考虑不同脉冲形状时群速失配效应在二次谐波自相关法中的影响

本文讨论了在考虑不同脉冲形状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的影响.结果表明了脉冲形状不同时,群速失配效应对干涉自相关法和强度自相关法的影响不同.     

群速失配在二次谐波自相关法中的影响:Ⅰ类及Ⅱ类相位匹配

本文详细讨论了二次谐波自相关法测量超短光脉冲宽度时群速失配对测量的影响,发现群速失配对于干涉自相关法和Ⅱ类相位匹配强度自相关法测量影响显着,而对Ⅰ类相位匹配强度自相关法测量影响很小。     

自相位调制及群速色散对超短脉冲在准周期LiNbO3 Fibonacci超晶格中传输的影响

从LiNbO₃ Fibonacci超晶格的结构特点出发,数值模拟了超短脉冲在LiNbO₃ Fibonacci超晶格内传输过程中,自相位调制及高阶群速色散效应对脉冲形状和频谱的影响．结果表明,超短脉冲在Fibonacci超晶格中传输时,由于自相位调制(SPM)与群速色散(GVD)耦合效应的影响,脉冲形状畸变和频谱展宽均是不对称的,随着晶格长度的增加,脉冲将会发生分裂,以至成为两个独立的子脉冲,同时也会出现脉冲频谱上的分裂. 关键词：     

飞秒光参量放大中三波群速失配的补偿

为了消除群速失配对参量放大的不利影响，描述了利用脉冲波面倾斜与非共线相位匹配相结 合，完全补偿飞秒光参量放大（OPA）中三波群速失配的新方法.计算了在BBOⅠ类、Ⅱ类相 位匹配条件下， 三波实现群速匹配时，相位匹配角、脉冲波面倾斜角以及非共线角随信号 光波长的变化.并分析了三波群速匹配对空间走离长度、参量增益和参量带宽的影响.结果表 明，在BBOⅠ类、Ⅱ类相位匹配条件下，利用该方法均能实现飞秒OPA连续调谐时三波的群速 匹配，从而大大增加了三波的有效互作用长度，为能够获得高增益，窄脉宽的参量光脉冲提 供了理论依据和指导. 关键词： 群速匹配 脉冲波面倾斜 非共线相位匹配 飞秒光参量放大     

自相位调制及群速色散对超短脉冲在准周期LiNbO3 Fibonacci超晶格中传输的影响

从ＬｉＮｂＯ３Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ超晶格的结构特点出发,数值模拟了超短脉冲在ＬｉＮｂＯ３Ｆｉｂｏｎａｃｉ超晶格内传输过程中,自相位调制及高阶群速色散效应对脉冲形状和频谱的影响．结果表明,超短脉冲在Ｆｉｂｏｎａｃｉ超晶格中传输时,由于自相位调制（ＳＰＭ）与群速色散（ＧＶＤ）耦合效应的影响,脉冲形状畸变和频谱展宽均是不对称的,随着晶格长度的增加,脉冲将会发生分裂,以至成为两个独立的子脉冲,同时也会出现脉冲频谱上的分裂     

高阶效应对自相似抛物线脉冲相互作用的影响

讨论高阶效应对自相似抛物线脉冲传输中相互作用的影响.数值研究结果证明高阶效应使得自相似抛物线脉冲形状畸变非常严重,并加剧脉冲间的相互作用.我们分析了不同的高阶效应对脉冲间相互作用的具体影响.而且我们可通过幅度调制和脉冲压缩技术,获得较高质量的自相似抛物线脉冲串传输.这些结果对进一步研究高质量的自相似抛物线脉冲在高功率超短脉冲光纤放大器、激光器和传输系统中的应用有重要的意义.     

BBOⅠ类相位匹配非共线参量产生中的群速自匹配

利用重复频率为1kHz的钛宝石激光的倍频蓝光抽运Ⅰ类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)晶体，获得了可见光区的非共线参量超荧光.给出了最强光强处参量超荧光的非共线角，波长随相位匹配角的变化.理论计算了在参量超荧光中三波的群速失配随非共线角和相位匹配角的变化规律.结果表明，Ⅰ类非共线相位匹配的参量超荧光关于抽运光中心对称.并且沿光强最强的参量超荧光方向三波的群速失配最小，有效互作用长度最大，即参量超荧光的强度角分布是三波的相速和群速自匹配的结果.该理论和实验研究为减小飞秒光参量放大中三波的群速失配提供了一个理想的几何模型，为获得高增益、窄脉冲宽度的参量光输出提供了理论依据和实验验证. 关键词： 群速自匹配 参量超荧光 非共线相位匹配 飞秒光参量放大     

