PMMA膜四波混频特性研究

作为一种重要的非线性光学效应,四波混频已在多种介质中观察到,并进行了广泛的研究。 本文首次用四波混频对推拉型偶氮类聚合物掺杂(PMMA)膜的非线性光学特性进行了探讨。 四波混频来源于三束光对介质的联合作用所产生的三阶非线性极化,正是这个极化的辐射导致第四束光的产生。     

可溶性物质的非线性极化率χ~(2)与χ~(3)的测量

利用吸附分子层的非线性效应,对可溶性物质的非线性极化率x~(2)与x~(3)进行了测量。求解非线性耦合波方程,可以得到非线性介质产生的二次谐波和三次谐波单位面积输     

平板非线性波导中TM极化波的不同形态及其物理学参量空间

本文对平板非线性波导中TM极化波的传播进行理论探讨,并利用力学模拟方法,详尽地分析了TM极化波在平板非线性波导中所有可能的不同形态。作者编制了多个专用的微机计算和作图程序,把每一种形态预期出现的物理学参量空间划分开来,从而得出了有潜在利用价值的结果。有迹象表明,多层非线性介质的不同组合可能会呈现十分丰富多采的光学特性。木文所采用的思路和方法有可能为解决多层介质的内禀非线性光学问题提供一种理论处理途径。     

吸收介质中三阶极化率的测量

全光学信息处理、光计算机的发展依赖于具有大的三阶非线性光学材料,因此介质的三阶非线性极化率的测量就显得特别重要。吴存恺等提出了用简并四波混频方法测量透明介质的三阶极化率,G.R.Olbright用于涉法测量了CdS_xSe(1-x)玻璃的非线性折射率。本文将讨论用简并四波混频测量吸收介质的三阶极化率的方法。     

共振线附近极化介质的电磁辐射

在经典力学框架内,把偶极子运动方程化为含有二次项和三次项的非线性微分方程;用多尺度法找到了系统的近似解;讨论了共振线附近极化介质的光电性质。揭示了系统的倍频、分频、和频与差频等效应;导出了介质的一阶和二阶极化系数;分析了系统在ω≈ω0/3附近的共振行为,并计算了它的瞬时辐射强度和平均辐射强度。     

简并四波混频中后向共轭波产生的机制

本文描述了简并的四波混频中产生后向共轭波的各种机制:介质的三阶非线性极化率x、热致光栅、饱和吸收、激光诱导声波、电致伸缩效应等。分析了在透明介质和吸收介质中各种机制的作用、特点及所引起的后向共轭波的时间特性。     

相干光与空间反演对称介质作用的压缩性质

分析研究了相干光与具有空间反演对称非线性介质作用的压缩性质。对于一种非线性介质 ,其势能具有空间反演对称性 ,在此情况下介质的偶次极化率为零 ,对介质极化起主导作用的是它的三次极化率。因此 ,单模光场与此介质相互作用的哈密顿量正比于光场的湮灭算符与产生算符和的四次方。也就是说在计算相干光通过这种具有空间反演对称介质时考虑到所有的能量非守恒项的作用。对于一单模光场 ,定义两个无量纲的正交振幅算符 ,它们分别与坐标和动量算符成正比。利用海森堡运动方程 ,得到这两个正交算符的方程 ,并算出其近似解 ,然后计算这两个量的量子涨落。结果表明 ,可通过调节耦合常数、入射平均光子数、入射光频率、相互作用时间等参数来控制光场振幅算符分量的压缩性质     

高斯光束与非线性介质限幅的数值分析

在强光与非线性介质相互作用的自作用效应中,自聚焦现象是人们研究的最为广泛的一种,并且还提出基于这种效应的光学双稳、限幅等器件原理。 在薄介质近似下,即介质厚度L比特征长度R_d=1/2k_0ω_0~2小的多时,有人研究了光束通过这样的非线性介质后被动限幅情况。在介质引起的相位改变|ΔΦ|?相似文献   

相干光与空问反演对称介质作用的压缩性质

分析研究了相干光与具有空间反演对称非线性介质作用的压缩性质。对于一种非线性介质，其势能具有空间反演对称性，在此情况下介质的偶次极化率为零，对介质极化起主导作用的是它的三次极化率。因此，单模光场与此介质相互作用的哈密顿量正比于光场的湮灭算符与产生算符和的四次方。也就是说在计算相干光通过这种具有空间反演对称介质时考虑到所有的能量非守恒项的作用。对于一单模光场，定义两个无量纲的正交振幅算符，它们分别与坐标和动量算符成正比。利用海森堡运动方程，得到这两个正交算符的方程，并算出其近似解，然后计算这两个量的量子涨落。结果表明，可通过调节耦合常数、入射平均光子数、入射光频率、相互作用时间等参数来控制光场振幅算符分量的压缩性质。     

