空间啁啾对非线性“热像”的影响

基于无像差自聚焦理论,在远场及光学薄近似条件下,分别利用解析和数值模拟方法研究了空间啁啾高斯光束通过自由空间和非线性介质时形成的“热像”效应,讨论了啁啾系数对非线性“热像”的影响.结果表明：啁啾系数对非线性 “热像”的位置和强度都有较大影响,使用负啁啾小口径高斯光束可以在很大程度上抑制非线性“热像”强度,同时调整啁啾系数C改变“热像”位置,使之偏离下游光学元件,从而可以确保光学系统安全运行.     

啁啾脉冲等值宽度的位置

本文给出了高斯形和双曲正割形啁啾光脉冲干涉相关曲线上包络等值宽度的位置。     

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.     

啁啾激光脉冲控制电子纵向动量关联谱研究

采用三维半经典再散射模型研究了周期量级啁啾脉冲中He原子非序列双电离电子的纵向(沿激光电场极化方向)动量关联谱,其中一、三象限分布的不对称性对啁啾参数变化很敏感.该性质是由电场分布的不对称性引起的.通过调节啁啾脉冲参数可以比调节一般周期量级脉冲的绝对相位能更灵敏地控制动量关联谱.     

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.     

光源啁啾对平均孤子通信系统的影响

研究了光源啁啾对平均孤子通信系统传输特性的影响,指出平均孤子通信系统中弱啁啾光源的补偿方法。     

啁啾激光场对H2+电离及解离的影响

理论研究了两种不同啁啾激光场对H_2~+电离以及解离几率的影响。结果表明:在二阶啁啾场下,H_2~+的电离和解离几率会随着啁啾参数由负向到正向的变化而呈现线性减小。在三阶啁啾场下,H_2~+的电离和解离几率随着啁啾参数的变化呈现‘W’形结构,并且最大电离和解离出现在啁啾参数为0.01处。     

基于DDS的啁啾调幅技术在激光雷达中的应用

对传统调频雷达测距原理进行了改造,提出了一种适用于激光雷达系统的啁啾调幅技术。该技术在低成本,短距离的激光雷达应用中性能优势明显。详细介绍了啁啾调幅激光雷达的工作原理,完成了基于DDS技术的啁啾信号生成及处理模块的设计。     

Compton散射下非傍轴光束的小尺度自聚焦

基于电子和多光子集团非线性Compton散射模型和非傍轴传输方程,得到了多光子非线性Compton散射下的小尺度调制增长率的表达式,讨论了入射与散射光形成耦合非傍轴光对小尺度自聚焦的影响.通过对非傍轴和傍轴情形下小尺度调制的增益谱分析,发现耦合非傍轴光对小尺度调制增益谱的影响程度与光强有关.与散射前相比,随光强的增强,影响更大,总趋势是使小尺度调制增长的截止频率、最快增长频率和最大增长频率迅速减小,而对截止频率和最快增长频率的影响比对最大增长频率的影响更大.     

啁啾光纤光栅色散补偿技术的应用研究

本文首先简要分析了光纤的色散和色散补偿原理,介绍了啁啾光纤光栅用于色散补偿的方法;对采用啁啾光纤光栅进行色散补偿的40Gbps光纤传输系统进行仿真,结果表明啁啾光纤光栅更适合用于色散补偿。     

非克尔光纤正常色散区内啁啾特性研究

从理论上推导出具有饱和非线性的非克尔光纤正常色散区内,群速度色散效应导致的啁啾和自相位调制效应导致的啁啾解析表达式．利用数值解法模拟了非克尔光纤正常色散区啁啾演变过程．研究结果表明：当非克尔光纤的饱和非线性增强时,净啁啾不断减小,而且,越来越平缓,脉冲中心附近区域净啁啾接近零     

10Gbit／s系统色散的啁啾光纤光栅补偿研究

采用扫描法制作了啁秋光纤光栅,所制作的光栅长度约为１０ｃｍ,带宽约１ｎｍ,边模抑制比约为２２．４ｄＢ,应用于１０Ｇｂｉｔ／ｓ的光纤通信系统中补偿１００ｋｍＧ６５２光纤的色散取得了良好效果。     

