状态方程,固相密度、颗粒半径和颗粒数密度的分布以及它们之间的对应关系与活塞驱动颗粒床产生稳态致密波的过程不相符.结果还表明,大于颗粒材料音速的致密波(超音速致密波),波阵面存在间断;而小于颗粒材料音速的致密波(亚音速致密波),从波前到波后,所有物理参量光滑过度.分析得到了活塞速度、初始体积分数与各物理参量之间的关系.     

共振吸收介质中含时间的非简并四波混频理论

本文理论分析了在共振吸收介质中光波电场(振幅)与时间有关的非简并四波混频,得到了耦合波方程的精确解。发现在介质中,信号光和探测光的光波电场不仅是时间的函数,而且其空间分布也发生了变化,进而得到反射率R和透射率T以及参量过程的转换系数(?)。     

冷原子系综中窄线宽纠缠光子对的产生和调制

窄线宽纠缠光子对可以用来验证量子力学的一些基本概念,如非定域性.另外,窄线宽纠缠光子对应用于量子信息处理,可以极大增加量子通信的距离以及分布式量子计算的规模.论文系统介绍在冷原子系综中,利用四波混频和电磁诱导透明来产生窄线宽纠缠光子对以及对窄线宽纠缠光子对的波形进行调制的实验方法.     

AIE聚合物反蛋白石光子晶体荧光薄膜检测四氢呋喃气体

建立高灵敏检测易挥发有机溶剂的方法.采用牺牲模板法制备了具有三维大孔结构的SiO2反蛋白石光子晶体薄膜,填充具有聚集诱导发光效应(AIE)的聚四苯基乙烯衍生物(TPEP),得到对四氢呋喃气体敏感的光子晶体荧光传感薄膜.该薄膜在464 nm处发射荧光,当置于四氢呋喃气体氛围中,发生荧光猝灭.选择光子禁带蓝带边与荧光发射波...     

几种紫外薄膜材料的阈值场强分析

采用多光子吸收、雪崩电离模型和多光子吸收与雪崩电离相结合的联合模型计算了几种紫外光学薄膜材料的激光诱导损伤阈值场强,得出雪崩离化模型在紫外部分已不再适用,联合模型的理论结果可用作实验参考.分析了薄膜阈值电场与入射激光频率脉宽的关系,定性地说明了材料带宽与阈值场强的关系.     

无序介质中光子扩散的研究

结合（lingetal2001）实验模型,运用蒙特卡罗方法模拟了随机增益介质中的非相干辐射过程,在TiO2/若丹明有机增益介质中,研究光子的平均自由程对随机激光器阈值强度的影响。模拟结果表明：随机激光阈值与光子的平均自由程有关,随平均自由程的减少,激光阈值下降,两者成幂函数关系,与实验的结果拟合。     

全固态皮秒THz波参量振荡器的优化设计

针对全固态皮秒THz波参量振荡器,设计了一种蝴蝶型腔结构.并采取优化设计MgO:LiNbO3(MgO:LN)晶体掺杂浓度、耦合输出方式和最佳晶体长度及提高THz波的转化效率等措施,实现全固态皮秒THz波参量振荡器的高性能运转.计算结果为全固态皮秒THz波参量振荡器基于MgO:LN晶体差频产生可调谐THz波辐射的实验研究提供进一步深入的理论基础.     

离子束—等离子体中电磁波的受激BriLLouin背散射

本文研究离子束-等离子体系统中传播的电磁波的受激Brillouin背向散射。我们导出该系统中的参量过程的色散关系,得到不稳定性增长率公式和激发参量不稳定性所需的泵波功率阈值表达式。最后,给出增长率和阈值功率随束速度及束密度变化的数值计算。数值结果表明,束的存在对该参量激发过程有显著影响。