激光场作用下原子系统中光学烧孔和慢光效应

在四能级N模型原子系统中,当一束饱和光和一束探测光同向传播并且两束耦合光反向传播时,由于饱和光与探测光不能处于相消多普勒状态,可以同时在吸收光谱中观测到五个下凹,均为相干光学烧孔。通过缀饰态理论,计算了烧孔的位置,发现中间深而窄的烧孔是由两个相干光学烧孔叠加而成。通过参考系数的合理调节以及改变饱和光的拉比频率,可以改变烧孔形成的深度;通过改变耦合光的拉比频率,可以改变烧孔形成的位置。最后通过数值模拟得出饱和光的拉比频率在相干光学烧孔中实现光速减慢起到重要作用。这些结论对未来的光量子存储、光量子信息都有着重要的应用价值。     

多色相干光学烧孔的动态生成与调控

针对四能级N型原子系统,研究了与原子跃迁相关的量子相干烧孔现象。通过密度算符运动方程、拉氏变换法以及量子回归理论,求得了探测场的吸收谱。采用两束耦合光和一束饱和光同时作用,随后分别研究了在两束耦合光同时与探测光同向传播,饱和光与探测光反向传播,以及耦合光、饱和光、探测光均沿着同一方向传播的两种典型的传播机制和不同参数的调节下相干光学烧孔的形成特点,最后通过缀饰态理论计算并分析了结果的正确性。最多观测到六个相干光学烧孔。耦合光的拉比频率的大小影响着相干光学烧孔的形成位置,而饱和光拉比频率的大小将决定着形成相干光学烧孔的深度。该结果完善了相干光学烧孔的理论研究,对于以后应用到光学量子存储有理论指导意义。     

多普勒加宽的斯塔克效应光学双稳性分析

用半经典理论分析了含有多普勒加宽的斯塔克效应光学双稳性，分析了多普勒加宽及其饱和效应对该斯塔克效应光学双稳性的影响．     

聚合物基质中TMP分子的光谱烧孔特性研究

本文报道聚合物基质中四—对甲氧基苯基叶吩在液氦温度下的持久性光谱烧孔。考察了光谱孔的功率饱和与功率加宽效应。测量了成孔的动力学过程和光致擦除规律。对实验结果进行了拟合计算和讨论。     

半导体光放大器的超快动态增益特性

提出了一种包括载流子密度脉动(CDP)、载流子加热(CH)和光谱烧孔(SHB)效应在内的半导体光放大器(SOA)的时域动态模型。利用该模型分析了半导体光放大器中的增益饱和、超快增益动态以及光脉冲在增益饱和半导体光放大器中的波形畸变,其中重点考虑了超短脉冲的情况。模拟计算表明,对于10ps量级以下的短脉冲,分析半导体光放大器的动态增益特性时,不能忽略载流子加热和光谱烧孔等带内超快非线性效应的影响。     

激光多普勒测速技术进展

综述了激光多普勒测速技术的最新进展。首先简单介绍了激光多普勒测速技术的基本原理;然后对差分混频单频激光多普勒测速仪等6种单频激光多普勒测速仪和正交偏振双频激光多普勒测速仪的结构、工作原理及其优缺点进行了详细讨论;最后对清华大学最新研制出的可显著扩大测速量程的HH型双频激光多普勒测速仪进行了较为全面的介绍,并探讨了未来激光多普勒测速技术的发展方向。     

频域光存储偏振极化成孔动力学的研究

报道用偏振光谱对频域存储有机材料ＴＨＰ／ＰＭＭＡ进行持久性光谱烧孔，获得了一般方法难以得到的４００％以上孔深的各向异性孔。着重讨论固体偏振光谱烧孔理论及快速成孔机理，并在实验上观察到各向异性成孔动力学过程，理论和实验上得到很好的拟合。展示了偏振光谱烧孔技术在频域光存储和固体高分辨光谱应用的良好前景。     

相位编码信号的多普勒补偿

相位编码信号具有理想的接近图钉型的模糊函数,而在脉冲压缩处理中存在多普勒失配问题。本文在考虑脉内多普勒频移的情形下,建立了一种新的雷达测速-测距模型,并从二维图像重建的角度出发,推导了其多普勒补偿算法。理论分析和仿真试验表明:在考虑速度模糊和距离徙动的情况下,该方法能有效地解决因多普勒频移造成的失谐,得到接近理想情形的压缩效果。     

CARS光谱测温技术的三种理论模型研究

本文在分析了相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱测温技术的基本原理上,引入了CARS光谱测温技术中的三种理论光谱模型:Q支振转CARS谱,S支转动CARS光谱和时间分辨CARS谱。利用计算机进行了三种理论光谱的计算,建立了随温度变化的CARS光谱库。     

TDMA卫星通信系统中多普勒效应的分析及解决

本文提出了多普勒速率偏移的概念，将多普勒频移的量转化为多普勒速率偏移，从而建立了研究多普勒效应对ＴＤＭＡ卫星通信系统接口影响的分析方法，另外文中还提出了解决多普勒效应的转切换方法。     

