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.     

高功率全固态内腔倍频调Q激光器中相位失配的理论研究

给出了在考虑相位失配情况下高功率全固态内腔倍频调Q激光器的速率方程解的情况。以Nd:YAG声光调Q内腔倍频激光器为例,建立并数值求解相位失配条件下的速率方程组,从理论上分析了相位失配和泵浦功率等参数对内腔倍频调Q激光器输出功率、脉冲宽度等的影响。     

BBO晶体对皮秒YAP和YAG激光的腔内倍频

以ＢＢＯ晶体作为腔内倍频元件，研究带抗共振环对撞脉冲锁模Ｎｄ；ＹＡＰ和Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的腔内倍频效应，在两种激光器中分别获得基波脉宽８ｐｓ和１０ｐｓ，倍频能量转换继７０．０％和６３．６％。理论分析和实验结果相吻合。     

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．     

色散缓变光纤中预啁啾皮秒脉冲的孤子效应压缩

在色散缓变光纤中，采用群速色散参量以指数方式衰减的理论模型，用分步傅立叶方法数值模拟皮秒脉冲在色散缓变单模光纤中的传输，计算和分析了预啁啾对色散缓变光纤中皮秒脉冲的孤子效应压缩的影响．通过分析脉冲压缩比，最佳光纤长度，压缩后的脉冲峰值功率和脉冲压缩质量的变化，发现加入预啁啾，可以使皮秒脉冲得到更好的压缩．     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤负群速色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强．计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度。本文还进一步就脉冲离散效应、喇曼自散射效应、以及初始输入脉宽不匹配等因素对脉冲压缩的影响进行了详细的计算和分析。     

准相位匹配PPKTP极化反转的监测

文中提出了采用电光效应实时监测判断KTiOPO_4(KTP)晶体周期性极化反转进程的实验方案,分析了在高压电场极化脉冲作用下,KTP晶体的电光效应的基本特性和极化电流所表现出来的峰值特性,以及它们与KTP晶体的铁电畴反转之间存在的依赖关系,并确定了用监控光强的变化来判断极化反转程度的基本依据,在监测系统的帮助下对熔盐法生长的KTP晶体进行了极化反转．最后对获得的PPKTP进行了化学蚀刻,结果表明,获得的PPKTP质量有了明显提高．倍频转换效率达到1．13%．     

KTP和BBO晶体对1.06μm皮秒光脉冲的倍频效率

用５ｍｍ的ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）和ＢＢＯ（β－ＢａＢ２Ｏ４）非线性晶体，对皮秒的ＣＰＭ，Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光的腔外倍频效应进行研究，获得倍频能量转换效率分别为４２％和３２％，证明ＫＴＰ倍频效率高于ＢＢＯ，结果与理论分析相符．     

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.     

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。     

Nd:YAlO3双波长调Q脉冲激光腔内倍频的研究

本文构建了晶体双波长调Q激光腔内倍频的速率方程,通过数值求解,分析了不同腔长条件和倍频耦合条件对双波长脉冲激光时间特性和输出光子数的影响,通过仔细调整腔长和倍频耦合几何因子,理论上获得了均衡的红绿双波长调Q脉冲激光输出.     

高斯脉冲在单模光纤中的传输特性分析

通过对非线性薛定谔方程(NLS)进行研究,得出高斯脉冲在单模光纤信道传输过程中由于群速色散(GVD)、三阶色散(TOD)和自相位调制(SPM)效应对脉冲传输的影响而产生的脉冲展宽,并做出高斯脉冲在不同因素影响下的传输变化曲线。通过曲线可得:在考虑以上因素前提下,脉冲会出现脉宽展宽、脉幅下降、脉冲畸变和振荡拖尾等现象。论文结果对于研究光纤通信系统信道对误码率影响具有一定意义。     

偏心度对方形倍频晶体温度场的影响

为了解决非均匀温升对非线性晶体倍频转换效率影响的问题，建立了方形非线性晶体模型．该模型在建立中考虑了基频光具有高斯分布，方形倍频晶体具有周边恒温、端面满足近似绝热等特点．根据非线性晶体腔内倍频的实际需要，给出了方形非线性晶体基频光辐射偏心度的定义，并利用热传导方程，得到了方形非线性晶体受基波偏心辐射时温度场分布的一般解析表达式，解决了在温场模式研究中将倍频使用的方形晶体近似为圆柱形晶体所带来的问题．实验结果表明；当基频光辐射偏心度增大到0．75时，倍频晶体的最高温升下降了21．1％．     

