几种单周期脉冲能量与位相的关系

对于高斯、洛仑兹、双曲正割和sinc4种脉冲,研究了载波相位φ对单周期脉冲能量的影响,以上4种包络对称的脉冲的归一化能量均可在形式上用同一表达式表示。利用导出的F函数的解析表达式,详细地研究了脉冲能量随φ变化的情况。     

圆偏振周期量级红外激光脉冲驱动产生太赫兹辐射

研究了周期量级的圆偏振激光在空气中成丝产生太赫兹辐射的偏振特性。将中心波长1.8 m、脉宽8.6 fs 的圆偏振红外激光脉冲聚焦到空气中,形成等离子体细丝,产生太赫兹辐射。通过测量太赫兹辐射的偏振状态,和偏振方向与驱动激光载波-包络相位的关系,发展太赫兹波偏振控制的方法。实验结果表明,太赫兹辐射为椭圆偏振,而且偏振平面随着驱动激光载波-包络相位的变化而转动。这对太赫兹波的偏振控制有重要意义,并为周期量级激光载波-包络相位的测量提供了新方法。     

超宽带Scholtz’s单周期脉冲的产生电路设计

以并联阶跃恢复二极管（SRD）窄脉冲发生器为基础,结合简单的RLC电路,设计一种直接产生Scholtz’s单周期脉冲的电路结构。这种脉冲近似二次微分高斯脉冲,是超宽带系统中使用较多的一种波形。文章主要讨论了电路原理与设计方法,并进行了仿真验证。仿真结果显示该电路所产生的脉冲信号具有良好的波形,是一种适合于超宽带通信系统的窄脉冲信号产生电路。     

光生脉冲无线超宽带发生器的研究

脉冲无线超宽带（IR-UWB）是超宽带技术（UWB）最经典的实现方式之一,产生脉冲宽度在亚纳秒级别,能利用具有低占空比的基带窄脉冲序列来携带信号。IR-UWB的发生器可以灵活的产生脉冲信号,并且具有体积小、质量轻、噪声小、可调性高和抗电磁干扰等优势。文中具体研究了五种IR-UWB脉冲信号的光学生成方法,分别是利用光脉冲压缩产生IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和偏振分束器IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和切趾光纤光栅产生IR-UWB脉冲信号、利用光学带通滤波器产生IR-UWB脉冲信号以及基于半导体激光器产生IR-UWB脉冲信号。通过对比国内外在本领域的研究成果,讨论和总结了以上几种IR-UWB的光学生成方法,并比较各种实现方法的优缺点。     

单周期超短脉冲光束通过色散介质的传输

本文分析了单周期超短脉冲光束在色散介质中的传输特性，给出了相应的解析解。结果当脉冲宽度短至几个光学周期时，时空参量之间的耦全变得很重要，并将引起脉冲光束的非对称。     

周期量级激光脉冲中里德堡原子光电离的不对称性

采用全量子非微扰散射理论,研究了周期量级微波频率激光脉冲中高激发里德堡态铷原子光电离的不对称现象。发现了光电子角分布的不对称性,这一不对称性由电离过程中不同跃迁通道之间的干涉引起。讨论了光电子角分布的不对称性对载波-包络（Carrier-Envelo?pe , CE）相位、脉冲宽度及光电子能量的依赖性,发现光电子角分布的不对称性随CE相位、脉冲宽度及光电子能量的变化有显著变化。这一研究证实了最近的实验观测,为微波频率光学范畴内CE相位的测量及光电子角分布的控制提供了一种有效的方法。     

光纤中双脉冲传输的频率啁啾及脉冲压缩

对双脉冲在光纤中传输时所满足的非线性耦舍方程进行了理论分析和数值计算,求得了脉冲演化时啁啾参量的一般表达式。结果表明,利用交叉相位调制效应压缩光脉冲时,无论泵浦脉冲还是信号脉冲,其线性源啁啾都对光脉冲的压缩产生重要影响。在泵浦功率一定的条件下,选取负啁啾的泵浦脉冲和正啁啾的信号脉冲易于获得更短的压缩光脉冲。     

圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布

在电子汤普孙散射的经典理论的基础上,通过理论分析和计算机模拟,研究圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布特性,提出可能的应用方向。研究发现,在相对论光强下,随着激光强度的增强,电子辐射逐渐增强,能量不断的向辐射中心集中,辐射能量分布的方向性逐渐突出;当改变激光的初相位时,电子辐射的总体方向发生偏移,表现为辐射分布图形的对称平面发生旋转,且旋转角度与激光初相位角改变大小相同。本文所进行的相关探讨基于电子辐射的三维空间立体图,所得到的有关电子谐波辐射的结论,可以为实验和工程上对电子辐射和激光参数测量的相关应用提供参考。     

1μm周期量级超快激光器研究进展

1μm波段超快激光器在材料表面改性、材料微加工等有着广泛的应用前景。激光振荡和放大技术能增强谐振腔的模式选择能力,激光增益和补偿器件可以提高激光峰值功率,进一步减小输出激光的脉冲宽度。主要概述了1μm波段周期量级的超快激光振荡器（纯被动锁模、孤子锁模、克尔透镜锁模）、超快激光放大器（啁啾脉冲放大、脉冲整形、非线性压缩技术）,以及1μm超快激光器的调控器件与系统（激光增益介质、色散调控器件、高阶横模产生以及超快激光智能化控制）的最新研究进展。最后展望了1μm周期量级超快激光器的发展前景和趋势。     

