简并四波混频相位共轭的各向异性

在光折射材料中,由于材料的各向异性而使四波混频出现各向异性,我们用光栅衍射方法研究这种特性。由简并四波混频和实时全息的等价性,分析了产生相位共轭波的两个衍射过程:即透射光栅及反射光栅分别起主要作用。实验测出了光栅矢量与晶体光轴不同夹角时的相位共轭反射率与理论计算吻合。若切割晶面垂直于x轴,其它条件相同,则相位共轭反射率随     

采用双相位共轭干涉法测定光折晶体中折射率光栅相移的原理

在理论上证实了采用双相位干涉法直接测定光折晶体内折射率光栅相对于光强分布的相位移和非线性介质三次非线性极化率相位的可能性。     

大信号布里渊增强四波混频相位共轭镜

对大信号偏振去耦布里渊增强四波混频(BEFWM)相位共轭光的输出特性(波形、束散角、能量转换效率等)进行了系统的研究。结果表明,使布里渊增强四波混频工作在大信号强相互作用状态下,可以很好地克服同等抽运及结构条件下小信号布里渊增强四波混频中经常出现的波形调制现象,具有良好的波形稳定性以及输入输出脉冲的波形相关性;输出光相位共轭保真度接近100%,且在不同注入信号强度下几乎保持恒定;大信号布里渊增强四波混频能量转换效率相对小信号情况也有很大的提高。     

简并四波混频中相位共轭波振荡特性的研究

采用非对称激励简并四波混频(DFWM)装置,在不同的波段、脉宽几十毫微秒,不同的可饱和吸收介质中,均观测到后向相位共轭波能量E与读出波相对于写入波延迟到达介质的时间Δt的关系呈周期振荡状态。初步的理论分析表明,在DFWM中,物波同写入波和读出波分别形成了两套光栅。对可饱和吸收介质,光栅主要来自激光诱导声波效应。当激发光脉宽t_0远小于声波振荡周期T_s时,改变Δt可以瞬时探测出物波同写入波形成的光栅的振荡。当     

光折变相位共轭镜透射光栅大信号反射率

本文在较弱条件下导出了光折变晶体简并四波混频大信号透射光栅相位共轭反射率的另一近似解析表达式。     

相位型空间光调制器的自参考标定方法

相位型空间光调制器(SLM)是一种对光的相位信息进行定量调控的器件.由于制造和使用过程中的一些不确定因素,需要标定SLM的相位调制,即输入灰度和输出相位的响应(LUT).本文介绍了基于自参考光路的SLM相位调制标定方法.通过在SLM上产生光栅相位,光栅的衍射级次作为参考光,与标定区域的光干涉、形成干涉图.利用傅立叶频谱...     

光折变晶体中的相位共轭

近几年来,光折变相位共轭器及其在非线性光学中的应用取得了有意义的进步。本文主要叙述光折变晶体中的四波混频以及各种光学相位共轭器的结构,简单地介绍了相位共轭器在光信息处理中的一些应用。     

双频抽运提高SBS相位共轭保真度

相位共轭保真度是相位共轭镜技术用于强激光系统中的一个重要指标。采用四波混频加强SBS的方法 ,其相干拍频驱动声子场 ,能提高SBS相位共轭保真度。对于双频单池结构 ,使用列阵相机测量激光束能量远场角分布 ,在SBS转换效率最佳时 ,对相干驱动SBS相位共轭保真度进行了实验研究     

掺铈KNSBN晶体光折变效应的温度特性

研究了掺铈的KNSBN晶体在632.8nm的光束下,当温度从30℃升高到95℃过程中,两波耦合和四波混频相位共轭的性质。两波耦合实验表明,当温度达到95℃时,增益系数和晶体的响应速度能增加数倍。在温度变化范围内,四波混频相位共轭反射率从4%增加到14%。     

