非线性光学五十年

文章简要回顾了非线性光学的诞生以及早期的发展,包括二次谐波,激光和频和差频现象,受激拉曼散射,以及激光的一些自作用行为等,介绍了非线性光学的一些重要研究成果和应用,包括非线性光谱学,位相共轭和自适应光学,相干非线性光学以及高次谐波等,最后对非线性光学当前和未来研究热点作了总结和展望.     

高灵敏度表面光学非线性测量法

提出了一种测量非透明材料表面光学非线性的新方法:挡板反射4F测量法。该方法在反射4F相位相干成像系统的基础上,在4F系统的像平面放置一个与系统入射面光阑相匹配的不透明挡板,通过测量不同情况下的反射率,实现对材料光学非线性的测量。详细介绍了该方法的基本原理,并通过数值模拟计算了入射角对测量灵敏度的影响。该方法具有单脉冲测量,可同时得到材料的非线性吸收与折射系数等特点。结果表明,在相同条件下挡板反射4F测量法的灵敏度比反射Z扫描方法高2个数量级。     

光脉冲在半导体中非线性传输特性的时域和频域分析

本文从理论上研究了半导体非共振透明区光脉冲非线性传输的时域和频域行为,并对应用自由载流子非线性折射效应来构造非线性方向耦合器的可能性进行了分析。     

各向同性固体介质中的高阶非线性系数

到目前为止,人们对自然界岩石非线性系数的量级范围甚至它们的符号都没有确定的结论。本文作者对他以前的理论作了进一步研究,结果表明,奇阶非线性系数只与奇阶非线性谐波的振幅有关;偶阶非线性系数只与偶阶谐波振幅有关,各阶谐波存在积累解,它的振幅与距离一次方成正比的。应用已发表的波谱测量数据对Berea砂石样品的2~5阶非线性系数做了计算。结果表明,2阶和3阶非线性系数的符号为负,4阶和5阶非线性系数的符号为正。由于非线性系数与声场频谱测量的精度密切相关,本文认为对测得的声场频谱需要作探针接收器灵敏度和测量位置变化的修正。      

碳纳米管悬浮液对532nm激光限幅机理的实验研究

通过光限幅、Z扫描、非线性吸收和散射能量分布实验,研究了碳纳米管悬浮液对532 nm激光的限幅机理以及样品厚度对光限幅机理的影响。结果表明:碳纳米管悬浮液的光限幅机理并非单纯的非线性散射,对低能量入射激光光限幅特性主要源于对入射激光的非线性吸收;对高能量入射激光,碳纳米管的吸收效应和它电离形成的微等离子体以及液体汽化所形成气泡散射效应的共同作用,使其具有较强的光限幅能力,对浓度一定的悬浮液,增加样品厚度虽然会增强其限幅效果,但却会减弱其非线性散射效应。     

罗丹明染料激发态吸收及非线性荧光效应研究

系统研究了罗丹明6G和罗丹明B的非线性吸收特性和荧光猝灭特性,结果表明它们在532nm的激光波长作用下,呈饱和吸收特性,在355nm的激光波长作用下呈现反饱和吸收特性,通过理论拟合得到了激发态吸收截面和能级寿命;并对荧光猝灭现象进行了解释,首次提出激发态吸收诱导荧光猝灭的理论.     

在大学物理教学中引入非线性物理的探索与实践

总结了在大学物理教学中引入非线性物理的实践与体会 ,对引入内容、引入方法等问题进行探讨 ,并指出存在和需要解决的问题 .     

The Effective AC Response of Nonlinear Composites

A perturbative approach is used to study the AC response of nonlinear compostie media,which obey a current-field relation of the form J=σE χ|E|^2E with comp[onents having nonlinear response at finite frequencies.For a sinusoidal applied field,we extend the local potential in terms of sinusoidal components at fundamental frequency and high-order harmonic frequencies to treat the nonlinear comosites.For nonlinear composite media with a low concentrations of spherical inclusions,we give the formulae of the nonlinear effective AC susceptibility χ3ω at the third harmonic frequency.     

Third-Order Nonlinear Optical Properties of a Series of Polythiophenes

The third-order nonlinear optical properties of a series of polythiophenes are investigated with the Z-scan method under picosecond pulse laser irradiation at 532nm. The copolymers exhibit a good nonlinear response： large nonlinear refraction coefficients without nonlinear absorption. The signs of nonlinear refraction coefficients are positive, which are opposite to the negative signs of the polythiophene reported before. The mechanism accounting for the process of nonlinear refraction under pulse laser excitation is analyzed from the viewpoint of the electrondonor/acceptor units of polythiophenes. Moreover, changes of nonlinearity according to the lengths of main chains in polythiophene molecules are discussed.     

基于搜索平均法的气象观测数据的非线性去噪

介绍了一种新型基于相空间重构和返回图法的非线性降噪方法——搜索平均法，首先将该方法应用于被高斯白噪声所污染的Henon映射时间序列，说明根据降噪理论所编写的计算程序的正确性；然后应用于中国气象局公布全国435站1960—2000年的逐日气温观测时间序列，并利用非线性预报方法衡量降噪的效果，验证了该方法的有效性.     

