非共线相位匹配飞秒脉冲光参量过程的研究

对非共线相位匹配飞秒脉冲光参量产生过程作了理论研究,计算了非共线相位匹配结构的光参量产生过程中非共线角与相位匹配角的关系,参量带宽和群速度失配参数随非共线角变化的情况.说明采用非共线相位匹配结构可以补偿泵浦光、信号光和闲频光之间的群速度失配,大大地提高飞秒脉冲光参量产生过程的转换效率.     

测量飞秒光参量产生器输出光脉冲脉宽的自相关仪的设计

设计出一台只用一块非线性晶体就能够测量宽波长范围的飞秒激光脉冲脉宽的单次脉冲自相关仪,适用于测量由光参量产生获得的可调谐飞秒激光脉冲的脉宽.     

1053nm同步抽运飞秒光参量振荡器

报道了基于PPLN晶体的同步抽运的飞秒光参量振荡器．抽运源为一台自制的重复频率为80MHz的钛宝石振荡器,在满足同步抽运的条件下,通过腔长调谐得到了波长从1000-1200nm连续可调的信号光．当调谐至1053nm时,信号光的功率为32mW,光谱宽度为13nm,脉冲宽度为342fs．另外,在调谐过程中观察到了双波长现象．     

基于PPLN的飞秒光参量放大系统的理论研究

理论研究了基于PPLN晶体的飞秒光参量放大(OPA)系统中的非共线相位匹配、群速匹配以及宽带参量放大特性,给出了PPLNOPA非共线相位匹配的最佳非共线角和信号光波长,并系统地分析了非共线角对参量带宽的影响。研究表明选取适当的非共线角可以进一步改善带宽。     

初始啁啾对飞秒光脉冲传输的影响

超短光脉冲在光纤中传输时将受到多种类型的扰动,而初始啁啾对超短光脉冲传输的影响也越来越得到重视.本文以广义非线性薛定谔方程为理论基础,采用对称分步傅立叶方法作为数值模拟的方法,分析了初始啁啾对飞秒光脉冲在光纤中传输的影响,数值计算表明:啁啾的临界值有不同程度的减小,相对较小的啁啾也会大大影响飞秒光脉冲的传输,引起很大的能量损耗.为保证通信系统性能,必须消除或尽可能减小初始啁啾.     

飞秒激光脉冲倍频的实验研究

利用2mmKDP晶体对中心波长790nm、脉冲宽度75fs、晶体表面强度约1011W/cm2的超短超强激光脉冲进行了倍频实验研究。通过对基频脉冲能量及频率啁啾的优化,可以获得高于40%的能量转化效率。观测了基频脉冲频率啁啾对倍频光产生的影响,发现激光脉冲啁啾为零时对应的倍频转化效率最高;对于相同的光栅相对位置,正啁啾基频脉冲的倍频转化效率高于负啁啾。     

光参量发生放大器中信号光线宽的理论分析

对泵浦光的光束质量影响信号光线宽加宽的物理机制进行了模拟计算和分析,结果表明,在锭离简并点处,信号光线宽较小,在简并点附近,信号光线宽急剧增大,泵浦光的发散角和偏轴方向的泵浦光对信号光线宽影响较大。     

光参量振荡器调谐曲线的理论计算

本文导出了相位匹配的调谐方程,采用美国H-89小型计算机,使用Basic语言编制程序,对此方程进行了计算机解,重点计算了纯LiNbO_3晶体光参量振荡器的角度调谐曲线随温度的变化,并与实验作了比较,得出了一些有意义的结果。     

连续波注入的1 μm波段飞秒光学参量放大器

提出了一种连续波注入的飞秒光学参量放大方案. 该方案兼顾了低抽运阈值和具有一定直接调谐能力的优点, 可获得与常规的脉冲式注入方案相当的转换效率, 种子光源与抽运光源真正独立无关. 在1 μm波段获得了最大单脉冲能量为30 mJ, 脉冲宽度小于250 fs.     

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。     

超短脉冲3次谐波转换研究

针对由三阶非线性效应引起的I类角度失谐3次谐波转换进行了研究,讨论了群速度失配、自相位调制和交叉相位调制、晶体厚度以及失谐角度对3倍频光脉冲波形、频谱及转换效率的影响.研究结果表明:群速度延迟使转换效率下降,3倍频光脉冲展宽;自相位调制及交叉相位调制会降低转换效率,使3倍频光脉冲形状发生畸变;晶体厚度对3倍频光脉冲的展宽和转换效率均有较大影响;合适的失谐角度可有效地提高转换效率.     

Generation of broadly tunable mid-infrared femtosecond pulses by a LiNbO3 optical parametric amplifier

Combining the configurations of collinear and small-angle noncollinear phase-matching, a mid-infrared （MIR） femtosecond optical parametric amplifier （OPA） with extended tunability is proposed and demonstrated. A tuning range from 2.0 μm to 4.7 μm is demonstrated by a two-stage LiNbO3-based femtosecond OPA, which well exceeds the typical tuning range reported so far. MIR femtosecond pulses with energy up to 30 μJ are obtained.     

强调制半导体激光超短光脉冲

从理论上讨论了强调制半导体激光器产生的超短光脉冲，解释了用微波强调制半导体激光器产生超短光脉冲的实验结果．     

脉冲串输出人眼安全光学参量振荡器研究

提出一种基于光学参量振荡器(OPO)获得脉冲串输出1.57μm人眼安全激光的新方法,实现对脉冲串重复频率、脉冲数目及脉冲间隔的调节.分析了光学参量振荡器阈值特性,并对谐振腔进行了优化设计,获得了重复频率可调的脉冲串激光输出.每1个脉冲串含有3个子脉冲,各个子脉冲之间的间隔大于200μs可调.当脉冲间隔为236μs时,脉冲串最大输出能量158 mJ,其中单个脉冲的脉宽约为6 ns.光学参量振荡器的光-光转化效率为30.5%.     

飞秒激光诱导氧化锌晶体表面纳米条纹的相干连接

介绍了飞秒激光脉冲辐照氧化锌晶体表面诱导纳米条纹的相干连接,通过调整两次激光扫描区域的间距,两次独立形成的纳米条纹可以相干的连接起来,形成更长的纳米光栅.这样就解决了以前诱导光栅尺寸由激光聚集光斑大小限制的问题.Raman线扫描技术表征了相干连接的质量,并对相关的物理机制做了讨论.这种技术可以利用飞秒激光制作大尺寸的自组装纳米光栅.