不对称介质中载波包络相位相关的超快多光子现象研究

研究了不对称介质中载波包络相位(CEP)相关的超快多光子过程。研究发现,通过调节周期量级超短脉冲的CEP,能够实现对超快四波混频转换效率的有效控制。而且,进一步研究发现,入射脉冲的CEP能够被极化分子介质中产生的孤子脉冲"记住",这一崭新的效应提供了一种测量未经放大周期量级超短激光脉冲CEP的新方案。另外,研究了半抛物量子阱(QW)中的载波拉比振荡效应的物理机制。     

普适性的本征型OBS动力学方程和稳定性分析

本文从慢包络近似的Maxwell方程出发,在优质腔极限下,用非线性介质的静态极化率描述动态极化行为,结合环形腔的边界条件,并在平均场近似和只考虑共振模的情况下,导出了输出光场标度化复振幅x(x=xe~(iφ))所遵循的动力学方程:     

太赫兹波光学参量效应放大特性的理论研究

针对太赫兹波光学参量效应中增益介质对太赫兹波强烈吸收的特点,提出光学参量效应中泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线相互作用可以有效放大太赫兹波。以周期极化铌酸锂晶体为例,通过解耦合波方程,在不同的近似条件下分析了前向和后向太赫兹波的放大特性。计算结果表明,在太赫兹波吸收系数远大于太赫兹波增益系数的条件下,泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线作用可以有效提高太赫兹波功率。分析结果对周期极化铌酸锂晶体光学参量振荡产生太赫兹波的实验研究提供深入和全面的理论基础。     

三阶非线性光学现象和四波混频

四波混频过程是由非线性介质三阶非线性极化率;控制的非线性现象。在其它学科中也有与此类似的情况，如在电子学中的四端网络，量子场论中的费曼图。     

板状非线性介质表面耦合波的反射和透射

本文详细分析了平面波激励非线性介质后介质的非线性极化、麦克斯专方程及其解、广义的反射和透射定律；导出了板状非线性介质表面任意阶耦合波的反射场和透射场；对介质满足相位匹配和泵浦波正入射下的场进行了深入的讨论；给了非线性介质表面的布儒斯特角。     

一维非均匀介质中的孤子

非均匀介质中的孤子和孤波对于相对论量子力学和量子电子学(例如红外孤子激光器的研究)是很有意义的。本文在简单介绍孤子的数学方法之后,根据由折射率和非谐势函数修正的非线性Klein-Gordon方程,对非均匀一维非线性介质中的孤子和孤波进行了理论研究,特别强调了周期调制的情况。并采用了不同的近似运算求解孤波和孤子,将算得的典型解绘制成图,以直观地说明孤子和孤波的特征。     

十二烷基苯中的简并四波混频及其三阶非线性极化率的对比测量

本文报道了十二烷基苯(dodecylbenzene)中的简并四波混频的实验研究结果。采用相对测量方法,以CS_2为标准介质较好地测定了它的三阶非线性极化率x。此外,我们还给出了利用简并四波混频对x进行相对测量的计算公式。     

微波显影的三维实时全息术

微波显影的三维实时全息术在非线性介质或光折变介质中，用四波混频的实时光学全息术是一种有效的光信号处理法。过去十年所做的各种实验都证明全光信号处理的可能性，同时也暴露了实验局限性，本质上这是由非线性光学效应的固有弱点所造成。为了提供所需的开关能量，全光...     

π／2极化变换器的设计

极化变换器作为一种微波器件常用在卫星通信、雷达等领域，其主要用来实现线极化波和圆极化波之间的变换，合理、精确的设计能得到良好的电气参数。本文把圆波导内部部分填充的介质片等效为在两个正交面内均匀填充的介质，在理论上进行了分析，给出了设计公式，并在C波段设计计算了极化变换器的参数。将给定的电气尺寸在Ansoft软件上进行了模拟分析计算，从结果可以看出，设计方法是正确的。     

Compton散射对1维3元未磁化等离子体光子晶体禁带影响

为了研究Compton散射对1维3元未磁化等离子体光子晶体中TE波禁带影响,采用Compton散射模型和传输矩阵法,进行了理论分析和实验验证,取得了一些重要数据。结果表明,随着等离子体频率增大,左旋和右旋极化波禁带展宽比散射前减小0.09GHz,禁带主频率向高频区域移动增大0.48GHz。随着等离子体碰撞频率增大,两种极化波禁带宽度发生一定变化。随着等离子体回旋频率、填充率、光入射角和介质相对介电常数增大,左旋和右旋极化波禁带明显调谐效应。这一结果对等离子体光子晶体应用是有帮助的。     

利用四波混频产生压缩态的一些讨论

本文从四波混频的基本方程出发,采用量子方法推导了在四波混频情况下产生压缩态的基本结果,得到了压缩系数与四波混频介质的非线性极化