周期相位调制光束的放大

为研究周期相位调制光束的放大特性,在分析激光放大介质跃迁谱线线型对损耗、受激辐射截面及饱和能量密度等参量影响的基础上,改进了原先的脉冲放大模型。以Nd∶YLF放大器为例,实验中获得的时间波形调制周期约为300ps,与计算结果330ps吻合较好;同时依据该模型计算分析了影响放大输出时间波形的主要因素,入射光场中心频率与跃迁谱线中心频率的匹配能有效降低相位调制-振幅调制(PM-AM)效应,为抑制该效应提供了依据。     

Voigt线型的微分消卷积

通过频域内的近似处理得到了洛仑兹线型微分消卷积的实用算符。推广到高斯、洛仑兹线型的复合情形即Ｖｏｉｇｔ线型，亦可得到它的消卷积算符。把所得算符应用于单峰、多峰情形，对各种不同的组合形式，分别得到了消卷积谱，其分辨率提高因子Ｋ与复合线型中洛仑兹成分的多少有关。     

CARS在超音速燃烧研究中的应用

报道了氮、氧和水的Q支CARS谱以及氢的S(5)和S(6)纯转动CARS的测量结果,并用来确定超音速燃烧火焰中的温度及氢和氧的浓度;用水的Q支CARS谱得到共振与非共振谱积分面积比随浓度的变化曲线。提出并发展的同时测量氢和氧的CARS谱新方法,为同时测量火焰温度和氢、氧浓度提供了一条途径,特别对不含氮的燃烧系统更具重要意义。     

环形泵浦相位匹配CARS技术的匹配方式和空间分辨率的实验研究

通过对环形泵辅相位匹配方式的解剖，发现所得到的CARS信号是由多种相让匹配方式产生的，分析了各种匹配方式产生的CARS强度的份额与空间分布。通过光路设计可得到与交叉BOXCARS相比拟的空间分辨率。计算和实验都证实了两束泵浦光与斯托克斯光在透镜表面上的张角有一最佳值，这种相位匹配方式是不存在相位失配的BOXCARS，并充分利用了环形泵浦束的能量。     

用单次脉冲非稳腔空间增强探测CARS技术测量火焰温度

采用宽带相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)技术测量了甲烷-空气预混火焰温度场分布,并分析了温度测量的不确定度.建立的宽带CARS实验系统采用非稳腔空间增强探测(USED)相位匹配构造,其横向空间分辨率约0.1 mm,纵向空间分辨率约3 mm,该系统能实现10 Hz重复频率测量火焰瞬时温度.采用宽带非稳腔空间增强探测CARS在甲烷-空气预混火焰中获得了单次激光脉冲的高信噪比氮气Q支CARS实验谱,用CARS理论计算软件拟合理论谱和实验谱确定了预混火焰的温度随高度的分布,采用单次激光脉冲的氮气Q支CARS实验谱测量火焰温度的不确定度小于5%.     

The Behavior of CARS in Anti-Stokes Raman Converters Operating at Exact Raman Resonance

In this paper, we present a model that fully describes the quasi-stationary behavior of coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) in an anti-Stokes Raman converter operating at exact Raman resonance. We demonstrate that the CARS mechanism actually comprises two opposite and competing interactions, which respectively create and annihilate phonons in the Raman medium. Furthermore, we show that both the phase mismatch of the CARS four-wave mixing process and the level of pump depletion determine which of these two interactions takes place along the converter path length. In addition, we demonstrate that our CARS model is fully in line with seemingly contradictory findings in Raman conversion experiments. Finally, we discuss the fundamental differences between our CARS interpretation and the CARS models presented earlier.      

环形泵相位匹配CARS技术的匹配方式和空间分辨率的实验研究

通过对环形泵辅相位匹配方式的解剖，发现所得到的CARS信号是由多种相让匹配方式产生的，分析了各种匹配方式产生的CARS强度的份额与空间分布。通过光路设计可得到与交叉BOXCARS相比拟的空间分辨率。计算和实验都证实了两束泵浦光与斯托克斯光在透镜表面上的张角有一最佳值，这种相位匹配方式是不存在相位失配的BOXCARS，并充分利用了环形泵浦束的能量。     

调谐二极管激光吸收光谱技术中的线形误差与校正

在调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术中,谱线线形的检测精度受激光器调谐非线性和调制幅度的影响,本文针对近红外分布反馈(DFB)激光器,通过激光器的调谐特性曲线定量分析了调谐非线性和调制幅度对吸收线形的影响,提出了调谐非线性校正和调制幅度补偿方法,并通过实验验证了方法的有效性.实验结果表明,调谐非线性校正可以提高谱...     

激光工作物质综合加宽线型函数的数学方法与特性

:本文建立了一种求解激光工作物质综合加宽机制下谱线线型函数统一的数学方法。分析、讨论了激光工作物质在各种加宽机制下光谱线线型函数的基本特性     

USED CARS测量乙炔/空气火焰的温度分布

本文报道了用USED CARS方法测量乙炔/空气预混火焰的温度分布的结果。给出氮的CARS谱的理论计算曲线。对用CARS方法测量浓度的问题进行了讨论。