利用声光调制器进行错位外差干涉测量

一、前言 外差干涉测量法能测量高精密透镜象差,表面形状和形变、振幅、速度等。其频率彼此靠扰的波前相干涉而产生一电差频信号,差频信号的相位与两波前之间的光程差成正比。山于信号相位与参考信号同步,因而测量精度约为2π/100rad。可用移动光栅、旋转波片或超声光调制器作为频移器件。 利用光栅的错位干涉测量法已在Ronchi试验中用于测量透镜象差。现在又提出了错位外差干涉测量法,它利用移动光栅使待测波前产生频移和空间错位。这些错位外差干涉计用于自适应光学元件中的波前校正和镜面的形状测量。     

Theory of amplitude and phase effects in 2-D-two-wave mixing

The two-wave mixing process in a photorefractive medium is investigated including nonuniform amplitude distributions of the pump and signal waves, plane-aberrated phase fronts, absorption, and arbitrary grating phase shift φ. The resulting system of two-dimensional coupled-wave equations is solved numerically with the aid of a two-dimensional Runge-Kutta method. Numerical data are shown to explain the gain distributions and image distortion properties in photorefractive amplifiers of the crossed beam, transmission and reflection grating type. A simple relation is presented describing the amplitude-phase crosstalk in two-wave mixing. One example is illustrated showing the possibility for compensating for aberrations using special pump and/or signal beam profiles with a grating phase shift different from 90°     

向列相液晶中高阶衍射图像的特性

研究了垂直排列C60掺杂的向列相液晶(5CB)记录光折变光栅衍射像的特性。利用二波耦合实验,以较小入射角的信号光束与参考光束在样品中干涉并形成光折变光栅。在远离样品的观察屏上可观察到高阶衍射像。对衍射像进行分析发现,信号光一侧的二阶衍射像被放大,而在参考光一侧的负一阶衍射虽没放大,但产生了180°旋转,理论分析与实验观察结果非常吻合。     

顺电相KTN中反射型全息相位栅的衍射效率分析

在顺电相光折变晶体中存储全息相位光栅是研制新型电控全息光开关的有效途径。为了提高光栅的衍射效率,将Kogelnik耦合波理论与Kukhtarev方程相结合,得出了顺电相钽铌酸钾晶体中反射型相位栅衍射效率的解析式,对影响光栅衍射效率的各因素进行了计算分析。结果表明,使写入光的入射角远离45°、增加晶体厚度和增大外加电场等措施都可以使反射型全息相位栅的衍射效率提高。45°入射角附近出现较宽的低衍射区。衍射效率对入射角、晶体厚度以及外加电场的变化敏感,其中任一个参量的较小改变都可以引起衍射效率的较大变化。晶体的吸收对衍射效率的影响可以忽略。分析结果有助于在实践中调整参量以获得较高的读出光衍射效率。     

光折变全息光栅扭曲对波分复用应用的影响

介绍了光折变全息生成的布拉格光栅由于扭曲而对波分复用应用的影响，提供了一种在器件制作前预先了解光栅扭曲对器件性能影响大小的方法。使用傅里叶分析的方法，对布拉格光栅扭曲引起的相位改变做了修正计算。对修正了相位的光栅，采用严格耦合波分析，计算了光折变全息应用于波分复用的频谱响应。并用该方法计算了不同程度的光栅扭曲造成的频谱响应变化，证明光栅扭曲会直接造成器件衍射效率下降，旁瓣增大．从而使串扰增大，是光折变全息应用于波分复用必须考虑的重要因素之一。对光折变相位光栅衍射图像数据采集的过程作了介绍，并在此基础上将记录了光栅的晶体进行波分复用损耗和串扰特性的测试，实验结果证明提供的方法能够有效预知光折变全息光栅扭曲对器件综合性能的影响。     

Sinc切趾反射体布拉格光栅衍射特性分析

基于sinc切趾反射体布拉格光栅的谱合成技术是获得高功率谱合成输出的有效方法。考虑到入射单色平面波光束的偏振状态,采用传输矩阵法,分析了光栅参数对衍射效率、波长选择性和角度选择性的影响。计算结果表明,入射角度对不同偏振状态入射光束的衍射效率影响较大。sinc切趾反射体布拉格光栅的衍射效率近似由光栅厚度和折射率调制幅值的乘积决定,当折射率调制幅值与光栅厚度的乘积大于1.7028×10-6时,不同偏振态在小角度入射时的衍射效率高于99%。sinc切趾反射体布拉格光栅的波长选择性带宽和角度选择性带宽随折射率调制幅值的增加而增大,随衍射效率的增加而减小。通过优化光栅参数,利用sinc切趾体布拉格光栅可实现光谱间距低于200 pm的多光束谱合成。     

