基于时空调制不稳的高效二次谐波的产生

近年来在光学领域，光的频率转换，尤其是超短脉冲光的频率转换，成为一个重要的热门问题而倍受关注．众所周知，超短脉冲光的频率转换效率的大小主要受限于非线性晶体色散引起的群速度失匹，相位失匹和群速度色散失匹．为得到较高的转换效率，各种相位匹配技术相继发展起来．这里我们介绍一种和传统的二次谐波产生机制完全不同的新型     

直接输出的超短脉冲轨道角动量涡旋光产生技术研究进展（特邀）

轨道角动量（OAM）涡旋光是一种具有相位孤立奇点的光场,其相位波前呈螺旋分布,光场复振幅包含螺旋相位项exp(ilθ)。近年来,OAM涡旋光被广泛地应用在光学操控、成像、通信、传感等方面。超短脉冲OAM涡旋光同时具有涡旋光和超短脉冲的优点,可应用于手性材料加工、远距离传输、强场物理研究,非线性频率转换研究等方面。通过激光器直接产生OAM涡旋光具有系统整体简便性高和光束质量好等优势,对国内外基于有源方法产生超短OAM涡旋光的方法进行了总结。目前,通过有源方式产生的超短OAM涡旋光的脉冲宽度还局限于几百飞秒,如何通过直接输出的方法获得百飞秒以内甚至是少周期脉冲涡旋光输出将是未来研究的一个重要方向。     

超短脉冲的测量

本文分析了利用强度自相关和干涉自相关信息获取超短光脉冲形状和啁啾特性的方法及其缺陷。提出了一种直接测量超短光脉冲幅度谱和相位谱的原理和测量装置，并对锁模脉冲进行了测量，然后由逆傅里叶变换即可得到脉冲时域特性（脉冲形状和宽度），且由相位可得超短脉冲的各阶啁啾系数。     

新型多量子阱锁模半导体激光器的实验研究

报道了一种主要用作超高速光纤通信系统的新型半导体光源，即超高速10GHz、多量子阱、主被动混合锁模的半导体激光器，其输出光波长可精确稳定在1550nm，这对实现光时分复用技术高质量超短相干脉冲光源具有重要意义。     

1.5~1.65 μm波段光参量振荡器的微微秒脉冲在单模光波导中压缩了100倍

最近在微微秒和亚微微秒超短脉冲形成方法方面提出了运用单模纤维光波导的各种方案: 1)在单模纤维光波导中，由于自相位调制效应脉冲的光谱被展宽后，用衍射光栅将它压缩; 2) 受激喇曼散射存在时微微秒脉冲的形成； 3) 在自相位调制和负群速度色散（对熔石英基的单模纤维光波导，λ>1.3 μm时，共同作用下,超短脉冲在单模光波导中的自压缩。     

空心Kagome光子晶体光纤中等离子诱导产生的色散波

通过在充氪(Kr)气体的空心Kagome光子晶体光纤中输入超短脉冲,产生中红外波段的色散波,并利用单向脉冲传输方程对色散波进行数值模拟和分析。主要探讨了两种输入脉冲:中心波长为1.4μm的高斯型脉冲和在此基础上加入其双倍频叠加而产生的双色近锯齿波脉冲。两种情况下均产生了多个色散波,并符合相位匹配条件。为优化色散波,将近锯齿波作为抽运光。当充入光纤的Kr气体因抽运光压缩而二次电离时,已产生的色散波发生转换,变为新的更长波长的色散波。这种色散波现象可以通过等离子体修正的相位匹配条件来解释。深入探讨了中红外波段超短脉冲的产生机制以及色散波理论。     

