光限幅技术新进展

光限幅技术是基于非线性光学原理实现激光防护的技术。概述了光限幅基本原理,总结了光限幅技术的发展,比较分析各种光限幅效应与光限幅材料的优劣,介绍了光限幅材料新进展。     

非线性光限幅材料的研究进展

通过对线性、非线性以及相变激光防护材料性能的简要比较,综合分析半导体材料、金属酞菁类化合物、C60及其衍生物、无机金属团簇化合物及碳纳米管材料的光限幅特性.基于碳纳米管材料具有限幅阈值低、限幅波段宽、响应时间短等优势,进一步论述了其在光限幅应用中的研究进展,指出该光限幅材料在材料化及器件化方面需要更深入的探索,以期能够更好地用于光限幅领域.     

受激布里渊散射光限幅时域脉冲波形的研究进展

详细介绍了基于受激布里渊散射（SBS）光限幅原理的时域脉冲波形的研究进展．分析了一次SBS光限幅、种子场诱导的SBS光限幅和2次SBS光限幅的时域脉冲波形．1次SBS光限幅时域脉冲波形前沿出尖峰后边是平台;种子场诱导的SBS光限幅时域平顶脉冲波形类似于平顶;2次SBS光限幅时域脉冲波形是平顶．SBS光限幅时域平顶脉冲波形的获得对SBS的应用研究开辟了新的领域．     

富勒烯的功率光限幅特性

应用时间分辨技术研究了富勒烯溶液的激发态吸收瞬态功率光限幅特性,在实验条件下,其功率光限幅的开关速度约为5 ns.     

富勒烯衍生物的激发态吸收与光限幅特性研究

研究了新型富勒烯叠氮乙酰氨衍生物(N-acetamide1,2-dihydro-1,2-aza-fulerene[60])的激发态光物理性质与激发态吸收光限幅效应.结果表明,同富勒烯相比,富勒烯叠氮乙酰氨衍生物在红光波段范围内光限幅效果比较好.     

C_（60）对ps光脉冲的限幅效应

研究了Ｃ６０甲苯溶液对ｐｓ光脉冲的限幅效应，证明了光限幅效应是单重态激发态吸收的结果；同三重态激发态吸收光限幅效应相比，单重态激发态吸收光限幅具有限幅能量低、响应速度快等优点。实验结果与理论拟合结果基本符合。     

酞菁类光限幅功能材料

酞菁及其衍生物是一类能在相当宽的紫外可见吸收光谱范围内通过激发态吸收过程限制纳秒激光脉冲强度的理想光限幅材料之一,可以保护人眼、光学仪器、传感器等免受激光损伤.由于酞菁分子结构的灵活性,可以在很大程度上通过结构设计或修饰来调节其光限幅响应能力.对酞菁进行轴向取代修饰能有效地防止材料聚集行为,增强材料的非线性光学和光限幅能力.这类酞菁的纳秒非线性吸收和光限幅行为主要取决于电子吸收谱中位于Q-带和B-带之间的激发态吸收性能.着重介绍了近年来基于可溶性轴向和侧基取代的酞菁及其衍生物的光限幅功能材料研究的最新进展.     

限幅SLM算法降低DD-OFDM系统PAPR的研究

提出了限幅SLM(Selected Mapping)算法降低直接检测光正交频分复用系统(DD-OFDM)的峰均功率比(peak-to-average power ratio,PAPR).SLM算法降低了PAPR出现的概率,但并不能完全限制高PAPR.限幅SLM算法在传统SLM算法基础上对高PAPR信号进行限幅运算,进而将PAPR控制在所需要的范围内,相对限幅算法又改善了系统误码率性能.该算法可以控制高PAPR,进而降低光信号的功率,其有效性在DD-OFDM系统信道仿真中得到证实.     

四枯丁苯氧基氯代酞菁铟激光防护材料

纳秒级脉冲激光对战场中广泛使用的光电传感器构成了严重威胁。光限幅材料在阻止强激光通过的同时,不影响低能量信号光的通过,是目前激光防护领域的研究热点。针对可见-近红外波段光电传感器强激光防护应用需求,在金属酞菁化合物基础上,基于增强其共轭体系电子云密度的设计思想制备了一种新型高性能光限幅材料——四枯丁苯氧基氯代酞菁铟,并对其进行了测试表征。瞬态吸收光谱实验表明,四枯丁苯氧基氯代酞菁铟具有很强且长寿命的激发态吸收。光限幅性能测试证明其光限幅启动阈值为8 mJ/cm²,光限幅阈值为0.06 J/cm²,损伤阈值大于4 J/cm²,当输入能流达到3 J/cm²时,光限幅器件透过率下降到6%。由测试结果可以看出,该材料光限幅启动阈值及光限幅阈值低,损伤阈值高,可见-近红外波段线性透过率高,具有优异的光限幅性能,在光电系统激光防护中具有较高的应用前景。     

基于超快光克尔效应的超短脉冲光限幅器

超短脉冲激光因其独特的传播性质,在光电对抗领域具有重要的应用潜力。针对传统光限幅器件在超短脉冲激光限幅防护领域中存在的若干问题,提出一种基于超快光克尔效应的超短脉冲光限幅器。该限幅技术利用超短脉冲在非线性介质中诱导非线性偏振椭圆旋转(NER)效应,可实现超低阈值的光限幅输出,同时将非线性偏振椭圆旋转和自聚焦效应相结合,可保证器件在较大动态能量范围内具备限幅功能,该器件具备响应速度快、适用光谱范围宽的优点。系统阐述了NER效应的基本原理,并利用飞秒脉冲激光验证了基于NER和自聚焦效应的光限幅器的限幅性能。