LiIO_3晶体内谐波相干喇曼混频

用1.06μm微微秒激光脉冲序列按一定角度激励LiIO_3晶体,在4896～6119(?)可见光区内获得8种波长相干喇曼混频辐射,这个复杂受激喇曼散射过程可解释为:在满足位相匹配的条件下,1.06μm强光束一方面与其散射光按非共线型产生二次谐波;另一方面又在晶体形成激元的相干激发,后者对倍频光散射而得到一阶以及高阶的斯托克斯辐射和反斯托克斯辐射,这是二阶与三阶非线性光学过程的综合效应.此外,我们观察到反向的受激散射,其光谱成分与正向的成分不同.并证明,与普通的后向散射也不同,它是1.06μm入射光在晶体出射端面的反射光所产生的谐波相干喇曼混频.     

固体中光声喇曼效应的原理特性分析

从相干喇曼放大过程出发,运用准平衡模型以及热弹理论,对固体样品中光声喇曼效应进行理论分析,导出了脉冲激光泵浦下的光声喇曼信号表达式,并做了数值估算.总结分析了固体介质中光声喇曼效应的一些特性.     

紫外微微秒光脉冲的产生

在这个实验中用倍频的Nd:YAG——玻璃激光系统做为泵浦源,将该光束聚焦于二甲亚砜喇曼盒中,结果产生630nm后向斯托克斯光。这个光脉冲再经过BBO晶体倍频为315nm的紫外光。     

光折变二波混频的非经典效应

提出并从实验上演示了一种利用光折变晶体中的二波混频过程产生非经典光的方法.由于光折变晶体的三阶非线性效应,信号光束从较强的泵浦光束获得能量,被放大,同时泵浦光束的噪声被降低,对单光子量级的泵浦光束其量子噪声可被降低.用强度为单光子流的He-Ne 激光在光折变晶体BaTiO3内形成简并二波混频,测量输出的泵浦光的光子计数率,同时监测晶体前激光(相干态光)的光子计数率,求得泵浦光的Fano因子为0.98,即相干态的泵浦光转换成亚泊松光.由于激光器本身的功率不太稳定、探测效率不为100%等因素的影响,实际的Fano因子应比测量值更小.这是一种获得亚泊松非经典光的简便有效的方法.     

单纵模Nd:YAG激光泵浦H2气中的受激喇曼散射

用单纵模Nd:YAG激光(波长1.06μm,脉宽9ns,线宽0.003cm-1)泵浦氢气中的受激喇曼散射,产生很强的后向一级斯托克斯.当泵浦能量为120mJ,压力为1.5MPaH2时,后向和前向喇曼的光子转化效率分别为66%和15%,而在4MPa时两个数值分别为46%和39%.由于后向喇曼与前向喇曼和泵浦光的传播方向相反,二者的相互竞争产生了张弛振荡,使得后向和前向喇曼的时间波形都分裂为两个峰,后向喇曼的两个峰都被压窄到1ns,使峰值功率达到了泵浦光功率的二倍,这在前向喇曼是不可能的.而且后向喇曼的光束质量要大大优于泵浦光和前向喇曼的光束质量,在4MPaH2和脉冲重复频率为10Hz时,喇曼过程的放热使前向喇曼的光束质量变坏,但对后向喇曼的光束质量影响不大.计算表明,该实验条件下受激喇曼过程没有达到稳态,所有实验结果都可以而且只能用相关的瞬态受激喇曼理论解释.     

固体的光散射讲座 第四讲 非线性喇曼散射

非线性喇曼散射是指由于分子的偶极矩或激活介质的宏观极化矢量与光电场强度呈非线性关系,所引起的喇曼散射过程.在自发散射过程的理论描述中,振动着的分子体系的偶极矩可以写成其中q为分子振动的简正坐标,u为分子体系的固有偶极矩,α(q)称为分子体系的极化率,β(q)等则可称为超极化率.显然,上式中第二项所引起的喇曼散射是线性的,第三项以后各项所引起的喇曼散射则属于非线性的,其中由β(q)所引起的喇曼散射则称为超喇曼散射[1,2] 当人射光较弱时,自发的线性及非线性喇曼散射效应都非常弱,而且它们是非相干的散射.当人射的泵浦光较强时,再…     

LiNbO_3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响(Ⅱ)

继文献[1]之后,我们又研究了掺Fe浓度为0.07％的LiNbO_3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响。发现在x(zx)z和y(zy)z配置下出现异常。这可以由异常声子的极化电场与光折变在晶体中形成的强空间电荷场的相互作用来解释。     

宽频带聚焦泵浦准稳态受激电子喇曼散射的增益因子和能量转换效率

本文采用Raman-Maxwell-Bloch方程,计算了宽频带聚焦泵浦准稳态受激电子喇曼散射的增益因子和能量转换效率.在计算中考虑了泵浦抽空、喇曼介质对泵浦光的吸收和喇曼介质的泡和效应.计算结果与XeCl激光在钡蒸汽中的受激喇曼散射实验基本上符合.     

