兰姆激光半经典理论多模解的改进

本文在单模解的改进的基础上,考虑电场与极化场互为源,在慢变振幅近似下场强度振幅与极化强度复振幅随时间变化的导数应同时保留。得出了多模运转情况下新的激光自洽工作方程,同时研究了反转粒子数变化以及极化场变化对场振幅与场位相的影响,并导出了双模运转激光器的动态模式。     

激光腔内单模场的强度和频率

本文用半经典理论研究激光腔内辐射场与原子的相互作用，得到了腔内单模场的强度随时间的变化关系以及频率牵引效应。并将兰姆理论结果与哈肯理论结果进行比较。     

染料激光在加速物理中的应用——光泵浦极化负离子源

一、引 言 随着激光技术的发展以及可调谐染料激光器的商品化,美国教授L·W·埃德森在79年底提出了一种产生极化负离子源的新的理论建议,即激光泵浦极化负离子源。理论计算表明这种新型的极化负离子源产生的离子流强度高达100微安以上,比原先的兰姆型极化负离子源强度将提高几十倍到上百倍。加拿大TRIUMF(Three UniversityMeson Facilty)研究所的兰姆型极化负离子源产生的离子流强度约200毫微安(改进后为400毫微安)。     

A类激光器混沌不稳性研究

从单模场与具有均匀加宽增益线的介质的准共振相互作用出发所形成的激光其动力学行为,要由五个变量耦合的方程来描述。即复场振幅E、复介质极化强度P和粒子数反转量D,这组方程与洛仑兹方程的相似性暗示了混沌不稳性的存在。本文研究介质极化强度P和粒子数反转D快速弛豫变化的A类激光器在(A).外注入信号位相频率与腔共振频率共振;(B).外注入信号位相频率与腔共振频率失谐等     

简并量子拍频激光器的动力学过程

本文采用半经典理论方法研究了在短脉冲作用下,被共振微波场驱动的三能级原子极化强度振幅和粒子数差随时间的变化。     

基于Talbot效应的电光调制位相阵列器

利用周期极化反转的铌酸锂晶体设计与制备圆形周期单元六角结构排列的可调位相阵列器,对位相阵列器的Talbot效应光衍射成像进行理论和实验研究,得到了不同位相差和不同分数Talbot距离条件下阵列器近场衍射的理论仿真和实验观测图像,实验结果与理论研究相符.计算衍射场取样区域内平均强度,获得取样区内强度随位相差和Talbot距离变化的曲线,揭示了位相差和衍射位置对阵列器衍射强度分布的影响.     

极化模耦合效应的简化传输模型及其应用

提出了极化模耦合效应的信号场振幅传输模型，进而给出表征长距离光纤极化模耦合效应的信号场振幅传输矩阵表达式以及相应情况下接收信号场的振幅；利用已有的试验结果，指出该模型的物理意义；针对两种不同的接收机判决门限，对极化模耦合效应存在情况下系统误码特性受极化模色散的影响作了近似计算，结果显示极化模色散量在超过信号码元间隔的10％以后将对系统的误码特性产生明显恶化。     

基于极化反转函数的铁电电容器件模型

通过分析铁电薄膜微观结构及铁电畴在外电场作用下极化反转机理,将铁电畴等效为一群具有相互独立矫顽场的铁电偶极子.采用几何方法,解释了这些偶极子在不规则电压波形驱动下极化反转的规律.在此基础上,引入铁电电容的极化反转函数来表征铁电电容宏观极化强度随外电场变化的数学表达式.该函数的引入不仅简化了模型的计算量,还成功避免了同类模型中数值微分和数值积分所带来的误差,大大提高了模型精确性.     

由光学布洛赫方程讨论连续激光振荡过程

本文利用光学布洛赫方程的稳态解,讨论连续激光振荡过程。所得到的激光物质的增益和饱和效应、色散和频率牵引的理论公式与兰姆半经典理论中,密度矩阵非对角元的三阶解理论结果完全一致。但这一方法简化了数学过程。     

Doppler展宽的四能级系统无反转激光的传播效应

在考虑Doppler效应下,通过理论分析和数值模拟研究了传播效应对开放四能级系统中的无反转激光特性的影响.研究发现:探测场和驱动场同向传输对系统获得无反转激光更为有利,要想提高探测激光的增益不仅要选取合适的入口处驱动场Rabi频率值,而且选取适当的驱动场和探测场初始失谐值对于提高激光增益也极为关键;随传播距离的增大,探测场上下能级粒子数一直满足无反转,而探测场上能级和驱动场上能级间的粒子数随传播距离的增大发生了Raman反转.     

