平顶方波和高斯光束倍频转换效率的分析

对平顶方波在CLBO晶体上的Ⅰ类及Ⅱ类相位匹配条件下的倍频光束转换效率，进行了理论模拟计算，给出了影响谐波转换效率的各种因素；并将其与高斯光束的谐波转换效率进行了比较，得出在相同条件下，平顶方小的倍频转换效率大于高斯光束。     

圆平顶高斯光束在单轴晶体中的传输特性

基于光束在各向异性单轴介质中的傍轴矢量传输理论,导出了圆平顶高斯光束在单轴各向异性晶体中的传输公式,并利用此解析式作数值计算和分析了圆平顶高斯光束在单轴晶体中的传输,研究了各向异性介质对x方向偏振的圆平顶高斯光束偏振特性的影响.研究表明,晶体的各向异性对光束的偏振和圆对称性有较大影响.     

空间波片偏振调制生成矢量光束的模拟研究

为了研究空间可变波片偏振调制生成矢量光束的方法,本文借助琼斯矢量和琼斯矩阵较深入地分析了任意阶拉盖尔-高斯螺旋光束通过空间偏振转换器件生成矢量光束的过程,并根据数学模型对矢量光束的远场强度分布进行了数值仿真.仿真结果表明:线偏振和圆偏振的基模光束可分别通过空间半波片和空间四分之一波片转化生成矢量光束,且随着空间波片阶数的提高,输出光束暗核逐渐增大;空间波片对螺旋光束的作用可以等效为两个正交圆偏振的螺旋分量的叠加,通过轨道角动量偏振检测仿真,证实了该方法的正确性.     

单轴晶体中杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数值模拟,得出了不同参数下杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的演变规律.结果表明,光束半径、传输距离以及单轴晶体的e光和o光折射率比值对杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中的强度分布、偏振态分布、自旋角动量分布以及涡旋相位分布有调节作用.光束半径越小,传输距离越大,单轴晶体的各向异性强度越大,则对杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性影响越大.     

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.     

涡旋光束嵌套高斯光束在湍流大气中的传输

研究大气湍流波像差中的散焦和像散两种低阶像差对聚焦涡旋光束嵌套高斯光束焦面光强的影响,并用数值模拟的方法分析接收焦面平均光强分布随光束聚焦距离、拓扑荷数、湍流强度等参数的变化特性.结果表明:随着传输距离和大气折射率结构常数的增大,复合光束焦面光强峰值降低,光斑半径增大,光斑漂移现象明显,而接收焦面内的光强分布仍保持其高斯分布规律.说明涡旋光束和高斯光束经大气湍流后具有相同的强度起伏,有利于接收端的相干检测.     

部分相干光束在湍流大气中传输时的偏振变化

根据电磁高斯-谢尔模型(EGSM)光束在湍流大气中传输时偏振特性的理论模型,研究EGSM光束在湍流介质中传输时整个光场的偏振特性.考察光源的偏振度、光源平面x,y两个方向的相干长度,以及光斑大小对光束偏振特性的影响.研究结果表明,部分相干光在湍流介质中传输时,偏振特性不仅会随着传输距离的增加而变化,而且在同一观察面内(z固定),偏振度也随位置的不同而不同.     

另类非傍轴TM高斯光束的传输解

当激光束的横向光斑尺寸是波长量级甚至是亚波长量级时,傍轴近似失效,必须采用非傍轴描述.高斯光束作为球面激光腔的横基模,迄今为止已提出很多方法来描述非傍轴条件下的高斯光束.赫兹矢量呈高斯分布的另类非傍轴TM高斯光束,是麦克斯韦方程组的高斯波解,是共焦腔和半共焦腔的本征值.为了进一步分析其传输特性和指导应用,在近场将另类非傍轴TM高斯光束的积分解表示成f的幂级数形式的级数解,并退化到傍轴条件给出了傍轴解.所给出的级数传输解对传输距离和初始高斯半宽度有一定的适用范围.在远场利用静止位相法给出了解析的光场,同时对另类非傍轴TM高斯光束的源分布和传输强度分布作了计算和分析,显示了其与一般非傍轴高斯光束的差异.     

厄米-高斯光束合成任意阶矢量光束

提出了用一组经过偏振态调制厄米-高斯光束合成任意阶矢量光束的新方法,这组光束的偏振态方向依次差π/2,合成的矢量光束的强度分布和拉盖尔-高斯光束相同.根据合成方法的数学模型进行了数值仿真,进一步证实了合成方案是正确的.这一方法提供了用相干合成方法生成高阶矢量光束的新途径.     

平顶光束通过含有硬边光阑的分数傅立叶变换系统的传输特性

该文就高斯光阑的ABCD矩阵形式的应用为分析条件,进行高斯函数的具体描述,从而进行平顶光束条件下的分数傅立叶变换系统的公式解析,通过对平顶光束光强的数值计算,来满足当下工作的需要,提升其应用效益,为了满足上述工作环节的影响,我们要进行平顶光束阶数、分数傅立叶变换阶数等的分析,从而满足现阶段的分数傅立叶变换系统的传输环节的应用需要。     

KTP和BBO晶体对1.06μm皮秒光脉冲的倍频效率

用５ｍｍ的ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）和ＢＢＯ（β－ＢａＢ２Ｏ４）非线性晶体，对皮秒的ＣＰＭ，Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光的腔外倍频效应进行研究，获得倍频能量转换效率分别为４２％和３２％，证明ＫＴＰ倍频效率高于ＢＢＯ，结果与理论分析相符．     

