生物质材料在秒量级脉冲激光加热下的导热特性研究

通过系统的实验,对常温下生物质材料在秒量级脉冲加热下的导热特性进行了研究,并且针对本实验的条件分别进行了抛物线型和双曲线型两种导热模型的数值模拟,结果发现,傅里叶模型的计算结果和实验结果非常吻合,而双曲线模型的计算结果和实验结果相差很大,这说明在本实验的条件下,在所用的生物质材料中没有发现非傅里叶现象,同时也说明某些文献所述各种生物质材料的热松弛时间为秒量级的结论还有待商榷。     

载波相位对超高斯脉冲的影响

研究了载波相位对超高斯脉冲的影响,数值模拟了载波相位与几周期超高斯脉冲的脉冲能量、时间重心、均方根脉冲宽度之间的关系.结果表明.当脉冲宽度在几个光学振荡周期时,载波相位对超高斯脉冲的性质就开始有较显著的影响,不同数值的载波相位对超高斯脉冲的影响不相同.不同阶数的超高斯脉冲受到载波相位的影响也不相同,阶数越高,载波相位对超高斯脉冲的影响越大.     

耦合光纤中光学高斯型脉冲传输特性的研究

采用变分法,从含修正项的非线性薛定谔方程出发,导出了耦合光纤中光学高斯型脉冲参数随传输距离的演化方程组,讨论了耦合相互作用对光纤中高斯型脉冲传输特性的影响。     

Kerr介质中耦合双原子与场相互作用的原子占居态几率的动力学性质

研究了类克尔介质中初始时刻分别处于激发态和基态的耦合双原子与场相互作用过程中，原子占居几率的量子动力学性质：讨论了Ｋｅｒ介质场耦合系数μ、原子间偶极偶极相互作用的耦合系数ｇａ及激发场强ｎ对它们的影响．结果表明：μ和ｇａ的增大，使原子与场的惯性作用减小，而ｎ的增强，则使原子的同步跃迁效应增强．     

光脉冲在Λ-三能级介质中传输的解析分析

通过选取几种特殊的光场形式,简化了光场在Λ-三能级介质中的传输方程,得到了非线性传输方程明确的解析表达式,解析地分析了光场时空演化的物理机理.结果表明,激光脉冲的形状可以由传播方程的群速度或边界条件控制.     

三能级λ型原子处在双模圆极化激光场中Schrdinger方程的精确解

考虑了三能级λ型原子同双模圆极化偶极作用的问题。在偶极相互作用下,给出了Schr dinger方程的精确解,得到了任意时刻原子处于某一能的几率。     

光纤中光学高斯型脉冲的传输特性

从修正的非线性薛定谔方程出发，采用变分法，推出了光学高斯型脉冲参数随传输距离的演化方程组，研究了光纤中光学高斯型脉冲的传输特性。     

三能级λ型原子处在双模圆极化激光场中Schr(o)dinger方程的精确解

考虑了三能级λ型原子同双模圆极化偶极作用的问题。在偶极相互作用下,给出了Schrodinger方程的精确解,得到了任意时刻原子处于某一能的几率。     

短脉冲激光在散射性介质中传输的时域有限元分析

从瞬态辐射传输方程出发,利用最小二乘变分原理,发展了基于离散坐标形式辐射传输方程的最小二乘有限元方法,并将其用于模拟短脉冲激光在二维散射性介质中的瞬态传输现象.首先简要介绍了求解瞬态辐射传输方程的最小二乘有限元公式,然后以脉冲激光在生物介质中的应用为背景,考察了脉冲激光入射二维非均匀散射性介质的情况,调查了不同位置处时域信号的演化规律,为短脉冲激光在生物医学领域中的应用研究提供了有价值的参考数据.结果表明:对于局部短脉冲入射条件下的非均匀散射性介质,早期的时域反射信号能够较多地反映出介质光学属性分布信息,而距离入射光源较远的测量位置,由于辐射信号经过了较长时间的衰减,所包含的介质光学属性分布信息较少.     

