光子晶体点缺陷在入射光激励下的响应特性研究

研究了光子晶体点缺陷在入射光激励下的响应特性,通过理论分析可以获得点缺陷的透射谱.分析发现,非线性点缺陷的缺陷模在入射光的激励下发生动态移动,且满足两个特征:首先,入射光功率强度越大,缺陷模移动幅度越大.其次,整个缺陷模的透射率随着功率强度的增大而降低.采用泵浦-探测技术的数值模拟方法可获得非线性点缺陷的动态特征.泵浦光和探测光可以选择不同频率以使缺陷模的特征比较清晰.所得现象与理论分析结果一致.该结论为该类光子晶体的应用提供理论依据.     

基于泵浦探测技术的非线性光子晶体点缺陷动态特性研究

通过基于时域有限差分技术的数值模拟平台分析了非线性光子晶体点缺陷缺陷模的动态移动特性,采用泵浦-探测法获得非线性点缺陷的透射谱。泵浦光和探测光选择不同的频率以确保探测光不对非线性缺陷模的动态移动特性产生干扰。分析发现,非线性点缺陷的缺陷模在泵浦光的作用下动态移动,移动幅度不仅与泵浦光的能量有关还与泵浦光的频率有关。进一步地从理论上分析了非线性点缺陷的动态移动特性,所得结论与数值模拟结果一致。该结论为设计光子晶体全光器件提供重要参考。     

LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模激光器的输出特性

研究了LD泵浦Nd:YVO4/Cr4 :YAG调Q锁模激光器的输出特性,得到了如下结论:腔长较短时只能实现调Q脉冲激光输出,其峰值功率随泵浦功率成近似线性增加;当腔长增加到足够大时可实现稳定的被动调Q锁模激光脉冲输出,与调Q激光脉冲比较峰值功率得到很大提高;脉冲LD泵浦时,锁模脉冲激光输出平均功率减小,锁模脉冲峰值功率远大于连续泵浦锁模脉冲的峰值功率,谐振腔稳定区变宽.     

正色散掺铒光纤激光器耗散孤子共振脉冲特性研究

报道了一种工作在正色散区的耗散孤子共振脉冲锁模光纤激光器.详细研究了泵浦功率及偏振控制器状态对输出脉冲特性的影响.耗散孤子共振脉冲中心波长1 575nm,光谱宽度约6.66nm.当泵浦功率从220mW升高到554mW时,脉冲宽度从0.78ns增加到3.16ns,脉冲能量变化范围为3.5nJ至16.9nJ.泵浦功率409mW时,改变偏振控制器状态,脉冲宽度在1.6ns至3.2ns范围之间变化.实验中还研究了获得的耗散孤子共振纳秒矩形脉冲的啁啾特性,脉冲经过25m单模光纤传输,脉冲宽度无明显变化,脉冲为非线性啁啾.     

超短脉冲“8”字形被动锁模掺铒光纤激光器

利用非线性放大环形镜被动锁模方法对锁模光纤激光器进行实验研究,引入色散管理方法,实现了"8"字形掺铒光纤激光器的自启动被动锁模,在1 550 nm波段上得到了光谱宽度16 nm、脉宽为1.77×10 13s的超短脉冲输出.泵浦功率在300 mW时,激光器实现了重复频率为19.7 MHz,平均输出功率12 mW的锁模脉冲输出.整个激光腔为全光纤结构,而且操作简单,锁模输出状态下的激光器可以在光学平台上稳定运行数小时.     

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体的1338 nm微片激光器研究

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体,在连续和准连续LD端面泵浦条件下,研究了输出波长1 338 nm的被动调Q微片激光器的输出特性。在连续泵浦条件下,最大的输出功率为0.73 W,此时得到稳定的调Q脉冲输出,脉冲宽度为139 ns。在准连续泵浦下,获得了被动锁模调Q激光输出,输出的最大功率为1.01 W,对应的脉冲宽度为80 ns,其中的锁模系列单脉冲宽度约为70 ps。实验结果表明,Nd:YAG/V:YAG键合晶体有利于获得高功率紧凑的1 338 nm脉冲激光输出,同时准连续泵浦能有效地降低激光晶体的热效应从而获得更高功率的激光输出。     