单周期超短脉冲光束的时空传输

当电偶极子以高斯脉冲形式随时间振荡时，辐射出的电磁场可以用来描写非缓变包格近似条件下单周期超短脉冲光束在自由空间中的传输特性。利用复点源模型，通过分析和计算，我们得出它的传输特性。第一，在空间传输过程中，单周期超短脉冲高期光束能流密度基本保持高斯函数不变，振幅大小随不同的z平面振荡。第二，单周期超短脉冲光束在真空中主要以光速c沿z方向传输。在传输过程中，脉冲宽度保持不变，脉冲形状演变成不对称。能流密度不再随时间作简谐振荡，它的振幅构成一个高斯形状的包络。     

EDFA放大高速超短光脉冲的研究

实验研究了掺铒光纤放大器放大高速超短光脉冲的行为，给出了放大高速光脉冲时效大器的增益特性与光脉冲空占比之间的关系，并与实验结果进行了比较，理论与实验较好地一致。     

基于光子晶体光纤的光脉冲压缩研究

脉冲压缩是近年来光子晶体光纤中一个新的应用领域,在光通信系统中,利用具有高非线性系数和较大负色散值的光子晶体光纤进行脉冲压缩,将降低传输时间,提高传输速率。本文从非线性薛定谔方程组入手,深入探讨光子晶体光纤特性对脉冲压缩的影响,并运用皮秒脉冲在光子晶体光纤中的传输情况,结合示意图,进行光子晶体光纤中啁啾皮秒脉冲压缩的研究,分析压缩因子、品质因子、脉冲峰值功率等因素对提高脉冲压缩质量的影响。     

整形激光脉冲与激光探针同步技术

实现了应用于神光Ⅱ装置中的高精度整形激光脉冲与激光探针同步方案。在该方案中,激光探针经硅光导开关进行光电转换之后作为激光脉冲整形单元的触发信号,使激光脉冲整形单元,输出与激光探针同步的整形激光脉冲。为了降低由于触发信号不稳定引起的时间晃动,在光电转换之前放大激光探针,以调整激光脉冲整形单元触发信号的幅度。在神光Ⅱ装置中实现了整形激光脉冲与激光探针小于4.5 ps(均方根)的时间同步精度。     

光脉冲波形对光纤带宽的影响

本文研究了在光纤带宽测试中,光脉冲测试波形的畸变对光纤带宽估算式B=0.44/τ的影响。理论计算了在几种常见畸变波形情况下,带宽估算值与实际值的误差,并提出了减小误差的措施。     

单模光纤中洛伦兹脉冲传输特性研究

为了研究洛伦兹脉冲各参量在光纤中传输的演化特性,从麦克斯韦方程出发,建立光纤非线性传输方程,采用变分法进行了理论分析和数值模拟,得到了洛伦兹脉冲参量随传输距离的演化方程组以及振幅与脉宽、脉宽与啁啾之间的两个重要约束关系;并进一步得出了脉宽随传输距离演化的解析解;描绘了脉宽随传输距离演化的图形。结果表明,脉宽和振幅间满足绝热关系,初始啁啾会对洛伦兹脉冲的保形传输产生影响。     

高消光比超短脉冲产生的实验研究

实验研究了一种高消光比短脉冲的产生技术。利用色散补偿光纤线性压缩由增益开关分布反馈激光器出射的光脉冲。而后利用电吸收调制器的非线性吸收特性同步调制光脉冲。利用这种方法在实验上产生了重复频率为10GHz，脉宽为10．4ps，抖动小，高消光比，无基座的短脉冲。此种技术可以应用于40Gbit／s的光时分复用系统中，同时也说明电吸收调制器具有同号脉冲整形功能。     

高阶色散效应对光纤中高斯光脉冲的影响

考虑光纤色散三阶效应,推导出无啁啾的高斯脉冲沿光纤传输时脉冲变化的表达式,利用对称分步傅里叶方法(SSFM)求解非线性薛定谔方程(NLS),探讨了三阶色散高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果表明三阶色散会使光脉冲形状发生畸变,会在其前沿或后沿附近形成非对称的振荡结构.     

脉冲式激光主动遥感器光校实时检测系统研制

以CMOS图像传感器技术为核心,采用USB数据传输和可编程逻辑器件技术,针对脉冲式激光主动遥感器特点研制了光校检测系统.该系统可推广应用于脉冲武激光器的光束成像与研究.     

利用光参量啁啾脉冲放大进行任意光谱整形方案的稳定性分析

为了在光参量啁啾脉冲放大系统中获得百飞秒脉冲,需要对注入种子啁啾脉冲进行光谱整形来补偿增益窄化、增益饱和以及自相位调制。利用时域整形的抽运光在参量耦合过程中对注入超高斯啁啾种子光进行任意光谱整形是一种新型的光谱整形方法,与在参量作用之前对种子光的光谱整形进行对比,它不会引入光谱相位调制,而且光谱整形和能量放大可以同时进行,通过数值模拟可知两种方案对于注入抽运光和种子光的稳定性要求基本相同。为了保证参量作用后的信号光的能量抖动优于±5%,对于抽运光来说,其峰值光强变化必须控制在±1%以下,而对于输入的种子光光强可以控制在±3%以下。     

光纤光脉冲分路-延迟器及其优化研究

针对高速光脉冲测量系统提出了一种用于高速模拟脉冲信号复制的光纤光脉冲分路 延迟器结构。与其他结构的光纤光脉冲分路 延迟器相比,该结构具有损耗低、输出周期脉冲系列等幅性好的优点。同时,对该结构输出的脉冲功率及其影响因素进行了理论分析。仿真及优化分析表明,通过合理选择各 2×2 耦合器的均匀性并适当安排它们之间的连接顺序,可以增大最小输出脉冲的幅度及减小由于各耦合器的均匀性不为零而引起的输出脉冲幅度系数不等的程度,从而使该结构输出脉冲的参数得到优化。