级联χ(2)过程产生高量值高阶非线性相移

基于位相失配三倍频(Δk≠0)转换,构建了产生高阶非线性相移的χ(2)级联非线性过程.此过程不涉及三阶等其他非线性效应,仅表现为纯的五阶非线性,所感应的非线性相移正比于I2.进一步的数值计算研究表明χ(2)级联五阶非线性相移不仅符号可控,而且具有丰富的饱和特性,其量值远高于χ(2)级联三阶非线性相移.     

级联χ2过程产生高量值高阶非线性相移

基于位相失配三倍频(Δk≠0)转换,构建了产生高阶非线性相移的χ(2)级联非线性过程.此过程不涉及三阶等其他非线性效应,仅表现为纯的五阶非线性,所感应的非线性相移正比于I2.进一步的数值计算研究表明χ(2)级联五阶非线性相移不仅符号可控,而且具有丰富的饱和特性,其量值远高于χ(2)级联三阶非线性相移 关键词： 级联非线性相移 倍频     

级联x^（2）过程产生高量值高阶非线性相移

基于位相失配三倍频（△k≠0)转换，构建了产生高阶非线性相移的x^(2)级联非线性过程。此过程不涉及三阶等其他非线性效应，仅表现为纯的五阶非线性，所感应的非线性相移正比于I^2，进一步的数值计算研究表明x^(2)级联五阶非线性相移不仅符号可控，而且具有丰富的饱和特性，其量值远高于x^(2)级联三阶非线性相移。     

二次谐波产生的非线性相移的解析研究

给出一种分析二阶非线性级联效应的解析方法，对Ⅱ型二次谐波产生的非线性级联效应进行了详细的理论研究和分析。结果表明倍频晶体中正交输入两个振幅不相等的基波分量时，在近相位匹配下二阶非线性级联效应能够产生大的相移。利用本文的解析方法可以对任意二阶非线性相移产生的过程进行优化，从而以最小的需求输入功率来获得特定的相移。还对由非线性相移诱导的且与光强有关的偏振旋转效应和一种基于偏振旋转效应的全光偏振开关进行了分析和讨论。本文的结果对于建立一种基于Ⅱ型倍频晶体中非线性相移诱导偏振旋转效应的新全固化被动锁模飞秒激光装置具有十分重要的意义。     

超连续谱干涉方法测量古依相移

利用两束超连续光干涉得到的信号,测量了透镜焦点附近飞秒激光脉冲的古依(Gouy)相移。根据得到的光谱干涉信号,利用傅里叶变换得到相对相位值。激光光束在聚焦透镜后的束腰半径可以由成像方法测得。根据测量得到的激光光束束腰半径,用非线性拟合的方法得到了古依相移曲线,拟合曲线与实验结果符合得非常好。给出了古依相位在焦点前后1 mm区域内的移动量。     

面向Li原子D1线频率测量应用的掺铒飞秒光纤光梳系统

报道了自主研制的面向Li原子D1线频率测量应用的掺铒飞秒光纤光学频率梳,包括飞秒激光源,频率探测及控制单元,光谱展宽及拍频单元.光纤光梳系统中飞秒激光光源是一套基于非线性偏振旋转锁模机制的掺铒飞秒光纤激光器,重复频率为196.5MHz,中心波长为1 572nm.利用f-2f法探测载波包络相移频率,获得信噪比约为40dB的信号(分辨率带宽300kHz).改变飞秒激光光源泵浦控制载波包络相移频率、频率稳定度是3.74×10-18/τ1/2;通过电光晶体和压电陶瓷改变飞秒激光光源腔长来控制重复频率frep、频率稳定度是1.75×10-13/τ1/2.利用高非线性光纤和倍频晶体将光纤光梳直接输出光谱由1 520～1 607nm扩展到671nm,获得了单模功率为208nW的光信号.与671nm单频激光拍频产生约为60dB(分辨率带宽1Hz)信号,满足Li原子D1线频率测量实验的需求.     

电弧炉制备的Sm2Fe17-χCrχ化合物的结构与磁性

通过X射线衍射、磁测量等手段对电弧炉制备的不同热处理条件的Sm2Fe17-χCrχ(χ=1-3)化合物的结构和磁性进行了研究.结果表明1050℃下退火5 d的Sm2Fe17-χCrχ(χ=1-3)化合物具有菱方相的Th2Zn17型结构,同样温度下退火7 d的Sm2Fe17-χCrχ(χ=2.5,3.0)化合物具有单斜晶系的Nd3(Fe,Ti)2型结构.分析表明与重稀土元素的E2Fe17-χCrχ化合物不同,较长的退火时间以及高含量的Cr可以使得Sm-Fe-Cr化合物的3:29相更加稳定.对晶胞体积及晶胞参数的分析结果表明在Sm2Fe17-χCrχ化合物中存在着较强的各向异性的磁体积效应.磁测量研究结果表明在Th2Ni17型结构及Th2Zn17型结构中,Cr对哑铃晶位上的Fe原子的替代无论是对居里温度还是对磁晶各向异性的影响都是不同的,在Th2Ni17型结构中的影响比较大,在Th2Ni17型结构中的影响比较小.     

