光折变晶体中高速调制光放大特性的研究

本文对光折变晶体中高速调制光的放大特性进行了理论分析,给出了在Ce:SBN晶体中进行的实验结果,并从物理概念上进行了讨论,指出光折变晶体中的双光束耦合可以用于时域编码通讯。     

高速振幅调制光束在光折变晶体中的耦合理论

通过简化Kukhtarev方程,给出了适于连续光和高速振幅调制光在光折变晶体中的耦合方程.同时,还讨论了简化耦合方程组的适用条件及对调制速度的限制因表.     

LiNbO3:Fe晶体中调制双光束耦合衍射效率的测定

通过对LiNbO₃:Fe晶体中双光束耦合中的任一束光强进行低频调制,其衍射效率比无调制时提高两倍多(由30％提高到76％)。用运动光栅理论解释了这一实验结果。 关键词：     

利用可变光阑实现双轴晶体动态外锥折射

介绍了一种获得晶体动态外锥折射的方法.用全固态绿光激光器和双轴晶体kNbO_3,通过改变位于已消球差的双胶合透镜后表面处可变光阑的通光孔径,即改变入射光束的会聚角度,来实现入射光会聚角对外锥折射锥角的调制,由此得出双轴晶体kNbO_3外锥折射的锥角表达式.实验结果表明,周期性改变孔径光阑通光孔径的大小(入射光束的会聚角度)时,外锥折射锥角也同步地发生周期性的改变;外锥折射锥角等于入射于双轴晶体端面上的光线的会聚角.利用可变光阑可实现双轴晶体动态外锥折射并获得可控激光环,实验所测锥角角度与理论计算符合较好.     

Cu∶KNSBN晶体衍射效率的角度选择性研究

耦合波理论是分析光折变晶体的基本方法,由耦合波理论可以得到光折变晶体的衍射效率具有角度选择性。针对这一结论,利用Cu:KNSBN晶体中的双光束耦合,从理论和实验两个角度做了分析,实验结果和理论分析基本吻合。结果表明,对于一定厚度的Cu∶KNSBN晶体,双光束的写入角存在着一个最佳值,使得Cu:KNSBN晶体的衍射效率最大。     

高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的演化

研究了高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的演化,结果表明,在不同的外加调制电场作用下高斯光束的光场分布会随着外电场变化而被调制。重点研究了同相位和反相位以及相位差为π/2的高斯光束在外加空间调制电场的光折变晶体中的相互作用,在外加空间分布线性增加电场作用下出现了许多新的实用特性,通过调整外加电场分布,可以让两同相位相干光靠得更近而不发生融合,也可以让两靠得很近的反相位光束可控偏转,还可以控制相位差为π/2的两相干光束进行能量转移。这种连续变化的电场可以用阶梯分布的电场替代,为工程实现提供了可能。     

空间相位调制对光伏孤子传播的影响

利用空间相位调制技术控制高斯光束在光伏晶体中的传播.数值分析结果表明，适当地选择各调制参数，可以使光束以类孤子的形式传播，或使光束发生自偏转、分束、发散.还进一步就中心光强、半高全宽的大小对相位调制的影响作了定性的分析. 关键词： 空间光学孤子 空间相位调制 光开关 光偏转 光分束     

光子晶体器件进展

光子晶体对光具有独特的局域、反射、传导、分束、耦合、调制、慢光等操纵能力,使其成为微/纳光电集成的重要材料之一。介绍了光子晶体的几种重要物理特性——带隙特性、慢光特性、自准直和负折射特性,叙述了光子晶体集成器件方面所取得的最新进展,对光子晶体器件的发展动向做了展望。     

双轴晶体锥形折射扫描研究

对双轴晶体锥形折射效应进行了深入研究 ,选用 KNb O3晶体 ,获得 0～ 2 5°任意锥角的动态锥形折射。研制出一种新型的激光锥形折射扫描器 ,实现全光束大角度锥形折射扫描     

高阶耦合光伏空间孤子

采用数值模拟方法研究光折变晶体中的高阶耦合光伏空间孤子.该孤子可用包含两种频率的四束平行光入射到折射率改变为正的光折变晶体中形成.数值研究还发现，当入射光束为双曲正割光束时，在一定条件下可以模拟高阶耦合光伏空间孤子，而且，这种高阶耦合光伏空间孤子显示出光控光的特性.入射光束显著偏离左右对称会影响高阶耦合光伏空间孤子的实现. 关键词： 耦合光伏空间孤子 光控光     

高速调幅光束的光折变两波耦合的理论研究

对高速调幅光束的光折变两波耦合进行了理论研究，给出了复耦合系数为任意值时两波耦合方程的解析解，讨论了耦合系数对高速调幅光束的光折变两波耦合的影响。     

光折变晶体中高速调制光简并四波混频特性的研究

本文对光折变晶体中高速调制光简并四波混频过程的特性进行了理论分析、给出了在Ce:SBN晶体中进行的实验结果;并指出,光折变晶体中的简并四波混频可应用于消空间畸变的时域编码通信和双向时域信息的传输、放大。     