准相位匹配晶体中超短脉冲传输的自聚焦效应

建立了超短激光脉冲在准相位匹配晶体中传输的物理模型,并对修正后的非线性薛定谔方程进行了数值求解,获得了飞秒激光脉冲在周期极化铌酸锂晶体中传输的时空演化过程。模拟结果发现当入射基频光功率超过晶体自聚焦的临界功率时,发生自聚焦过程。自聚焦效应使激光脉冲在时域上产生分裂和在空间上发生聚焦。脉冲宽度随着传输距离的增加而逐渐减小,焦点处脉冲宽度最小;脉冲在空间上被聚焦,聚焦半径随着传输距离的增加而逐渐减小,焦点处半径最小,经过焦点后发散;脉冲峰值强度在焦点处最强,经过焦点后峰值强度逐渐降低。超短脉冲倍频过程中,自聚焦效应限制了准相位匹配晶体的长度。     

光纤中基于交叉相位调制与喇曼放大的超短光脉冲串的产生

本文提出一种在单模光纤负群速色散区连续波产生超短光脉冲串的新方法，即让波长位于光纤负色散区的连续波和波长位于光纤正色散工铁泵浦脉冲串在光纤中共同传输，在光纤的零色散波位于连续波长与泵浦脉冲波长中间附近的情况下，交叉相位调制与喇曼放大能使连续波演化成比泵浦脉冲窄得多的无调啾，无脉座的超短光脉冲串。数值计算表明，泵浦脉冲愈强，由连续波产生的超短光脉冲宽度愈宽，峰值功率愈高，而且所需的光纤愈短。     

超短光脉冲及孤子效应

本文描述了超短光脉冲在介质中传输的自相位调制效应、啁啾效应、孤子效应及其产生的物理过程。评述了孤子效应在超短脉冲激光技术中的应用。     

KTP晶体光参量过程的相位匹配

讨论了双轴晶体中参量过程的角度匹配计算方法,计算了KTP晶体对于355、532nm和1064nm波长泵浦的光参量过程的角度匹配曲线;对于三个主平面内的Ⅱ类相位匹配曲线的特点作了分析和讨论。实验验证了532nm波长泵浦的光参量过程,在X-Z平面内的Ⅱ类相位匹配角度值与理论计算的结果一致。     

High-speed electrooptic deflector and its application to picosecondpulse generation

New types of electrooptic deflectors with high speed and high efficiency, which are useful for ultrafast optical switching and ultrashort optical pulse generation, are described. These deflectors are driven by an X-band standing wave along the microstrip line on an electrooptic crystal. A time-varying spatial slope of the refractive index is induced in the crystal by the electric standing wave. As a result, the ultrafast deflection is carried out. The operation of such deflectors constructed on a LiTaO₃ crystal using a 514.5-nm CW argon laser and a 9.35-GHz driving frequency was confirmed experimentally. In addition, the optical pulse compression from CW to 9.35 GHz, 16 ps was carried out with a diffraction grating, and picking out the 18.7-GHz, 8-ps pulse train was also carried out using a slit as a temporal window     

Single-Cycle Terahertz Pulse Generation from OH1 Crystal via Cherenkov Phase Matching

OH1 crystal is an organic nonlinear optical crystal with a large nonlinear optical constant. However, it has dispersion of refractive indices in the terahertz (THz) frequency. This limits the frequencies that satisfy the phase matching conditions for THz wave generation. In this study, we addressed the phase matching conditions for THz wave generation by combining an OH1 crystal with prism-coupled Cherenkov phase matching. We observed the generation of single-cycle THz pulses with a spectrum covering a frequency range of 3 THz. These results prove that combining prism-coupled Cherenkov phase matching with nonlinear optical crystals yields a THz wave generation method that is insusceptible to crystal dispersion.     