Na原子双光子共振非线性光学效应实验研究

用激光脉冲双光子共振激发基态Ｎａ原子到近４ｄ能级，研究在改变入射激光波长，功率密度以及Ｎａ原子数密度等条件时Ｎａ原子的各种三阶非线性光学响应。     

SRB与LRB隔震连续梁桥地震响应对比研究

为研究SRB与LRB隔震连续梁桥地震响应的差别,根据G-C模型模拟SMA丝的热力学本构关系,采用Bouc-Wen模型模拟LRB力-位移的滞回非线性特性,通过对结构的离散建立了全桥有限元计算模型,分别编制了求解SRB和LRB隔震结构非线性运动方程的时程分析程序.利用自编程序并结合算例对不同地震激励下的非隔震、SRB和LRB隔震模型进行了时程对比分析.分析结果表明:在非低频脉冲波激励下,采用SRB与LRB隔震,梁体位移虽被放大但均在限值范围内,其它关键部位的地震响应均明显降低;在低频脉冲波激励下,SRB的隔震效果同样显著,但LRB隔震桥梁的地震响应比隔震前有明显放大,梁体位移超出了限值范围.     

一维光子晶体单向导通滤波研究

单向导通二极管是一种重要的光子器件.在一维光子晶体中非对称位置引入非线性缺陷层实现缺陷模单向导通功能.采用时域有限差分法模拟光脉冲在该光子晶体中传输,发现在通信波段光强较低的脉冲入射时缺陷模双向导通,而光强较大时缺陷模单向导通,其能实现全光单向导通二极管功能.     

300 MHz、139 fs全光纤超短脉冲激光器

高重复频率超短脉冲光纤激光器在高效加工、生物光学成像等方面具有广泛的应用价值。报道了基于非线性偏振演化效应的高重复频率、百飞秒、集成化光纤激光源。通过集成结构实现重频300.25 MHz、脉冲宽度139 fs的脉冲激光。在384.2 mW的平均泵浦功率下,该激光器连续工作12 h,光谱输出形状未发生变化。其中在6 h内,重复频率漂移量约为25 Hz。此外,该激光器在泵浦功率为512.8 mW时,可以实现自启动,因此,这种结构简单,高重复频率的超短脉冲锁模光纤激光器是一种具有广泛应用潜力的激光源。     

75-femtosecond all-fiber ultrashort pulse laser

We report the direct generation of 75-femosecond pulses from a stretched-pulse fiber ring laser using the nonlinear polarization rotation mode-locking mechanism. As the gain media in the laser, the high-doped erbium-doped fiber working at positive dispersion was used to compensate the negative dispersion of standard single mode fiber. Under a 125 mW pump power, the average output power was higher than 15 mW, with a 25.9 MHz repetition rate and 53 nm spectrum width. Meanwhile, the pulse energy was greatly improved, which could reach 0.6 nJ. The laser easily achieved mode-locking and ran stably at room temperature. All-flber construction makes It compactable and portable.     

光纤中基于交叉相位调制的基孤子压缩

提出了一种在单模光纤负群速度色散区由基孤子产生超短光脉冲的新方法，即当波长位于光纤负色散区的基孤子信号脉冲和波长位于光纤正色散区的泵浦脉冲在光纤中共同传输，光纤零色散波长位于基孤子波长与泵浦脉冲波长中间附近时，交叉相位调制能使基孤子压缩．数值计算表明，入射泵浦脉冲越强，由基孤子信号脉冲产生的光脉冲的宽度越窄，峰值功率越高，而且所需的光纤长度越短，但是压缩质量减小．当泵浦脉冲的阶数不变、泵浦脉冲脉宽减小时，信号脉冲的压缩因子增大．     