抽取信号的χ2分布拟合方法

BESⅡ上测量ψ(2S)辐射衰变时,鉴于本底道的污染非常严重,提出了一种抽取信号事例数的χ2拟合方法.大量的蒙特卡罗模拟表明,信号道与各个本底道的χ2分布形状各不相同.这些特点提供了从数据的χ2分布中抽出信号道事例数的χ2拟合方法.从蒙特卡罗模拟的结果来看,χ2拟合方法的误差小于2%.     

基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计

设计了一个表征样品非线性特性的基于虚拟仪器的z扫描实验系统。利用Labview控制数字示波器TDS3012采集两路光强信号，并结合对微位移平台的控制实现Z扫描。以Nd：YAG飞秒放大器产生的800nm的飞秒激光作为探测光，经透镜聚焦后通过薄介质样品；用数字示波器测量样品在透镜焦点附近的透射光强，经过数据处理得到样品的非线性折射率和非线性吸收系数。利用该实验系统，对标准非线性吸收样品Rhodamine 6B进行了测量，计算得到其双光子吸收截面为σ^2=6．8GM（GM：10^-50cm4s photon^-1 molecule^-1），该结果与其他文献利用不同测量方法得到的结果接近，证明该实验系统的测量结果是正确的，可满足非线性测量的精度要求。     

一种基于背景校正的2+1相移算法

由于投影仪与相机普遍存在的伽马非线性效应,变形条纹图直流项与背景图光强分布并不相等,会引入测量误差.本文在传统2+1相移算法中引入背景校正,以所捕获的背景图光强分布为模板,采用最小二乘原理逼近变形条纹图的直流项,能有效提高测量精度.所提2+1相移算法中两帧相移正弦光栅的相移量不再固定为π/2,可任意,算法更灵活.实验结果验证了该算法的有效性和实用性.     

双光路测量红外飞秒激光脉冲的载波包络相位稳定性

描述了利用双光路自参考技术测量红外飞秒脉冲载波包络相移的方法,并通过建立的红外飞秒脉冲载波包络相移测量装置,实验测量了自主搭建的可调谐光学参量放大系统输出的红外飞秒激光脉冲的载波包络相移.对于1.6 μm的激光脉冲,测量得到在100 s内其相位抖动为115 mrad（rms）.实验结果表明双光路法具有易于调节、测量方便、应用性强等优点. 关键词： 飞秒激光测量 自参考技术 双光路 载波包络相位     

关联实验数据的4种χ^2形式及其性质

研究了关联实验数据的四种因子化形式的χ^2表达式及其极小化性质，同时讨论了极小化估计值的有偏性与无偏性．利用简化的R值测量定量地检验了相关的理论结果．     

GeS_2-Ga_2S_3-Sb_2S_3-AgCl玻璃的三阶非线性光学特性

采用熔融-急冷法制备了(100-x)Ge20Ga5Sb10S65-xAgCl(x=0,5,10,15,20mol%)系列硫卤玻璃,测试了样品的密度、从可见到中远红外的透过性能以及折射率参量,根据Z-扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性随波长变化的特性.结果表明:非线性折射率n2和非线性吸收系数β随着波长的增加而增加,AgCl含量为20mol%的样品在800nm处的非线性折射率n2=1.581×10-10esu,非线性吸收系数β=4.707cm/GW.与传统硫系玻璃相比,三阶非线性性能明显提高.     

金属有机物化学气相沉积法生长Ga2(1-χ)In2χO3薄膜的结构及光电性能研究

采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在蓝宝石(0001)衬底上制备出了Ga2(1-χ)In2χO3(χ=0.1-0.9)薄膜,研究了薄膜的结构、电学和光学特性以及退火处理对薄膜性质的影响.测量结果表明:当In组分χ=0.2时,样品为单斜β-Ga2O3,结构;χ=0.5的样品,薄膜呈现非晶结构,退火处理后薄膜结构得到明显的改善,由非晶结构转变为具有(222)单一取向的立方In2O3结构;对于χ=0.8,薄膜为立方In2O3,结构,退火后薄膜的晶体质量得到提高.在可见光区薄膜本身的透过率均达到了85%以上,带隙宽度随样品中Ga含量的改变在3.76-4.43 eV之间变化,且经退火处理后带隙宽度明显增大.     