Ce:KNSBN光折变光纤两波耦合特性研究

研究了掺铈钾钠铌酸锶钡(Ce:KNSBN)光折变光纤"扇"特性及两波耦合的基本特性.通过实验发现,当入射光的入射角为8°左右时,"扇"最小,这与块状晶体有根本的不同.在信号光与抽运光的入射夹角2θ小于11°时,两波耦合增益随入射夹角的增大而增大,而当入射夹角大于11°时,两波耦合增益随着入射夹角的增大而迅速减小.给出了在各个不同的入射夹角下,两波耦合增益中透射的信号光的时间特性曲线.两波耦合增益随信号-抽运比的增加而增加,在入射夹角为8°,信号-抽运比为1:1000时,两波耦合增益达到了77,比块状晶体相应条件下提高了4倍.用两波耦合的理论公式对增益随信号-抽运比的实验数据进行了拟合,二者相符.     

背向受激二波混频产生自泵浦相位共轭

本文讨论了在光折变晶体中,通过特殊的背向受激二波混频产生自泵浦相位共轭波的理论,并指出散射波的频偏是由于极化光折变晶体中的光生伏打效应引起相位栅的运动而产生的。     

Numerical calculations of two-beam energy coupling gains inphotorefractive BaTiO3 crystal

Steady-state two-beam energy coupling gains are numerically obtained in photorefractive BaTiO₃ crystal. The energy coupling gains are calculated by changing the angle subtended by two incident beams and by rotating the crystal relative to the grating wave vector. Polarizations of the two incident beams are assumed to be (ordinary, ordinary), (extraordinary, extraordinary), (ordinary, extraordinary), or (extraordinary, ordinary). The wavelength of the beams is assumed to be 515 nm. The maximum coupling gain is found to be 4.8/cm when both beams are ordinary and 74.7/cm when the beams are extraordinary. It is also shown that energy can transfer between ordinary (extraordinary) and extraordinary (ordinary) beams. In this case the maximum energy coupling gain is found to be 9.2/cm     

向列液晶中的光控永久光栅

液晶中的光折变光栅在数据存储、实时全息术、干涉测量、光放大、相位共轭、光学图像处理和光束操控等领域具有潜在的应用价值。通过二波耦合的方法在掺C60的向列液晶中记录了永久光栅,该光栅的衍射特性能够被外加直流电场或以任意角度入射的、与记录光强度相当的一束平面光波控制。为了进一步了解光栅建立的机制,研究了在恒定外加直流电场下的电流动态过程,从而证明该光栅源于表面电荷的光调制。     

基于相位型空间光调制器的光束控制技术研究

非机械伺服控制的液晶空间光调制器（LCSLM ）通过控制加载在每个像素上的电压能够实时调制波前相位实现光束偏转,基于菲涅耳透镜模型和闪耀光栅模型验证了光束偏转控制能力,包括偏转距离、衍射效率与不同模型参数之间的关系,入射光波长为1550 nm时,x轴或y轴可实现的最大偏转角度为6.96°(±3.48°),光束能够在光轴方向与二维平面偏移。针对光束的高速灵敏、精准和大角度的扫描应用需求,提出了基于LCSLM的光波前相位调控算法,通过计算需要补偿的相位建立相位变换模型并满足光束控制流程,设计并构建了基于LCSLM的光束偏转及扫描实验系统,实验结果表明光场中任意位置的光斑可在接收视场360°范围内灵活偏移控制。该研究对于自由空间无线光通信、光束敏捷控制、非机械式光束的捕获瞄准跟踪等领域具有重要的应用价值。