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．     

超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的孤子传播

讨论了一维情况下,超短强激光脉冲在部分离化等离子体中的传播和包络形孤波的形成.在弱相对论近似下,分析了激光脉冲的传播方程.结果表明在超短宽束激光脉冲条件下,相对论非线性和有质动力非线性相互抵消,相互作用过程中的非线性主要来自部分离化等离子体的非线性极化,由此得到了传播过程中修正的非线性薛定谔(NLS)方程并讨论了其孤子解.     

关于激光产生自由振荡机制的研究

激光的产生是光的放大机制,它与光波的稳定性以及传播的光放大过程的传速有关,光传播过程的光放大分成∧类飞秒超短脉冲．光传播速度的调解过程中因不稳定的因素带来光传播的损失．本文重点闸述利用激光产生过程中吸收介质的饱和状态以及受迫振动状态的激发机制产生的周期性状态的无辐射振幅脉冲和连续的光泵浦无存在的结果共同来解释飞秒脉冲激光产生的自由振荡机制．     

群速度色散介质中超短脉冲优美厄米高斯光束的演化

得到了群速度色散介质中超短脉冲优美厄米高斯光束的解析解.通过例子,比较了不同传输距离、不同脉冲长度、不同群速度色散系数下超短脉冲优美厄米高斯光束的传输行为.分析了群速度色散体介质中超短脉冲优美厄米高斯光束传输过程中的时空耦合现象,特别是光束边沿的脉冲延迟效应.     

3阶非线性效应对飞秒脉冲在掺镁铌酸锂晶体中时域延迟的影响分析

将3阶非线性效应引入至基于电光效应控制的超短脉冲群速度理论模拟研究:当改变输入光强、操作温度、波矢失配、极化周期以及横向直流电场时,2阶和3阶非线性效应的共同作用对超短脉冲在掺镁铌酸锂晶体中传播群速度的影响要明显大于仅考虑2阶非线性效应的作用效果.3阶非线性的引入进一步完善了基于块状晶体电光效应的偏振耦合效应,实现“慢光”方案的理论指导意义.     

动态自陷微微秒脉冲的束径时间分布和脉冲时间压缩

利用具有弛豫效应的非线性介质中的光束传输方程,分析超距脉冲的动态自陷,得出准稳态超短脉冲的束径时间分布。利用束径分布特性,在传输光轴上设置小孔,可有效进行脉冲压缩。并对适当的光束参数进行定量压缩比计算。     

2006年国家自然科学基金项目指南:跨科学部交叉项目数理科学部

1．超快、超强光物理(与信息学部交叉) (1)阿秒激光产生及超快现象; (2)相对论强场光物理; (3)超短脉冲的极端非线性光学现象; (4)超快、超强激光在介质中的传输． 2．微-纳尺度的光子学(与信息学部交叉) (1)新型光子晶体及其集成与准相位匹配; (2)突破衍射极限的光传播与控制; (3)光子晶体中的腔量子电动力学现象; (4)表面等离子激元物理．     

群速弥散效应对超短激光脉冲脉宽压缩的影响

本对非线性介质中的群速色散效应进行了详细分析，指出群速弥散现象是影响超短激光脉冲其脉宽压缩的重要因素之一．另外计算还表明：腔镜的二、三阶色散在中心频率附近较小、两端较大，并且，其色散量的大小与高低镀膜层折射率之比以及镀膜层数等有关，并在此基础上提出了进一步补偿色散的有效途径．     

超短激光脉冲在非均匀等离子体中的传输特性

用一维粒子模拟研究了超短激光脉冲在非均匀等离子体中传输时产生的光孤子结构和脉冲的分裂现象.比较了不同的激光强度和等离子体密度梯度对脉冲传播的影响.研究表明:超短激光脉冲在非均匀等离子体中传播时能产生传输的类孤子结构;随着入射激光强度的增大,等离子体对激光的反射密度反而减小,孤子脉冲的平均传播速度也减小;随着等离子体密度梯度的增大,等离子体对激光的反射密度变大,孤子脉冲的平均传播速度减小,孤子脉冲传播到高密度梯度的等离子体区域时,发生了全反射,反射的孤子脉冲在传播过程中由于能量的损失,低频脉冲被等离子体俘获,形成后孤子,而高频脉冲则继续传播,使得脉冲分裂.     

一种脉冲贝塞尔波的构造及其非线性声场的仿真

为了获得物理可实现的脉冲非衍射波,构造了一种脉冲贝塞尔超声波,并对其非线性声场传播特性进行了仿真研究.通过分析声压幅度、声场分布等参数得知,所构造的脉冲贝塞尔波在非线性介质中具有良好的非衍射特性,并且在一定的传播深度内保持良好的非衍射特性,这对研究超声医学检测具有重要的意义.     

