五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾演变影响的研究

从理论上推导出包含五次非线性系数的高斯脉冲和孤子的啁啾表达式.发现不论是高斯脉冲还是孤子,五次非线性效应对啁啾的影响与脉冲的初始啁啾、光纤的损耗系数、入射光场的峰值功率和脉冲传输距离等诸多因素有关.在其他参数给定的情况下,分别考虑了五次非线性效应对高斯脉冲和孤子啁啾的影响特性,并做了简单的比较.结果表明,高斯脉冲和孤子啁啾的演变特性极为相似.选择合适的五次非线性系数的光纤,并与其他参数相匹配,可以在高斯脉冲和孤子中心附近相当宽的区域内出现净啁啾等于零或近似等于零的现象.     

基于格林函数法研究分数阶Bessel-Gaussian光束近场传输

为揭示FBG(fractional-order Bessel-Gaussian)光束在近场传输时的光强和相位演化情况，基于光传播的独立性和叠加性原理，通过引入虚光源点，并结合格林函数法，严格推导了FBG光束的非傍轴积分表达式，并进一步利用非傍轴下的各阶修正解，精确计算了FBG光束轴上的光强分布.计算结果表明：对于分数阶Bessel-Gaussian光束的远场传输，利用经典的傍轴近似理论可以得到准确的计算结果，但在近场传输时，傍轴近似理论的计算结果误差很大，只有利用非傍轴修正解才能精确研究FBG光束的近场光学传输.研究结果为将FBG光束更好地应用于近场光学奠定必要的理论基础.     

衰荡腔光谱技术检测混合气体中甲醛含量

利用光参量振荡技术产生2.2~3.97μm的宽调谐窄线宽中红外相干辐射.采用该中红外光源和衰荡腔光谱技术建立了一痕量气体成分光谱检测系统,并使用该系统对混合气体中的甲醛成分进行了测量,得到了72×10-9的检测灵敏度.整个光谱检测系统具有很好的光谱分辨率、选择性以及测量灵敏度,适用于大气中多种污染或温室效应气体成分的检测.     

非偏振保持光纤中随机双折射对自俘获现象的影响

本文用数值计算的方法解非线性耦合薛定谔方程，研究了在非偏振保持光纤中随机双折射变化对孤子自俘获传输现象的影响。研究结果表明，相对于具有保偏特性的强双折射光纤，非偏振保持光纤中随机双折射所致的2个模式间频繁的能量交换，减缓了2脉冲的走离，有利于束缚态的形成，入射偏振角θ对孤子的自俘获传输影响非常小，这就使光孤子耦合进光纤时不须鉴别光纤的快、慢轴。     

自陡峭效应对色散缓变光纤的调制不稳定性影响

研究了自陡峭这一非线性效应对不同群色散剖面色散缓变光纤中调制不稳定性的影响,结果表明不同类型的色散缓变光纤中的色散缓变参数均存在一最佳值,在此值下增益谱的谱宽最宽,而当色散缓变参数大于某一值时增益谱宽为0.     

虚源法研究马丢-高斯光束的传输

马丢-高斯光束是近年来被提出的一种准无衍射光束,它包括:第一类(2m+2阶)、第二类(2m+1阶)奇型马丢-高斯光束;第一类(2m阶)、第二类(2m+1阶)偶型马丢-高斯光束.马丢-高斯光束最大的特点是光学形态的多样性.因此,研究马丢-高斯光束的传输特性,使之用于实际有非常重要的意义.利用光束的可叠加原理,以第一类奇型马丢-高斯光束为例,通过定义一组虚光源,计算出了第一类奇型马丢-高斯光束在自由空间传输的积分表达式.利用类似的处理方法,还得到了另外3类马丢-高斯光束的表达式.这一组表达式为精确、定量地计算各类马丢-高斯光束的传输特性提供了方便.     

含有塑料双层衍射元件的微光夜视折衍混合物镜

为满足微光夜视光学系统的轻小化要求,利用塑料双层衍射元件研制了一款折衍混合微光夜视物镜系统．系统在整个设计波段任意波长的衍射效率均大于90％,有效地提高了光能利用率和成像对比度．系统的视场角为32°,有效焦距为32mm,直径为26mm,长度为49mm,重量为28g;调制传递函数（MTF）在35lp／mm时,边缘视场达到0．4以上,中心视场达到0．7;满足超二代微光探测器的成像要求．同时给出了双层衍射元件的二元面特征曲线,当每周期刻蚀8个台阶时,最小特征尺寸为15．63μm,易于塑料光学元件的挤压成型．     

频分复用系统中的五次非线性效应

在光路密集的频分复用系统中,当光纤中入射光功率非常大的时候,五次非线性效应不能忽略.重点考虑了五次非线性对调制不稳定性(MI)的影响,结果表明:当光场强度非常大时,由于五次非线性效应的影响,在光纤的反常色散区,MI并非总能发生.这为有效地避免频分复用系统中四波混频的不利影响提供了思路.计算表明,为了降低MI不能发生的功率阈值,需要充分利用具有高五次非线性系数的光纤做传输介质.     

二阶群色散对超高斯脉冲频谱影响的解析研究

在考虑二阶群色散的情况下,从理论上推导了超高斯脉冲频谱的解析表达式.该式表明:超高斯脉冲在光纤中传输时群速度色散(GVD)效应并不改变脉冲频谱,只改变每个频谱分量的相位;超高斯脉冲的频谱只与脉形(由参数m决定)和初始啁啾有关.以解析式为基础绘制的频谱图表明:超高斯脉冲频谱的最大特点是具有较大的底座,且出现了旁瓣,因此,有更宽的频谱宽度与之对应.     

用液晶空间光调制器实现动感合成全息

提出了一种基于液晶空间光调制器实现合成全息动感的新方法．首先根据人眼双眼视差立体视觉原理获取三维物体的二维体视对阵列，由计算全息方法得到每一视角的一对体视图的合成全息图并顺序存储，再现时由计算机控制将合成全息图阵列以一定频率输出到液晶空间光调制器，通过光路分离左右视图再现像，从而使人眼观察到动感的立体图像．该方法由计算机控制全息图分时输出再现代替空间面积分割方法，相比传统的合成全息来说。实现的方法灵活，易于操作．