Y型四能级系统中电磁感应透明和巨Kerr非线性效应的研究

在Y型四能级原子系统中理论分析了外加相干控制场的强度变化对电磁感应透明和Kerr非线性效应的影响.结果发现:当外加的耦合场和抽运场的强度从相等变得不相等时,原子系统对探测场的吸收曲线从一个透明窗口逐渐变成了具有两个透明点的增益区间,透明点的位置、增益值的大小以及增益区间的宽度都与变化着的外场的拉比频率密切相关;当两个外场强度较弱并且相对强度减小时,Kerr非线性效应有所增强但同时伴随有吸收;而当两个外场的强度较强并且相对强度增大时,Kerr非线性的峰值也随之增大并且逐渐与透明点对应,即获得了无吸收巨Kerr非线性效应.研究还发现,抽运场的强度变化对Kerr非线性增强的影响作用较耦合场要大.     

非线性系数对超晶格透射的影响

研究了非线性系数对超晶格中波透射的影响.把非线性薛定谔方程转化成二阶差分方程，通过迭代此差分方程得到透射谱.透射谱显示非线性系数对波的透射有明显的调制作用. 关键词： 透射 非线性Kronig-Penny模型 非线性系数     

Investigation on ultrafast thrid—order optical nonlinearity of metal（dmit）2／mnt）2 Charge transfer complexes

We have investigated the transient third-order optical nonlinearity of the solutions of Metal(dmit)2/(mnt)2 salts in acetone by employing femtosecond optical Kerr gate measurement at 830nm wavelength.An order of enhancement on the second-order hyperppolarizability is found for the above salts with central atoms of Cu and Ni.We have suggested an explanation for the enhancement based on the extension of electronic conjugation by the entring Cu or Ni atom.     

孤立子及其相互作用的初等分析

用较简捷而直观的试探解法几种典型的孤立子方程（ＫｄＶ方程，Ｔｏｄａ晶格波方程，ＳＧ方程与ＮＬＳ方程）求得单孤子解和两孤子解，以说明孤子及孤立子间相互作用的特点，并讨论了物理意义。     

非线性腔中横模的时空不稳定

通过数值模拟研究了非线性腔的横向效应，非线性表现在光场通过放大介质时所引起的相位变化与强度有关，模拟结果显示，随着非线性系数的变化，腔中的光场分布表现丰富的时空不稳定行为，其中包括横模跳变，时空周期行为以及光学涡旋的出现。     

Dromion Excitations in Self—Defocusing Optical Media

We investigate the nonlinear dynamics of multi-dimensional optical pulses propagating in an isotropic selfdefocusing medium,Using a method of multiple-scales we show that the nonlinear evolution of the pulses is governed by Davey-Stewartson equations.Dromion-like nonlinear localized structures(high-dimensional Optical solitons) excited from a continuous wave badckground and decaying in all spatial directions are predicted through the interaction between a wavepacket superposed by short-wavelength components and a long-wavelength mean field generated by an optical rectification.     

New Cnoidal and Solitary Wave Solutions of Coupled Higher-Order Nonlinear SchrSdinger System in Nonlinear Optics

The coupled higher-order nonlinear Schroedinger system is a major subject in nonlinear optics as one of the nonlinear partial differential equation which describes the propagation of optical pulses in optic fibers. By using coupled amplitude-phase formulation, a series of new exact cnoidal and solitary wave solutions with different parameters are obtained, which may have potential application in optical communication.     

二维不可压流体Kelvin-Helmholtz不稳定性的弱非线性研究

通过将扰动速度势展至三阶,提出了Kelvin-Helmholtz（KH）不稳定性的弱非线性理论.在模耦合过程中观察到一个重要的共振现象,共振使得模耦合过程变得相当复杂,单模扰动很快进入非线性区,产生大量高次谐波,共振加强了非线性作用.分析了单模扰动中二次和三次谐波产生效应,以及对基模指数增长的非线性校正.模拟结果支持了解析理论.利用该理论,分析了KH不稳定的非线性阈值问题. 关键词： Kelvin-Helmholtz不稳定性 弱非线性理论 非线性阈值     

Z—扫描技术及其应用

文章介绍了Ｚ－扫描技术的原理、特点及其应用，分析了单色Ｚ－扫描法测量非线性折射系数和非线性吸收系数，以及双色Ｚ－扫描法研究非简并非线性光学效应．     

A new method of determining the optimal embedding dimension based on nonlinear prediction

A new method is proposed to determine the optimal embedding dimension from a scalar time series in this paper. This method determines the optimal embedding dimension by optimizing the nonlinear autoregressive prediction model parameterized by the embedding dimension and the nonlinear degree. Simulation results show the effectiveness of this method. And this method is applicable to a short time series, stable to noise, computationally efficient, and without any purposely introduced parameters.