双轴晶体超短脉冲参量放大

在双轴晶体超短脉冲参量放大中,利用解包含群速失配和高级GVD效应的耦合波方程得到信号和闲频脉冲的形状和强度.傅立叶方法是解这一方程的有效方法.解此方程能够获得输出脉冲强度、宽度和波长的关系.如果利用离散补偿可大大增加输出闲频脉冲的强度.     

超短脉冲激光及其应用

介绍超短脉冲激光技术发展水平、飞秒激光技术发展趋势和超短脉冲激光应用。     

超短激光脉冲的自适应整形放大研究

对基于掺镱光纤放大器的自适应脉冲整形啁啾脉冲放大(CPA,chirped pulse amplifier)系统用于超短脉冲形状自适应控制的可行性和有效性进行了研究,并引入多目标全局优化算法对脉冲形状和特性的多参数优化进行了分析。结果表明输出脉冲与目标脉冲波形的均方根误差和互相关系数都能实时有效地控制输出脉冲形状,并可与1/e2脉宽一起进行双目标优化得到特定形状的高能超短激光脉冲输出。     

参量放大脉冲发生器中泵浦波相位调制的研究

该文阐述了利用参量放大器在闲频波波长上获得短脉冲的基本原理。运用调制不稳定性理论,分析了泵浦波的相位调制引起的瞬时频移对闲频波脉冲的影响。仿真结果表明,当信号波波长处于参量增益谱的边缘处时,脉冲功率在相位的上升沿减小、下降沿增大;如果泵浦波相位仅在脉冲之间的间隙内变化,可以获得峰值功率比较平整的脉冲序列。     

光脉冲测量中脉冲形状对群速失配的影响

讨论了脉冲形状不同时 ,群速失配效应对二次谐波自相关法测量超短光脉冲宽度时的影响 .结果表明 ,脉冲形状不同时 ,对干涉自相关法和强度自相关法群速失配效应影响各异     

一种大功率超短脉冲激光器的设计

设计了一种新型大功率超短脉冲激光器,将两种传统产生超短脉冲的方法（调Q和锁模）有效的结合起来,并对激光器的各个环节的设计作了说明。为了获得更大的功率采用了电光“腔倒空”直腔调Q法和LDA侧面泵浦,为了获得脉宽更窄的超短脉冲采用了半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模技术。     

超短脉冲激光与固体靶相互作用

超短脉冲激光照射固体靶时可将其能量在极短的时间内沉积在靶表面一个极小的空间范围内,在固体靶表面产生固体密度的等离子体.超短脉冲激光与固体靶相互作用是强场物理中重要的研究方向之一,在激光等离子体领域开创出了一个全新的前沿分支.其对惯性约束聚变、新型粒子加速器、微波武器以及等离子体隐身等应用研究有重要的推动作用.本文系统地论述激光与固体靶相互作用的全过程;介绍了研究方法及国内外研究现状;分析了该课题研究的发展方向和动态.     

半导体激光超短脉冲的产生及测量

利用LiIO_3晶体的倍频效应,研制成功用于测量半导体激光超短脉冲的二次谐波(SIIG)自相关装置,并用直接调制和外腔主动锁模技术,分别产生了脉宽为19.7ps和9.0ps的半导体激光超短脉冲。     

超短激光脉冲作用下碳纤维复合材料的热动力学分析

以T300碳纤维复合材料为研究对象,借助有限元分析软件,分别用单温模型和双温模型对不同激光脉冲宽度下T300碳纤维复合材料的电子和晶格温度进行计算,并与金属铜进行比较.分析结果表明,激光脉冲宽度会影响材料电子温度峰值与电子晶格耦合时间;当激光脉冲宽度大于10 ps时,单温模型和双温模型计算得到的晶格平衡温度差异较小,但当激光脉冲宽度低于10 ps时,两种模型计算结果存在较大差异.     

高重复率半导体超短脉冲激光的产生和测量

本文介绍直接调制DH-AlGaAs半导体激光器产生高重复率超短脉冲激光和有关测量的实验结果。激光脉冲重复频率可在150MHz～1GHz范围内变化,脉冲宽度为30～40ps。用碘酸锂晶体进行光倍频对激光脉冲进行了二阶自相关测量,确定了脉冲宽度。     

复合周期光子晶体高阶带边模参量放大与压缩

为了在一维光子晶体中有效地实现光学参量过程,光波之间的Bloch位相匹配是一重要因素,而复合结构光子晶体的高阶带边模也可以同时满足位相匹配和频率匹配.利用一维传输矩阵方法,得到了复合周期结构的线性特征,结果表明:高阶带边模也具有很强的局域特性,从而预见高价带边模也能高效地实现参量放大.利用非线性时域有限差分(NFDTD)数值方法,模拟了一维复合周期结构光子晶体的参量放大过程,数值结果表明,在高阶带边模参与的情况下,信号波在放大的同时实现压缩,并且参量放大的阈值降低.由此可见,对于利用复合周期结构光子晶体实现的参量过程,能够有效利用的频率范围增加了.     