非线性介质中超短激光脉冲的传播

系统评述了近几年有关超短脉冲传播理论及实验研究成果．针对超短脉冲在非线性介质中传播的加宽失真现象,探讨了非线性介质中超短激光脉冲传播存在的问题及其研究现状与发展趋势．     

二次谐波频率分辨光学开关法测量双脉冲的振幅和相位

介绍了二次谐波型（SHG）频率分辨光学开关法（FROG）测量双脉冲的实验系统．对实验系统中双脉冲的SHG-FROG光谱图，利用矩阵的方法进行了数值模拟，并用基于矩阵的主元素广义投影算法（PCGPA）从数值模拟的SHG—FROG光谱图中恢复了双脉冲的振幅和相位，误差达到收敛的标准（G〈10^-4）．     

超短洛仑兹脉冲的均方根脉冲宽度

当激光脉冲极短时,通常使用的半高全宽脉冲宽度并不能很好地描述洛仑兹脉冲,使用均方根脉冲宽度更为严格.利用理论推导的方法,给出了超短洛仑兹脉冲均方根脉冲宽度与半高全宽脉冲宽度的关系式.研究表明,当半高全宽脉冲宽度大于一个光学振荡周期时,均方根脉冲宽度与半高全宽脉冲宽度一致;当半高全宽脉冲宽度小于一个光学振荡周期时,均方根脉冲宽度与半高全宽脉冲宽度有较大的差异,并且绝对相位对均方根脉冲宽度的影响很大.     

双曲正弦-高斯型超短脉冲光束及其传输特性

在傍轴近似条件下,给出了一组超短脉冲光束的解析解,称为双曲正弦-高斯型超短脉冲光束.对这种超短脉冲光束及其在自由空间中的传输过程进行了较为细致的研究.结果表明双曲正弦-高斯型超短脉冲光束光强的横向分布在脉冲中部为双曲正弦-高斯型,而在脉冲头部和尾部则为高斯型,该脉冲光束的脉冲波形在传输中始终为双曲正弦-高斯型.该脉冲在轴上传输时有脉冲极性反转现象,在轴外有脉冲延迟现象.     

强激光脉冲在部分离化等离子体中的自聚焦

采用变分法推导出有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的参数演化方程,其中包含群速度色散和自相位调制的影响,通过分析焦斑半径和脉冲宽度满足的耦合方程,详细讨论了等离子体密度对激光脉冲传播特性影响。研究结果表明:在部分离化等离子体中,对于给定强度的激光脉冲,随着等离子体密度增大,自相位调制会进一步增强激光脉冲的自聚焦;当等离子体密度增大时,激光脉冲传播频率由负向啁啾变化转变为正向啁啾频率变化,而且随着传播距离增大,激光脉冲红移减小而蓝移增大。研究结果对有限长激光脉冲电离诱导自注入加速电子的方案具有理论指导意义。     

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.     

激光脉宽对椭偏光驱动的原子次序双电离的影响

利用经典模型,研究了激光脉宽对椭偏光驱动的Ar原子次序双电离(SDI)的影响.结果发现,二价离子动量分布强烈地依赖于激光脉宽.随激光脉宽增加,离子动量分布从二带结构变为四带结构,然后又变为六带结构.向后分析双电离轨迹既显示了椭偏光驱动的原子次序双电离中的亚周期电子出射现象,又表明带状结构随激光脉宽的演化取决于第二个电子电离时间随激光脉宽的变化.     

三波相位变化和衰减对孤波的影响

本文通过在三波相互作用的耦合方程中加进衰减项,同时对复振幅进行一个相位变换得到了有相位变化和衰减的三波相互作用耦合方程。解这些方程得到了孤波解。最后讨论了相位变化和衰减对孤波的影响,得到了一些有趣的结果。     

时域分析钢筋混凝土砖墙对电磁脉冲短径传播的影响

用时域有限差分法分析了钢筋混凝土砖墙对电磁脉冲传播的影响。考虑到天线对时域脉冲的滤波效应,分析的传播脉冲信号是从一个宽带圆锥柱形天线上数值生成的。计算结果给出了钢筋混凝土砖墙对脉冲信号传播的影响,包括辐射天线产生的脉冲波形的畸变效应、脉冲穿透钢筋混凝土砖墙时的场型分布、墙面对入射脉冲峰值的反射效应以及反射和透射脉冲的波形。     

里德堡钾原子在超高斯脉冲激光场中的量子跃迁

用含时多态展开方法,计算了超高斯脉冲激光场中里德堡钾原子两个Stark态21 s与19 f之间的量子跃迁情况.结果表明这两个Stark态之间的跃迁几率与超高斯激光场的初始振幅、脉冲形状参数m和脉冲半宽度有关;在m等于3和m等于4时,当激光场初始振幅和半宽度取合适值时,可以实现这两个Stark态之间布居数的较大跃迁,并实现终态囚禁.     

高斯型光脉冲在色散管理光纤系统中的传输控制

本文从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅立叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了高斯光脉冲在色散管理光纤系统中的传输特性.在此基础上,我们数值考察了高斯光脉冲在加入随机噪声后传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.此结果有助于在理论上研究短脉冲在光纤中的传输,并且可对实验进行指导.