Theory of Intensity Dependent Two Wave Mixing with High Speed Amplitude Modulated Beams in Photorefractive Crystal

ＴｈｅｏｒｙｏｆＩｎｔｅｎｓｉｔｙＤｅｐｅｎｄｅｎｔＴｗｏＷａｖｅＭｉｘｉｎｇｗｉｔｈＨｉｇｈＳｐｅｅｄＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｅｄＢｅａｍｓｉｎＰｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅＣｒｙｓｔａｌ￥ＳＨＥＷｅｉｌｏｎｇ；ＷＵＱｉ；ＹＵＺｈｅｎｘｉｎ...     

基于光纤激光相控阵的空间激光通信系统

为了满足超远程和高速空间激光通信的需求,设计了一种以1.06 m光纤激光4支路相控阵作为发射源的通信系统结构。采用53 Mb/s、120 Mb/s、155 Mb/s速率调制的伪随机序列,实验了相控阵种子源和一条支路处调制的2种方案。结果表明:相同速率下,种子源调制的接收眼图质量较好,通过相位控制,可以进一步提高接收质量。实验中,研究了2条支路光分别调制的相控阵多载波特性,调制信号采用5/5.08 MHz及20/40 MHz两组正弦波,经光束合成和相位控制,在接收端观测到相应的频域信号。实验初步验证了光纤激光相控阵空间通信系统的可行性。     

速调管输入腔开放腔的高频特性分析与实验研究

 建立了带输入波导结构的S波段速调管放大器输入腔开放腔模型,利用3维软件对其高频特性进行了数值计算研究,并对输入腔结构进行了优化设计。利用已加工的输入腔进行了高频参数的冷测实验研究,实验中的输入腔结构尺寸与高频分析中的完全相同,实验结果与高频分析结果一致。用3维PIC程序对电子束经过该输入腔后的束流调制以及注入微波的吸收情况进行了模拟。模拟结果表明：该输入腔与微波注入波导匹配很好,注入微波能被电子束和谐振腔全部吸收,在输入腔间隙后37 cm处得到了13%的基波电流调制深度。     

大气风速对大气传输光束相位特性的影响

采用功率谱反演法构建湍流相位屏,通过横向平移相位屏的方法模拟大气风速引起的湍流时间变化,进而模拟分析了包括时间进程的激光大气传输特性,从波前相位功率谱密度的角度,定量分析了大气风速引起的激光束在大气湍流中传输时的相位特性变化。在此基础上,采用影响函数模拟变形镜对畸变波前的校正作用,对激光束经大气湍流传输后的自适应校正效果进行了预估,分析了大气风速对校正效果的影响。结果表明,大气风速对边界层湍流中光束相位特性的影响很小,然而,对于自由大气湍流中的传输光束,大气风速越大,波前相位畸变程度越大,畸变波前中高频相位比例也越大;环状光束的校正效果受大气风速的影响比平顶光束更小,并且,随着环状光束阶数的增大,校正效果所受影响逐渐减小;在一定相位畸变范围内,畸变程度越大的环状光束的相位校正效果受大气风速的影响越小。     

可实现存储光栅快速增强的新型全息存储结构

提出一种新型全息数据存储结构，该结构包含两块存储的内容完全相同的光折变晶体，无需相位共轭器，仅利用两束时域快速调制的平面参光波便可实现对存储全息图的迅速增强。文章讨论了调制速率，读出光强比，晶体非线性耦合强度及初始光栅强度对增强速度及可获得的饱和衍射效率的影响。     

C波段相对论速调管放大器3维整管模拟研究

 建立了带输入、输出波导结构的C波段相对论速调管放大器3维整管模型,利用3维软件对其高频特性进行了数值计算研究,对整管结构进行了优化设计。并用3维PIC程序对电子束经过输入腔后的束流调制、注入微波的吸收情况、中间腔对束流的调制以及输出腔后微波提取情况进行了模拟研究。模拟结果表明：输入腔与微波注入波导匹配较好,注入微波能被电子束和谐振腔很好吸收,在输入腔间隙后20 cm处得到了11%的基波电流调制深度;在中间腔后15 cm处得到了约76%的基波电流调制深度;在中间腔后电流调制最强处加上输出腔,提取到800 MW的输出微波,效率26%。     

多模激光束通过时间变化相位片变换的数值分析

根据衍射积分公式,对连续多模激光束通过随时间变化相位片的变换特性进行了数值模拟,详细地讨论了相位片单元尺寸和相位变化频率对多模光束光滑和能量分布的影响。数值模拟结果很好地解释了实验结果。