10Gbit/s系统色散的啁啾光纤光栅补偿研究

采用扫描法制作了啁啾光纤光栅,所制作的光栅长度约１０ ｃｍ ,带宽约１ ｎｍ ,边模抑制比约为２２．４ ｄＢ,应用于１０ Ｇｂｉｔ／ｓ的光纤通信系统中补偿１００ ｋｍ Ｇ６５２ 光纤的色散取得了良好效果．     

啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输的影响

采用广义非线性薛定谔方程描述啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输特性的影响,利用对称分步傅里叶方法通过求解方程,数值计算了有无啁啾情况下相同脉宽和功率、不同入射波长飞秒脉冲在光子晶体光纤中的传输,对比不同色散区飞秒脉冲波形的演化及超连续谱的产生.结果表明,较低功率时,反常色散区和零色散区,初始啁啾对于孤子的快速形成和传输具有重要的作用,而位于正常色散区时,啁啾破坏了脉冲形状,不利于脉冲的传输.反常色散区和正常色散区啁啾有利于频谱的展宽;零色散区,啁啾对频谱展宽影响不明显.较高功率时,频谱展宽主要受功率影响,啁啾对频谱展宽作用不大.这些结论对于脉冲传输和超连续谱系统优化设计和控制具有理论指导意义.     

基于啁啾光纤光栅的增益平坦滤波器

采用啁啾相位掩膜板和程控扫描曝光技术, 在经过载氢增敏化处理的普通单模光纤上制作出可以用于掺铒光纤放大器增益谱平坦化的啁啾光纤光栅增益平坦器（GFF）, 经该器件平坦后的EDFA增益谱在30 nm带宽范围内, 不平坦度<±0.3 dB.     

三阶色散对双曲正弦高斯脉冲传输的影响

给出了三阶色散对高斯脉冲传输影响的方程和传播图形.利用计算机数值模拟的方法,研究了光纤通信中三阶色散对双曲正弦高斯脉冲在光纤中传输的影响.模拟结果表明,群速度色散的存在导致了脉冲迅速展宽并形成振荡,而三阶色散导致了双曲正弦高斯脉冲的2个脉冲变得不对称.     

采用啁啾光纤光栅色散补偿的长距离副载波复用光纤有线电视系统实验

给出采用啁啾光纤光栅进行色散补偿的1 550 nm副载波复用（subcarrier multiplexing, SCM）长距离光纤有线电视(cable TV, CATV)系统的实验结果.对系统中啁啾光纤光栅色散补偿器的最佳位置进行实验,实验结果与理论计算的最佳位置相符,并得到较好的组合二阶互调（composite second order distortion, CSO）输出指标.通过建立200 km传输实验系统,对比有无色散补偿模块（dispersion compensation module, DCM）时的指标测试结果,证明采用啁啾光纤光栅作色散补偿能够改善由自相位调制（self-phase modulation, SPM）效应引起的CSO指标劣化.     

啁啾场作用下二能级原子跃迁的时域动态变化分析

运用密度矩阵运动方程,分析了啁啾脉冲光场作用下二能级原子系统跃迁随时间的变化过程,并利用布洛赫矢量模型方法对其演化过程进行了动态分析.结果表明,啁啾效应使系统粒子布居几率出现振荡.布洛赫矢量演化过程表明,粒子布居几率的这种振荡,反映了系统粒子数转移、色散和吸收三者之间动态变化的物理过程.     

大气中飞秒激光等离子体丝上荧光特性的研究

本文通过研究超短强激光脉冲在空气中形成的等离子体丝上荧光的特性,提出了一种间接获得等离子体丝上光强分布的方法.实验研究表明,等离子体丝上荧光主要分布在290～430 nm的紫外区域,该区域内的线状谱来自于N2的第二正带分子谱线和N+2的第一负带离子谱线.同时等离子体丝上荧光强度与入射激光能量呈非线性增长关系,当入射激光能量低于11 mJ,荧光强度快速增强表明丝上光强增大,当激光能量进一步增大时,丝上的光强变化缓慢,此时成丝结构逐步由单丝向多丝演化.同时通过研究等离子体丝上光强随光脉冲传输距离的变化规律,进一步验证了等离子体成丝机制是基于光束自聚焦效应和等离子体散焦过程之间的动态平衡的正确性.