电子学领域的群速超光速实验

研究了电信号在阻抗周期失配的光子晶体结构中的群速超光速传播问题,构建了一种具有周期失配性的结构,此种阻抗失配引起非正常色散以及在8 MHz附近出现禁带.正弦调幅信号和窄脉冲信号分别被送入两种超光速实验装置. 实验结果表明,正弦调幅信号在禁带出现群速超光速,群速最大可达到3.52倍光速,而窄脉冲信号始终以正常速度传播.     

BBOⅠ类相位匹配光参量放大中群速失配的补偿

描述了在BBOⅠ类相位匹配的飞秒光参量放大（OPA）中，利用非共线结构和倾斜抽运光的脉 冲波面来完全补偿三波群速失配的方法.理论计算了三波群速匹配时，非共线角、相位匹配 角、抽运光的脉冲波面倾斜角随信号光波长的变化，并分析了对抽运光光斑尺寸的要求和对 空间走离长度的影响.结果表明，利用该方法不仅能够实现最大的参量带宽，而且能够完全 补偿飞秒OPA中三波的群速失配.此外，选取合适的抽运光光斑尺寸和非线性晶体的长度对提 高参量增益也至关重要. 关键词： 群速匹配 非共线相位匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大     

群速失配对CsLiB6O10晶体谐波脉冲展宽的影响

对超短强激光脉冲在CsLiB6O10晶体中的群速失配进行了理论分析,采用傅里叶变换法推导超短脉冲二次谐波的耦合波方程。在Ⅰ类相位匹配下数值计算了脉冲宽度50fs的基波532nm,在CsLiB6O10晶体长度为0．5mm时产生二次谐波(266nm)的群速延迟量约100fs,并且随着晶体长度的增长,二次谐波的脉冲宽度几乎线性展宽。并得到了群速失配量△β1^（2）226．243fs／mm,低阶和二阶群速色散系数分别为β2^（3）=210．120fs^2／mm,β2^(3)=65．587fs^3／mm。其结果表明由于群速延迟和群速色散导致了谐波脉宽展宽和形变。     

测量飞秒激光脉冲啁啾的方法

介绍了一种能够直接检测飞秒脉冲啁啾大小的方法。采用共轴结构的迈克尔逊干涉自相关二次谐波检测系统对自制碰撞脉冲锁模循环染料激光器输出的最窄脉冲宽度约为200fs的脉冲进行了测量。测得的飞秒脉冲自相关二次谐波曲线表明：实测曲线的下包络两翼明显隆起，包络外形很不整齐，对称性较差，说明光脉冲含有啁啾。通过比较干涉测量曲线和理论曲线的形状与面积的大小，可以直观地反映出光脉冲所含啁啾的大小。实验结果分析表明，利用满足光相关检测所需精度的光学元件和满足光相关探测基本条件的实验装置，能测得含有相位及啁啾信息的快干涉项信号，是一种能够直观检测光脉冲所含啁啾大小的可行方法。     

非共轴三阶自相关中的倍频过程影响分析

针对非共轴三阶自相关法测试中对二倍频光束的要求,采用分步傅里叶变换方法对入射高斯光束,使用KDP晶体I类匹配的二倍频过程时间波形演变规律进行数值模拟,给出二倍频光束波形仍为高斯分布的入射基频光能量范围.不同二倍频效率下基频光与倍频光脉宽比值不同,所得的三阶自相关函数脉宽则不同,导致与脉冲形状有关的半高宽度换算因子不是固定值.分析结果对三阶自相关仪的参数设计和三阶自相关法测试中的误差分析有一定理论指导意义.     

Pedestal Measurement of Laser Pulses

ＰｅｄｅｓｔａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＬａｓｅｒＰｕｌｓｅｓＷＡＮＧＹｉｍｉｎＺＨＡＮＧＺｈｅｎｇｑｕａｎＸＵＺｈｉｚｈａｎ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ＆ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅ...     

