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。     

四光子参量系统中的非线性波-波相互作用

本文从分支点理论出发,讨论了四光子参量系统中泵浦波、诱导波、信号波与空闲波之间的非线性波-波相互作用。结果表明,在四光子参量过程中也同样存在着一个临界值——阈值。该阈值与诱导波的强度有关,且与之成反比。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。     

卟啉材料在激光防护上的应用

研究卟啉材料的激光防护特性.基于卟啉-蒽化合物的分子结构特点及其光子吸收截面计算公式,研究了卟啉-蒽化合物的双光子和三光子吸收特性.结果表明,卟啉-蒽化合物具有很好的非线性光学吸收效应,其光学吸收谱可以覆盖很宽的波长范围,这种非线性光学吸收效应可以用于抵御不同波长激光武器的攻击.     

光泵远红外激光的多光子增强效应

本文从理论研究了光泵远红外激光中的多光子过程.我们在解系统的密度矩阵方程时取消了I_(FIR)(?)IR 的假定.研究结果发现,双光子过程D_(16)和三光子过程T_(34)同时处于共振的情况下,它们之间的相互作用或相互竞争将是激烈的。当B_s～20时三光子过程T 的贡献就大为增强,而且在这共同共振点附近T_(34)占了优势地位.我们称这现象为多光子增强效应.     

6-光子激光的Sub-Poisson光子统计增强

本利用量子电动力学理论，首次对6—光子Jaynes-Cummings模型中单模强激光场的稳态Sub-Poisson光子统计特性进行了详细研究．结果表明：在窄带泵浦共振相互作用条件下，当激光系统在高增益、低损耗状态下工作时，光场将呈现出深度且完全恒定的Sub-Poisson光子统计．与献[6—9]的结果相比，6-光子激光其光场Sub-Poisson光子统计的程度增强．     

激光-电子非线性康普顿散射中电子的特性研究

利用单粒子理论和电子与光子非弹性碰撞模型,对激光-电子非线性康普顿散射的电子的速度进行了研究.通过理论推导得出了电子的能量变化因子的表达式,同时讨论了电子与光子碰撞后的速度.结果表明,电子与光子碰撞后的速度不仅与碰撞之前电子的速度和n光子集团的频率有关,还与电子与n光子集团入射方向与散射方向间的夹角和光子的散射角有关.     

基于准参量非线性晶体的非厄米超快激光放大

激光振荡器锁模是激光物理中的重要发现和超快科学中的核心技术，其本质是以耗散调控增益，进而改变激光振荡行为.这种以耗散调控增益的概念离不开谐振腔的反馈耦合，长期以来多局限于激光振荡器.对此，本文首先提出了准参量非线性的概念，不同于传统的二阶非线性光参量过程，准参量非线性基于耗散闲频光的准参量晶体，通过非线性耦合实现了以闲频光耗散对信号光放大的调控，对应着量子理论中的具有宇称-时间对称性的非厄米体系.准参量的放大行为由信号光增益、闲频光耗散以及非线性耦合三者之间的相互作用决定，起始阶段的信号光放大继续保持传统光参量放大的特性，而在最终的饱和放大阶段则呈现出类似能级型放大的非参量特性，从而同时具备光参量放大和激光能级型放大的综合优势.其次给出了准参量非线性的反直觉的超快应用：实现无需谐振腔的放大器锁模.最后，对这种基于准参量晶体的非厄米超快激光放大在激光物理创新中的更多未来应用前景进行总结展望.     

四能级Λ-型原子系统中自发诱导相干对无反转激光的效应

讨论了四能级Λ-型原子系统自发诱导相干(SGC)对原子系统产生无反转激光的影响。原子系统在与一个弱探测光场及强泵浦光场共振相互作用情况下,不论是否双光子共振,原子系统都有无反转激光(LWI)产生。在双光子共振条件下,SGC效应可强化LWI的产生;在非双光子共振时,改变SGC参量和上能级之间能级差可有效控制LWI的产生及其产生的强度。文中给出了产生LWI的相应条件。     

利用广义双网格法构造的二维非线性光子准晶及其光学性质研究

我们利用广义双网格法构造了二维非线性光子准晶体并对其光学性质进行了研究.这种结构可以同时实现三个非线性频率转换过程,产生红、黄、绿三色激光.理论上通过非线性耦合波方程对各参量光的传播特性进行了研究.该结构在量子光学等领域中有潜在的应用.     

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。     

一类源自生物控制的捕食者一食饵扩散模型非负非平凡平衡解的稳定性

研究一类源自生物控制的捕食者-食饵扩散模型在反应扩散系统非负非平凡平衡解的稳定性,对其展开模型反应扩散系统,最后通过模型使全局渐近稳定的平衡点。     

双共振Ⅱ类倍频过程中自发对称破缺的实验研究

对双共振Ⅱ类倍频过程中泵浦光的两个偏振模之间的自发对称破缺现象进行了实验研究,即当泵浦功率达到一定强度时,输出的两个基频光场不再平衡.此现象表明系统的非线性相互作用强度达到了光学参量振荡器(OPO)的阈值,为进一步的实验奠定了基础.     

双共振三光子吸收的偏振效应的研究

本文使用光学——光学双共振(OODR)技术,在Br_2分子中产生三光子跃迁。三光子跃迁是通过两个步骤完成的:(1) 使Br_2分子由基态X~1∑_g~+激发到中间态B~3Π(O_u~+),(2) 从B~3Π(O_u~+)态到离子对态F(O_u~+)发生二光子跃迁,详细研究了关于二光子跃迁几率的偏振效应。     

光超导波中光子对形成和介质特性研究

利用基本的物质与光场相互作用模型，研究了强光场与晶格振动的非线性相互作用导致光子对形成的问题，基于变分法求出了超导波态系统的基态能量表达式，得到了光子对的形成条件，并分析了超光介质的特性．     

玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性

目的 研究玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性.方法 在波戈留波夫近似下,求解系统的动力学方程.结果 双模光场与波色-爱因斯坦凝聚体相互作用过程中,光场的两正交分量交替呈现周期性压缩现象,光子是聚束的.结论 模间相关恒为非经典相关.     

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。     

相对论性电子与强场作用的非线性理论

研究了相对论性电子在强激光场中的非线性康普顿散射,进而导出散射光子频率的表达式.结果表明:当散射角为0时,电子仅仅充当了“耦合器”的作用,并存在n倍频效应.当散射角为π时,若电子和光子对撞,散射光子的频率随电子吸收光子数n的增大而增大,随激光场强度增强而减小;若光子追上电子而发生碰撞且散射光子被反弹时,可实现激光场对电子的有效加速.     

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。     

分支理论在激光系统中的应用

本文采用分支理论讨论了含有和不含可饱和吸收体的单光子激光和双光子激光系统的阈值行为。结果表明,对于单光子激光系统来说,其阈值行为属于亚临界或超临界分支取决于其是否含有可饱和吸收体;对于双光子激光系统而言,其阈值行为则总是属于亚临界分支。     

线性非平衡局域系统涨落的化学反应进展度变量与细致平衡原理

任何非线性非平衡宏观系统都可看成是由线性非平衡局域系统组成的系统，所以本文讨论对于非线性非平衡宏观系统的研究将有着重要意义。推导并给出了线性非平衡局域系统的内变量（化学反应进展度变量）涨落的均方差公式，给出了稳定性条件。讨论了相应的均方差、细致平衡方程以及弛豫时间等热物理参量之间的关系。