Cr4+:YAG激光器的研究与应用

Cr^4＋：YAG晶体具有很稳定的物理和化学性质,做为激光器的增益介质采用多种抽运源进行抽运。Cr^4＋：YAG同态激光器的性能稳定、结构紧凑,能产生超短光脉冲并可以对激光输出波长在1300～1600nm间进行调谐,它是光纤通信与量子通信的理想波段,也是人眼的安全波段。     

Compensation for the self-steepening effects in optical fiber communication system using midway optical phase conjugation

Effects of self-steepening (SS) of chirped Gaussian pulses on optical fiber communication system using midway optical phase conjugation (OPC) are analyzed. Dynamic evolution of the ultrashort pulses is simulated numerically. It is found that OPC cannot compensate for pulse waveform distortion due to SS.The initial chirp of pulses and dispersion can counteract SS and improve the compensation performance for the distortion.     

高能量低重复频率超短激光脉冲的测量

利用非线性晶体 (BBO)的非共线匹配倍频效应 ,研制了实时测量高能量低重复频率超短激光脉冲宽度的单脉冲自相关仪 ,并对飞秒 (fs)参量放大器的输出脉冲宽度进行了测量 ,测得了 10 3fs的超短激光脉冲宽度。     

A collinearly phase-matched parametric generator/amplifier ofvisible femtosecond pulses

We report on the generation and amplification of ultrashort pulses of ≈1.5-μJ energy, tunable in the visible down to 456 nm, through travelling-wave parametric interaction in a single β-BaBO₄ crystal, operated in type-I phase matching and collinearly pumped by frequency-doubled Ti:sapphire pulses with the fronts suitably tilted to match the group velocities     

高功率超短激光脉冲特性的三阶相关测量

为了准确测量皮秒量级超短脉冲的信噪比,扩大测量仪器的可测动态范围,针对高功率超短激光脉冲在相关过程中产生参量荧光的问题,研制了一台重复频率扫描测量的三阶相关仪,并在皮秒域短脉冲光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)抽运源上开展了测量技术研究。研究实验表明,通过采用大角度非共线匹配方式,消除了参量荧光对测量过程的影响,进而通过结构优化降低了背景噪声的影响,使可测动态范围达到107左右。由于互相关技术的非对称性,该测量系统可同时提供时间波形的分析功能。测量结果显示,激光脉冲前沿与双曲正割(sech)型曲线比较吻合,而脉冲后沿与高斯型曲线吻合得比较好。     

太赫兹波在砷化镓波导中的产生与传输

为提高太赫兹(THz)波的产生效率,研究了飞秒激光与GaAs 晶体的相互作用。首先研究了块状GaAs 晶体中泵浦光与THz 波间的相位匹配,结果显示泵浦光的群折射率曲线与THz 波的折射率曲线不存在交点,表明了块状晶体结构中相位失配问题的存在;然后设计了四种不同尺寸的波导结构,根据波导理论计算了波导结构在0.1~6 THz 波段的折射率,并结合波导的吸收和色散参数分析了THz 波在晶体中的最佳传输距离。研究结果表明,GaAs 波导结构能够有效增大泵浦光与THz 波的相位匹配程度,从而提高飞秒激光与晶体耦合过程中THz 波的产生效率。研究为基于飞秒激光与GaAs晶体相互作用的高效THz 产生技术提供了理论依据。     

数字无线通信技术在森林防火中的应用

森林防火数字无线通信包括超短波通信网、短波通信网、卫星通信系统和应急通信保障车等几个方面;在日常预防及扑火应急通信中超短波通信网的作用是最为重要的,同时超短波通信网为用户实现了专用链路资源,为扑火应急通信提供了数据远程传输的手段;超短波通信基站的建设依托于林场资源及地理环境等条件,所以在基站的基础设施建设方面也提出了很多挑战。重点介绍数字超短波通信网的建设和火场应急情况下的结合便携通信设备、卫星设备和应急通信保障车的无线语音、数据和视频的传输方案及应用。     

舰船超短波通信系统初探

对舰船超短波通信系统进行了介绍,讨论了海上舰船超短波视距通信的特点,并分析了舰船超短波通信的抗干扰、反侦察能力,最后对舰载超短波通信的发展趋势作了探讨.