双光子自相关测量超短激光脉冲技术的研究

介绍了超短脉冲测量的常用技术,包括二阶自相关法、频率分辨光学开关法、自参考光谱位相相干电场重建法等,提出了一种新的测量方法——双光子自相关测量法,并进行了大量实验,试验表明,利用双光子自相关法能较精确地测量低功率、低重复频率超短脉冲的脉宽。和其他方法相比,试验装置更为简单。     

The analysis of excite and probe measurements of relaxation times with fluctuating pulse duration

The effect of fluctuations in the pulse duration of synchronously pumped modelocked pulse trains on excite and probe measurements is discussed. Relaxation times comparable with the pulse durations can be measured even when large pulse-to-pulse fluctuations in duration exist. The pump and probe pulse durations are assumed to be correlated. When the probe pulses are the second harmonic of the pump, or vice versa, the third harmonic must also be generated to permit deconvolution of experimental excite and probe data. When the pump and probe pulses have the same time dependence, the excite and probe curves consist of the desired response function convolved with the time-averaged second harmonic autocorrelation function which is easily measured. Deconvolution yields the relaxation time but fluctuations in pulse duration increase the root-mean-square voltage fluctuation at the output of the detector system and limit the accuracy with which the relaxation time can be calculated.     

Femtosecond first-order autocorrelation measurement based one-photon induced photocurrent in Si Schottky diodes

Si Schottky diodes promise to provide cheap, reliable, and linear detectors for use in femtosecond and picosecond pulse width measurement. At low pulse excitation density (<100 pJ/cm²), the pulse width can be deduced from the first-order autocorrelation, and the measured results are in agreement with the theoretical ones. When pulse excitation density is larger than 1 nJ/cm², the pulse trailing edge is distorted due to bandgap reduction in semiconductor Si and the pulse width cannot be measured accurately by means of the first-order autocorrelation. The interference fringes presented in the first-order autocorrelation measurement can provide a way of calibrating the delay, and the pulse width can also be obtained by calculating the number of interference fringes.     

飞秒激光脉冲的谐波频率分辨光学开关法测量研究

建立了一台谐波频率分辨光学开关法(FROG)飞秒脉冲测量装置，利用该装置进行了掺钛蓝宝石飞秒激光脉冲的测量研究.在二次谐波自相关测得的时域和频域信号基础上，结合对信号光强度分布的计算机迭代处理，得到了有关飞秒激光电场、光谱及其相位的信息，所得脉宽与干涉测量的结果基本一致. 关键词： 频率分辨光学开关法(FROG) 迭代计算 飞秒激光 自相关     

A simple technique for real time pulsewidth measurements of single ultrashort laser pulses

A simple technique is described employing noncollinear second harmonic generation, for real time measurement of the pulse duration of individual pulses in the 1 ps to 1 ns range. The pulsewidth is derived from the recorded two points of the second-order autocorrelation function. The system may be used as a permanent on-line monitor of the pulsewidth.     

氢负离子在梯度电场中光剥离的波包动力学研究

利用含时微扰论和闭合轨道理论相结合的方法, 给出了氢负离子在梯度电场中自关联函数的计算公式, 并且对体系的自关联函数进行了计算和分析. 重点探讨了激光脉冲的宽度、梯度电场中背景电场强度及电场梯度对氢负离子体系的自关联函数的影响. 研究结果表明, 当激光脉冲的脉冲宽度较短, 远小于剥离电子的闭合轨道的周期时, 量子波包的回归现象显著, 自关联函数中会出现一系列比较明显的回归峰, 这是由于沿闭合轨道返回的电子波包和出射的电子波包之间产生干涉形成的. 但是随着激光脉冲宽度的增加, 量子波包的回归现象减弱. 当脉冲宽度和闭合轨道的周期相差不是很大时, 自关联函数中的回归峰逐渐变宽, 振荡渐趋平缓, 相邻的峰之间发生相互干涉, 从而导致对应关系消失. 除此之外, 我们还发现梯度电场中背景电场强度和电场梯度对体系的自关联函数也会发生显著的影响. 随着背景电场强度和电场梯度的增加, 剥离电子的闭合轨道的周期变短, 自关联函数中回归峰的个数逐渐增加, 量子回归现象增强. 因此, 我们可以通过改变脉冲的宽度、外加电场强度的大小对氢负离子发生光剥离的自关联函数进行调控. 我们的结果对于实验研究原子或离子体系在外场中的波包动力学性质可以提供一定的参考价值.