体光源模拟标定法测O2（^1△）绝对浓度

O2(^1△)绝对浓度的测量,一直是SOG和COIL研究中的重要参数之一。体光源模拟标定法测O2(^1△)绝对浓度,是把发光气体以某一流速引入一已知体积的流动光池中,再通过具有低象差失真的光学系统,把该体光源成象在探测器的有效表面上。探测器和测量仪器组成的测量系统,要经过标准光源和电学标定。本方法可测出O2(^1△)绝对浓度及其分压,O2(^1△)产率等参数。其中O2(^1△)浓度测量结果的相对误差为20％。     

基于瞬态光栅频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的研究

超宽光谱的飞秒脉冲测量一直是超快激光领域的重要研究方向之一.常规的飞秒脉冲自相关方法是通过测量自相关倍频信号来获得,而倍频信号具有波长选择性,不同中心波长的飞秒脉冲测量需要更换不同的倍频晶体,十分不方便.因此,提出了一种改进型的瞬态光栅频率分辨光学开关(TG-FROG)方法用于测量飞秒脉冲.该方法结合四波混频和频率分辨光学开关方法,其基本过程是将待测脉冲分为三束,其中两束脉冲经过精密的延时控制并聚焦在光学介质上达到时空重合,利用三阶非线性效应产生稳定的瞬态光栅作为开关光;另一束脉冲作为探测光与产生的瞬态光栅进行相互作用产生一个信号光,使用光谱仪对该信号光的光谱与延迟时间进行测量,并通过反演迭代算法处理而获取待测飞秒脉冲的光谱与电场信息.该方法只需要待测光的功率密度达到三阶非线性效应就可以实现测量,因此可以应用于任意中心波长的飞秒脉冲测量.利用该方法对中心波长分别为800 nm, 400 nm的飞秒脉冲,以及超连续亚10 fs的周期量级超宽光谱飞秒脉冲进行了测量,并与常规的干涉自相关仪器测量结果进行了比较,所得测量结果基本一致.实验结果表明,建立的基于TG-FROG方法对不同中心波长,不同脉冲宽度的飞秒脉冲测量是十分有效的.     

飞秒钛宝石激光脉冲的载波包络相移测量研究

飞秒激光脉冲的载波包络相移测量与控制是实现阿秒脉冲与光学原子钟的重要内容，在利用光子晶体光纤扩展飞秒钛宝石激光振荡器光谱的研究基础上，通过自参考技术测量并优化了该激光输出脉冲的载波包络相移所引起的拍频信号.实验上采用半导体抽运的倍频Nd:YVO4532nm激光器作为抽运源，对钛宝石激光器所产生的平均功率500mW、脉宽18fs的光脉冲进行拍频测量后观察到约23MHz的频移，对应于每周期053π的载波包络相移.飞秒激光脉冲载波包络相移测量的实现对于进一步利用电子反馈系统精确控制载波包络相移，从而得到高稳定的飞秒激光频率梳具有重要意义. 关键词： 载波包络相移 光子晶体光纤 飞秒 超连续     

纳米GaSb-SiO2复合薄膜的非线性光学特性

利用射频磁控共溅射的方法制备出纳米GaSbSiO2镶嵌复合薄膜.用Cary5E分光光度计分析研究了复合薄膜的室温透射光吸收特性.用Z扫描方法测量了复合薄膜在6328nm处大的双光子吸收系数β≈0082mW,非线性折射率γ≈376×10-9m2W及非线性系数χ(3)≈784×10-9esu. 关键词： 纳米GaSb 双光子吸收 光学非线性     

InP纳米颗粒的超快动力学和光学非线性

通过飞秒泵浦-探测方法测量了波长为800 nm时InP半导体纳米颗粒激发态的瞬态动力学过程。观察到一个快速的光致漂白建立和一个漂白的恢复过程,分析饱和吸收的来源可能是带填充效应引起跃迁的饱和吸收。对于漂白恢复中的快过程是由于自由载流子的弛豫,而慢成分是由于光激发载流子在很短的时间内受陷于表面态形成的限域载流子的弛豫。通过飞秒光克尔效应(OKE)方法测量材料的超快非线性响应曲线,计算了材料的光学三阶非线性极化率,分析了非线性的来源。     

C60醛类衍生物非线性光学特性研究

研究了加合不同取代基团的C60醛类衍生物的光学非线性性质。利用简并四波混频（DFMW）方法获得了C60醛类各衍生物的三阶光学非线性超级化率γ^(3)及相应的三阶光学非线性系数χ^(3)值。同时也研究了它们各自的光限幅特性。结果表明：不同的取代基对C60醛类衍生物三阶光学非线性及光限幅特性的影响不同。