相位调制对双泵浦光参量放大器增益的影响

双泵浦波在光纤中的传输可以用耦合非线性薛定谔方程来描述，在群速度失配不能忽略和可以忽略两种情况下进行增益计算，并采用升余弦滚降信号作为相位调制信号，从理论上得到了双泵浦光参量放大器增益的解析解与数值解，并由此得到增益曲线。得到采用不同波长的泵浦波，也就是在群速度失配的情况下，增益要比群速度匹配的情况下大些。采用不同波长的泵浦波有利于提高光参量放大器的增益。且在相位调制的上升和下降时间段，增益有起伏的特点。     

3mm波相参脉冲放大链

根据3 mm波段相参脉冲雷达对发射机的要求,拟定了基波注入锁定3 mm波谐波振荡器、3 mm波连续波雪崩振荡器和两级脉冲雪崩振荡器级联注入锁定的放大链路方案,提出并实施了"脉间异频防泄漏技术",抑制了漏信号对系统工作的有害影响,实现了当输入电平为2 mW的6 mm波信号时,3 mm波输出脉冲峰值功率大于5 W,脉宽约30 ns。     

布里渊放大脉冲波形控制相遇时间设计

针对受激布里渊散射相位共轭镜需具有脉冲波形控制能力的要求,根据布里渊放大特点,对布里渊放大控制脉冲波形方案中相遇时间的设计原则和步骤进行研究.提出单布里渊放大池和双布里渊放大池两种脉冲波形控制结构中,对于陡前沿Stokes种子光,获得不同放大光脉冲波形相遇时间的设计方法,为布里渊放大控制脉冲波形的应用打下了基础.     

宽带参量阵在浅地层剖面测量中的应用

为了提高宽带参量阵的探测精度,提出参量阵浅地层剖面仪的系统设计. 以换能器阵列作为声发射装置,相较单个换能器能显著提高声源的指向性,有效抑制旁瓣. 利用参量阵的非线性自解调模型,对比分析线性调频信号自解调前、后的波形与频谱变化,分析得出自解调信号的频宽扩展为原信号的2倍,且带宽内信号幅值满足每倍频程12 dB的增长态势. 据此设计改进匹配滤波器来进行脉冲压缩,并通过频谱修正来抑制频谱变化. 仿真结果表明,该宽带参量阵的换能器阵列具有较好的指向性,根据自解调信号和原频信号同指向性的原理,保证自解调信号的高指向性. 提出的改进脉冲压缩技术能进一步提高探测分辨率,通过选择合适的调频范围,距离分辨率可以达到7.5 cm,可以实现高精度的海底地层探测.     

高阶非线性效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响

利用对称分步傅立叶方法(SSFM)求解非线性薛定谔方程(NLS),探讨了光纤损耗、三阶色散和五阶非线性极化效应对啁啾高斯光脉冲传输的影响.数值研究结果指出:在一定条件下,初始啁啾、三阶色散和五阶非线性效应都会对脉冲的波形、宽度和峰值功率产生影响,脉冲的振荡波形主要由三阶色散决定,五阶非线性和啁啾会对它起到调制作用,存在一定的三阶色散和五阶非线性能减弱初始啁啾对脉冲的影响.     

测量超短激光脉冲啁啾阶数及量值的一种新方法

提出了一种测量超短激光脉冲啁啾阶数及量值的新方法。根据二次干涉自相关(IAC)包络比值对啁啾有很高灵敏度的特性,通过对IAC包络比值进行分析计算获得判断啁啾阶数的方法,并得到包络比值中央半宽与啁啾量值间的对应关系。采用IAC二次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的脉冲进行测量,结果表明,被测超短激光脉冲含有平方啁啾,啁啾参数为0.80,实现了对超短激光脉冲啁啾阶数及量值测量。     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

非线性超快成像技术的时间分辨率探究

理论研究了基于非线性光学开关效应取样的超快成像技术．推导了基于倍频、光克尔效应及光参量放大等非线性过程取样方式下的开关函数表达式．提出等效曝光时间概念,用于准确描述基于不同非线性光学取样方式超快成像的实际时间分辨能力,对以超快旋转光场为目标物的超快成像过程进行模拟．结果表明,基于倍频的超快成像等效曝光时间与取样激光脉冲宽度相当;基于光克尔效应的超快成像等效曝光时间是取样脉宽的0.7倍,而基于光参量放大的等效曝光时间与取样脉宽和增益大小都有关．增益越高,等效曝光时间越短,超快测量时间分辨越高.当增益为1 000时,等效曝光时间降低至取样脉宽的一半．研究结果为提升现有非线性光开关超快成像技术的时间分辨能力提供一条有效技术途径．     

脉冲电场对微生物细胞作用机理的研究

利用微生物细胞介电模型,讨论细胞膜介质的极化时间常数.根据法拉第定律、高斯定律和电荷守恒定律,建立脉冲电场作用下微生物细胞跨膜电压的Laplace方程,分析脉冲电场作用下细胞跨膜电压的变化规律.证明脉冲电场的非热效应强于静电场、指数衰减波脉冲电场和震荡衰减波脉冲电场,为脉冲电场食品处理技术等脉冲电场非热技术提供理论依据.