北太平洋水下脉冲声传播仿真

由于信号波形中携带环境参数信息,可利用波形或包络结构反演环境参数,掌握信号波形的传输规律是实现信道匹配的物理基础.将WKBZ简正波方法用于水下声道中的脉冲传播波形的计算、群速的求解.并仿真了窄带脉冲在北太平洋水下声道中的传播波形,仿真结果反映出了明显的信号传输的多途效应.分析了简正波群速对脉冲波形的影响,在收发深度均位于声道轴上时,在远距离上实现了简正波的分离;同时分析了收发深度与简正波幅度的关系及对脉冲波形的影响,得出在某一深度不是所有简正波对脉冲波形有贡献的结论.     

碰撞效应对被动调Q激光器影响的理论分析

将被动调Q激光器晶体中由于粒子的碰撞产生的热效应视作一种热致损耗,并对速率方程进行了适当修改,引入了碰撞损耗因子,并以Nd：YAG／Cr：YAG为例,将碰撞效应对脉冲输出参数的影响进行了数值分析和实验对比．通过数值模拟得出：由于碰撞效应对晶体不同部分的影响不同,导致各部分脉冲建立时间不同,因此脉冲宽度比实际值偏小,低抽运功率对脉冲的能量和峰值功率影响较大,当脉冲功率增加时,相应的影响则会减弱．     

大功率LD端泵Nd:YAG/LBO蓝光激光器的最优化模式匹配

文章通过分析Nd：YAG激光晶体的准三能级结构,并考虑到大功率泵浦条件下激光晶体中的热透镜效应,采用最简单的平凹腔结构,使激光晶体和倍频晶体分处于两个独立的子腔中,通过ABCD矩阵计算出谐振腔的腔长以及激光晶体和倍频晶体在腔中的最佳位置,实现了蓝光激光器的最优模式匹配,确保了蓝光的高效倍频效率。     

非线性光学晶体LBO位相匹配高功率绿光激光器

目的 对非线性光学晶体LBO的倍频属性以及影响倍频效率的各种因素进行理论分析与实验研究。方法 光与物质相互作用的耦合波方程和非线性光学晶体倍频时满足的相位匹配条件。结果 在激光二极管双端泵浦Nd：YVO4腔内倍频绿光激光器的实验中，对于两种不同匹配方式倍频的LBO晶体的倍频特性进行了研究。采用I-类角度位相匹配晶体倍频时，抽运光功率约为26W时，获得了最大输出为4．2W的稳定基模绿光，光．光转换效率达到18％；采用I-类非临界位相匹配晶体倍频时，抽运光功率约为28．9W时，获得了8W稳定的基模绿光输出，光．光转换效率达到31％。结论 通过对于LBO晶体倍频特性的理论分析与实验研究，使Nd：YVO4／LBO激光器获得了较高的输出功率和具有较高的转换效率。     

电磁波传播中的超光速群速和负群速

分析了产生群速超光速和负群速的条件。讨论了截止波导中消失波条件下的超光速群速和负群速。用模拟同轴光子晶体的结构进行实验,获得了阻带中的超光速群速,Vg=(1.5-2.4)c。     

LD脉冲泵浦对Nd：YVO4激光器输出特性的影响

采用LD脉冲泵浦Nd：YVO4晶体,实验得到了相同占空比、不同脉冲宽度时的平均输入输出功率特性,并比较了相同泵浦峰值功率下的转换效率．从理论分析了影响晶体散热的因素,得到了晶体的散热效率与晶体内积聚的热量的值成正比的结论,并进行了数值计算．总结了采用LD脉冲式泵浦对Nd：YVO4激光器输出特性的影响,从而分析了提高脉冲泵浦转换效率的途径．     

2,4一二硝基苯丙氨酸甲酯及其盐类的单晶生长和倍频效应的探讨

本文提出一种培养具有优良倍频效应的２，４－二硝基苯丙氨酸甲酯（ＭＡＰ）晶体的方法，并研制出综合性能良好的两种２，４－二硝基苯丙氨酸盐类（钠盐和吡啶氢盐）单晶．同时，运用ＥＨＭＯ法计算了ＭＡＰ分子及２，４－二硝基苯丙氨酸根离子（ＩＡＰ）的电荷分布和偶极矩，对这些晶体的倍频效应规律作了初步的探讨。