超短激光双脉冲在硝基苯胺分子介质中传播的动力学过程

通过数值求解麦克斯韦-布洛赫方程，研究了2个相干超短激光脉冲在硝基苯胺分子（pNA分子）介质中的非线性传播过程．量化计算表明该分子在低能级区域内只有1个电荷转移态，因此可把该分子看作二能级体系．当3竹共振脉冲与4π非共振脉冲先后入射到硝基苯胺分子介质中进行传播时，3π脉冲的能量将转移给后面的4竹脉冲，前者面积逐渐变为2π，激发分子能级占有率发生一次完整的拉比振荡；后者在介质中仍保持非共振传播，只能激发分子能级占有率发生不完整的拉比振荡．脉冲的频谱发生展宽，并在共振频率附近振荡剧烈．通过引入固有偶极矩为零的赝分子作为比较对象，发现硝基苯胺分子的固有偶极矩导致非线性传播过程更为复杂．     

光纤参数对超连续频谱展宽影响的理论与实验研究

从理论上系统地研究了光纤参数对光纤中超连续（SC）谱展宽的影响,实验研究了光纤零色散波长对SC谱宽度的影响。利用非线性薛定谔方程对光纤中的超连续谱产生过程进行了数值模拟。研究结果表明,在超连续谱的展宽过程中,光纤长度、色散斜率、光纤非线性系数和损耗系数等参数对超连续谱有重要影响。为得到性能优良的超连续谱,必须对光纤参数进行优化。实验上采用三级压缩的增益开关DFB激光器作抽运源,色散位移光纤为非线性介质,获得了重复频率10GHz的SC超短光脉冲。研究结果为进一步优化超连续谱的性能奠定了基础。     

Absolute-phase phenomena in photoionization with few-cycle laser pulses.

Currently, the shortest laser pulses that can be generated in the visible spectrum consist of fewer than two optical cycles (measured at the full-width at half-maximum of the pulse's envelope). The time variation of the electric field in such a pulse depends on the phase of the carrier frequency with respect to the envelope-the absolute phase. Because intense laser-matter interactions generally depend on the electric field of the pulse, the absolute phase is important for a number of nonlinear processes. But clear evidence of absolute-phase effects has yet to be detected experimentally, largely because of the difficulty of stabilizing the absolute phase in powerful laser pulses. Here we use a technique that does not require phase stabilization to demonstrate experimentally the influence of the absolute phase of a short laser pulse on the emission of photoelectrons. Atoms are ionized by a short laser pulse, and the photoelectrons are recorded with two opposing detectors in a plane perpendicular to the laser beam. We detect an anticorrelation in the shot-to-shot analysis of the electron yield.     

变换极限脉冲泵浦的飞秒脉冲光参量产生的理论研究

建立了一个超短脉冲(USP)光参量产生(OPG)过程的理论模型,综合考虑了泵浦光的消耗、介质损耗、相位失配、泵浦光、信号光和闲频光之间的群速度失配(GVM)和脉冲内的群速度色散(IGVD)等因素,导出耦合波方程组,对耦合波方程组进行数值求解并对USP-OPG过程作数值计算,详细研究了GVM参数、IGVD参数、泵浦光的强度和脉宽以及信号光波长的调谐对USP-OPG的转换效率、输出脉冲的脉宽和对称性等特性的影响.     

Multi-peak spectrum of KML Ti: Sapphire pulse

The multi-peak spectrum of Ti:sapphire pulses observed experimentally under ultra-broad bandwidth conditions (< 15 fs pulse length) has been explained theoretically. It is shown that the self-phase-modulation effect is equivalent to the process of degenerate four-wave frequency-mixing. Based on this theoretical underpinning, the presence or absence of a multipeak spectrum provides a practical measure of whether the intracavity group-velocity-dispersion is ideally compensated for or not.     

飞秒激光参数对三态梯度型分子态布居数的影响

 利用含时波包法研究并且首次量化了强飞秒泵浦-探测激光场中泵浦场强、泵浦波长和脉宽对三态梯度型K₂分子态布居数的影响。泵浦场强、泵浦波长和脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化。量化这3个激光场参数对激发态布居数的影响验证了此周期性变化规律,表明变化频率随着泵浦场强和脉宽的增大而变化。研究表明调节激光场参数可实现对态布居数的选择性分布,可以为实验上实现分子的光控制提供重要参考。