两种脉搏信号的声学检测与谱特征分析

用一种声学检测系统对人体两种脉象进行了检测与分析,获得了自谱(autospectrum)和倒谱(cepstrum)特征参数,结果表明,滑脉和细弦脉在倒谱上差异比自谱更为显著.     

激光在金属中激励超声脉冲的研充

报道了用Q开与YAG激光器在金属中激励超声脉冲,以及激光能量、材料表面状况和材料中人工缺陷对激光激励超声脉冲影响的研究结果,它对于研究激光与物质的相互作用以及将激光超声用于无损检测都是有益的。     

飞秒脉冲在磷酸二氢钾晶体中的色散特性

探讨飞秒脉冲在单轴晶体中的色散特性,根据主轴折射率色散方程,在不考虑晶体吸收及其他非线性作用的情况下,研究飞秒脉冲在磷酸二氢钾（monopotassium phosphate,KDP）晶体中的色散特性.由于晶体的色散,入射飞秒脉冲中不同频率的光波在晶体中传播时会引起不同的相位变化,从而改变出射脉冲的波形.通过数值计算得到飞秒脉冲在晶体中的传输特性,发现输出脉冲的脉宽、光强、展宽会随输入脉冲的中心波长、晶体的长度及脉冲光波的偏振方式等因素的变化而变化.所得到的结果,对于倍频研究、脉冲整形以及光学晶体器件的研发等具有一定的参考价值.     

基于改进的LVQ算法的中医脉象识别

中医脉诊的客观化研究对我国中医脉学的继承和开拓有着重要的意义,而脉象识别是中医脉诊的客观化过程中一个重要的环节,近年来一直是个研究热点。有别于传统的脉象特征提取方法和识别方法是基于时域和神经网络的方法,在此提出了基于小波变换的脉象特征提取算法和用于脉象识别的基于LVQ的改进算法ILVQ。实验结果表明,该算法具有一定的优越性。     

近断层地震动速度脉冲之桥梁地震反应敏感参数分析

研究并确定近断层地震作用下桥梁地震反应的速度脉冲敏感参数是结构抗震设计的关键。基于距离发震断层15km范围内的164条脉冲型近断层地震记录,采用数理统计分析方法,给出了建议的脉冲模型及其参数估计式。通过与实际记录时程和SDOF结构地震反应进行比较,说明了建议脉冲模型的合理性。通过建立空间桥梁结构模型,采用非线性有限元方法,计算分析了脉冲参数对桥梁结构地震反应的影响,确定了影响地震反应的脉冲敏感参数。     

一种基于单片机的位置随机脉宽调制策略

随机脉宽调制可以把非连续的输出电压频谱连续化,通过试验提出了一种基于 INTEL80C196MC单片机的改进位置随机脉宽调制策略,并对位置随机和改进的位置随机的相电压频谱进行了比较.     

强吸收固体中激光超声脉冲的特性研究

 对梯形激光脉冲入射到半无限强吸收固体媒质中热弹激发的超声应力脉冲进行了研究.给出了媒质表面束缚和自由2种情况下的超声应力脉冲的表达式及其理论曲线,并给出了自由表面下的实验结果,都表明表面束缚时应力脉冲是单极性的,自由时是双极性的,应力脉冲增宽不大,其特性还受激光脉冲形状的影响.     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

正窄脉冲电参数对脉冲电晕脱硫影响的研究

基于自行研制的毫微秒级超窄脉冲电源，研究了电源放电回路参数和超窄脉冲电参数对脉冲电晕等离子体脱硫的影响．研究表明，脉冲上升时间是脉冲电源的一个主要参数，上升时间对SO2脱除影响比脉宽的影响大，增加脉冲电压上升时间和减小脉宽，都将降低脱硫量．在综合考虑脱硫效率和能量利用率的基础上，提出了优化脉冲供能对窄脉冲电参数的要求和窄脉冲电源的设计特性指标．     

电磁脉冲在电离层中传播特性的分析

脉冲在电离层中的传播可用脉冲在有耗冷等离子体中的传播方程来描述。采用指数差分FDTD方法对脉冲在电离层中的传播进行了数值模拟。研究了脉冲在电离层D层、F1层以及F2层中传播时的衰减特性以及反射特性。研究表明,脉冲在D层中衰减较小,在F1层和F2层中衰减比较严重。由计算所得的D层、F1层以及F2层的反射系数以及透射系数可以看出,D层对脉冲整个频段反射很小,而F1层和F2层对脉冲低频段的反射很大。