开放的三能级系统中无粒子数反转激光的非线性理论

本文给出了开放的简单三能级原子系统无粒子数反转激光的非线性理论 ,研究了探测场和驱动场的 Rabi频率、原子注入速率、原子退出速率及能级间衰变速率对系统无粒子数反转激光增益、布居数差以及相干项的影响 ,讨论了无粒子数反转激光增益的稳定性     

开放的V型单色非相干泵浦系统的非线性理论

本文给出了具有单色非相干泵浦场的开放Ｖ型系统频率上转换无粒子数反转激光的非线性理论,研究了驱动场的Ｒａｂｉ频率、原子注入速率、原子退出速率、能级间衰变率及非相干泵浦速率对系统无粒子数反转激光的增益、色散以及布居数差的影响,讨论了无粒子数反转激光增益的稳定性。     

Markovian场中级联三能级系统的五阶非线性效应

运用高阶关联函数理论研究了级联三能系统Markovian场的五阶非线性效应(FPBCTMS)。通过对Markovian场混沌场模型、相散场模型及实高斯场模型的分析,得到了五阶极化拍频信号的强度在Markovian场中随时间变化的规律。讨论了Markovian场中幅度、相位涨落对测量原子能级分裂精度的影响。     

Ag-BaO薄膜的光克尔效应实验研究

Ａｇ－ＢａＯ 薄膜是一种金属纳米粒子埋藏于半导体介质中的薄膜,由于金属纳米粒子与介质间的相互作用,以及纳米粒子的表面效应和量子尺寸效应,使这种薄膜具有独特的光学、电学和光电转换特性．在激光脉冲作用下,它具有多光子光电发射特性,在飞秒超短激光脉冲作用下,它表现了超快时间响应的光学瞬态弛豫．这种薄膜在超快光电子器件中有很强的应用背景． 当激光场作用于材料时,材料的极化强度不再与光波场的一次系数有关,有些材料与二次、三次系数有关,随着非线性光学研究的开展,人们对二阶非线性光学效应了解较多,有关实验方法已…     

开放的Upper—Ladder无反转激光系统的线性理论

本文提出了开放的Upper-Ladder型无粒子数反转激光系统模型,给出了定态线性解析解,分析了无粒子数反转激光产生的条件,利用从解析解得到的数值计算结果研究了探测场和驱动场的失谐,原子退出速率,原子注入速率,能级间衰变速率,非相干泵浦速率及驱动场的Rabi频率的变化及系统无粒子数反转激光增益,色散以及能级间粒子数差的影响。     

四频环形激光器兰姆系数的推导

为了研究多模耦合效应,从兰姆半经典自洽场理论出发,采用三阶微扰方法,对Ja=1→Jb=2跃迁的四频环形激光器进行了理论推导,得出了非多普勒极限普遍情形下并含粒子数脉动效应的兰姆系数解析表达式.此结果具有一定的普适性,对定量研究多模耦合精细效应是有帮助的.     

基于非周期极化铌酸锂晶体产生任意频率太赫兹辐射

理论上研究并论证了飞秒激光在非周期性极化畴反转的铌酸锂晶体(LN)中由光整流效应产生任意频率、窄带的太赫兹(THz)波辐射的可行性.为实现对THz波谱的整形,文中利用模拟退火(SA)算法设计出铌酸锂晶体的极化畴反转结构的最佳模型,由此可产生任意预置时间波形的THz辐射场.结果表明,SA算法是一种有效的通过设计晶体极化畴...     

多模激光场中光子统计特性的研究

本文在理论和实验上研究了多模激光场的量子统计特性。理论计算表明多模激光场具有光子反相关效应,实验上测量了强度起伏的噪声功率密度谱,结果与理论相符。     

Compton散射下全内反射光子晶体光纤中的自相位调制

应用多光子非线性Compton散射概念和电子与多光子集团非线性散射模型,建立了全内反射光子晶体光纤中耦合啁啾脉冲激光的输运方程,理论分析和数值模拟了该过程中Compton散射对自相位调制的影响.研究发现,散射光使耦合啁啾脉冲的自相位调制加强,光纤的感应电极化强度、反转粒子数密度和增益增大,相位变化加快,受激辐射截面减小,增益相移在自相位调制中的作用不可忽略.     

不同激光理论中的饱和效应

激光在各个领域中的应用取决于激光的统计特性。对激光强度涨落的实验测量和理论分析表明,激光场可用非线性布朗运动来描述。为了表征激光的统计涨落,激光理论通常包含加性量子白噪声。在以往的理论分析中,激光模型仅仅保留了光场的三次非线性项,因此理论上只包括了强度的一阶饱和效应。当激光理论包括光场所有高阶项的饱和效应时,可从绝热近似和全量子理论这两种完全不同的理论来求解光场的统计涨落。从这些模