掺锌铌酸锂（LiNbO3：Zn）晶体的物性测量

本文配制了系列掺锌铌酸锂多晶料，测量了掺锌铌酸锂的熔化温度及居里温度随掺锌量的变化。用熔融提拉法生长了不同掺锌量的铌酸锂单晶。研究了锌在晶体中的分凝、晶体的抗光折变能力和倍频转换效率。实验结果表明：（１）在铌酸锂晶体中，随掺锌量的增加，ＬｉＮｂＯ３：Ｚｎ的熔化温度呈下降趋势，而居里温度线性上升。（２）在掺锌铌酸锂晶体中，调节锌的掺杂量，可以找到分凝系数近于１的掺锌浓度。（３）当掺锌量大于７ｍｏ１％时，ＬｉＮｂＯ３：Ｚｎ晶体与ＬｉＮｂＯ３：Ｍｇ具有同样的抗光折变能力，前者的倍频转换效率比后者稍大。     

一些有机染料和中间体的SHG效应

采用固体粉末方法，测试了苯系偶氮、嘧啶、吡啶酮、四氢喹啉甲川型染料，以及中间体共６２个有机分子的ＳＨＧ效应，发现其中１４个品种具有ＳＨＧ活性。考察了影响ＳＨＧ效应的有关因素，发现电子效应基本一致的硝基和氰基取代染料，呈现出完全不同的ＳＨＧ性质。说明电子效应并不是影响有机分子ＳＨＧ活性的唯一因素，ＰＰＰ－ＭＯ理论计算结果也证实了这点。     

分子取向对H2+谐波分布的影响

理论研究了H2+分子取向对谐波空间分布的影响. 结果表明：当激光偏振方向与分子轴方向一致时, 谐波辐射满足激光场正向时, 负向H核谐波辐射强度大于正向H核;激光场反向时, 正向H核谐波辐射强度大于负向H核. 随着分子取向角增大, 谐波辐射强度减弱, 尤其正向H核对谐波辐射的贡献明显减小, 因此导致正负向H核的谐波辐射强度差逐渐增大. 最后, 通过研究谐波辐射的时频分析以及电子波包随时间的演化给出了电子在双H核之间运动以及谐波空间分布的原因.     

空间非均匀激光场下He原子辐射谐波的量子路径调控

理论研究了He原子在空间非均匀激光场下辐射谐波的量子路径调控.计算结果表明,随着空间非均匀激光场引入位置由负向-r0到正向-r0移动,谐波截止能量呈单调递增趋势,而且只有单一的短量子路径对最大谐波辐射过程起作用.通过分析谐波辐射时频分析图和电子含时波包演化图,对谐波辐射的特点给出了合理解释.随后适当引入一束太赫兹激光场,谐波强度被增强2个数量级,并且形成一个1208eV的超长平台区.最后,通过叠加谐波,可获得一系列持续时间在34as的超短脉冲,其波段覆盖为10~1nm.     

Hard X-ray free-electron laser based on echo-enabled staged harmonic generation scheme

A novel approach to producing coherent hard X-ray based on the echo-enabled staged harmonic generation (EESHG) free-electron laser scheme is proposed. This scheme is not a simple cascaded echo-enabled harmonic generation (EEHG) but consists of an EEHG and a conventional high-gain harmonic generation (HGHG) like configuration, which also works in the EEHG principle. It is shown that fully coherent hard X-ray radiation can be obtained directly from a conventional VUV seed laser with reduced size and cost in c...     

极化环氧聚合物的二阶非线性光学特性研究

本文报导了一种含丙烯酰基团的功能化环氧聚合物,对其极化交联后的二阶非线性光学特性进行了初步研究。发现其二次谐波产生（ＳＨＧ）的过程是纯粹的,没有荧光上转换的参与,ＳＨＧ谱线呈高斯分布。极化热交联后Ｅ４４－ＰＮＢ－Ａ的ＳＨＧ稳定性较高,经１６０ｄ后还维持在其初值的８０％左右。     

应用转移矩阵法求解耦合波方程

提出了一种求解耦合波方程的新方法———转移矩阵法 ,采用该方法得到了小信号近似条件下一维光学超晶格中二次谐波、三次谐波场变量的矩阵形式的解。本方法不仅适用于周期结构 ,也适用于准周期结构和非周期结构。     

Structure and properties of Li-rich Zn-doped LiNbO3 Crystal

The Li-rich Zn-doped LiNbO3 (LN) crystals were grown by the Czochralski method. The structure of the crystals was measured by ultraviolet-visible absorption spectra. The results indicated that the Li-rich Zn-doped LN crystals had the same characteristics as the pure LN crystal. After Zn2+ entered into the lattice of Li-rich Zn-doped LN crystal, it replaced NbLi firstly. When there was no NbLi, Zn2+ replaced Li+ then. The second harmonic generation (SHG) property of Li-rich Zn-doped LiNbO3 crystal was measured. The results showed that the SHG conversation efficiency of Li-rich Zn-doped LiNbO3 crystals was higher than that of Zn-doped LiNbO3 crystals.     

无对称中心晶体中直接和级联三倍频效应

考察了无对称中心晶体中三倍频（ＴＨＧ）实验所得的三次谐波信号的来源：直接三倍频和级联效应。给出了在实验中区分这两种效应所产生的ＴＨ信号的方法，这有利于利用ＴＨＧ实验来测量晶体的有效三阶三线性系数分量值。