KGW晶体外腔式高功率579nm喇曼黄光激光器

报道了579nm高功率KGd(WO4)2喇曼晶体外腔式喇曼黄光激光器的输出特性.基于808nm脉冲激光二极管侧面泵浦Nd∶YAG陶瓷、腔内BBO电光晶体同步延迟调Q和Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体腔外倍频方案,并通过外腔式KGW晶体Ng轴二阶斯托克斯喇曼频移,获得了579.54nm黄光激光输出.当脉冲信号重复频率为1kHz、532nm泵浦光最高平均功率为5.02W、脉冲宽度为10.1ns时,获得了最高平均功率2.58 W、脉冲宽度7.4ns、峰值功率348.6kW的579.54nm二阶斯托克斯喇曼黄光激光输出;532nm至579.54nm的光-光转化效率为51.4%、斜率效率为54.8%,光束质量因子Mx2-579.54=5.829、My2-579.54=6.336,输出功率不稳定性小于±2.35%.实验表明:外腔式喇曼结构能够高效地获得喇曼黄光,具有很高的光-光转化效率及良好的功率稳定性,并通过脉冲LD结合同步延迟电光调Q可获得高重复频率、高平均功率、窄脉冲宽度和高峰值功率的黄光激光输出.     

LiZnTa_3O_9晶体的喇曼光谱及其对称性

本文首次获得了LiZnTa_3O_9晶体的喇曼光谱,并与LiTaO_3的喇曼光谱进行了比较.前向喇曼散射表明此晶体不存在极化声子色散,从而断定其对称性是D_(3d)点群,然后对LiZnTa_3O_9的喇曼光谱进行了识别和讨论.     

级联掺磷光纤喇曼激光器的解析优化

讨论了二级级联喇曼光纤激光器的解析解和优化设计.通过引入几何平均功率、增益因子和归一化光纤有效长度,将描述泵浦光和斯托克斯光沿喇曼增益光纤分布的微分方程组简化成代数方程组,在对泵浦光采用线性传播近似后,获得了二级级联喇曼激光器的解析解.所获得的解析解同数值模拟结果吻合得很好.利用该解析解可方便和快速地讨论级联喇曼激光器的优化设计,计算不同泵浦功率下的最佳光纤长度、输出光纤光栅反射率和转换效率.泵谱功率越大,最佳光纤长度越短,最佳输出光纤光栅反射率越小.     

分段小信号近似方法研究准相位匹配倍频效率

从PPLN波导微结构出发分析准相位匹配倍频过程中的相位补偿机理,以极化畴为单元,通过耦合波方程计算极化畴内产生的二次谐波电场,通过电场相干叠加计算倍频效率。分别在小信号近似和基频光高消耗情况下计算准相位匹配倍频效率,结果显示：倍频效率小于5％时,两种情况下的计算结果吻合得很好;随着转换效率增大,小信号近似不再适用,需要在基频光高消耗情形下计算倍频效率。研究了基频光功率密度与准相位匹配倍频效率的关系,定性分析了极化周期存在误差时,误差对倍频效率的影响。     

LiNbO3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响(Ⅱ)

继文献[1]之后,我们又研究了掺Fe浓度为0.07％的LiNbO₃:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响。发现在x(zx)z和y(zy)z配置下出现异常。这可以由异常声子的极化电场与光折变在晶体中形成的强空间电荷场的相互作用来解释。 关键词：     

凝聚态物质中的光声喇曼效应理论

用热弹性理论系统地分析了凝聚态物质的光声喇曼效应,分别导出了连续和脉冲激光泵浦下的光声喇曼信号表达式,并做了数值估算.     

皮秒激光瞬态受激喇曼散射的实验研究

本文采用对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器输出10ps脉冲串,经KTP非线性晶体腔外倍频,泵浦喇曼介质为二甲亚砜(DMSO)液体.实验研究了不同透镜焦长、焦点位置及不同喇曼介质氏度对瞬态受激喇曼散射的影响,获得了能量转换效率分别为45.6%和10.5%的前、后向一阶斯托克斯-喇曼散射光,并对实验结果进行了讨论.     

准连续泵浦KTP内腔倍频YAG激光器及其热效应分析

由类高斯光束倍频理论出发,导出了类高斯光束在高转换效率下倍频时,谐波功率近似与基波功率平方成正比的结论.基于此提出了一种混合模内腔倍频的新方案——准连续泵浦.在占空比1:1时,理论和实验均证明可使信频输出提高一倍多.由热传导方程出发,导出了准连续泵浦时YAG棒的光束传播参量比连续泵浦时低22%(结合其他因素可低30%左右)的结论.实验中测出准连续泵浦时热焦距增长,发散角减小,与理论分析很好地吻合.     

KGW 晶体外腔式高功率579 nm喇曼黄光激光器

报道了579 nm高功率KGd(WO₄)₂喇曼晶体外腔式喇曼黄光激光器的输出特性.基于808 nm脉冲激光二极管侧面泵浦Nd:YAG陶瓷、腔内BBO电光晶体同步延迟调Q和Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体腔外倍频方案,并通过外腔式KGW晶体Ng轴二阶斯托克斯喇曼频移,获得了579.54 nm黄光激光输出.当脉冲信号重复频率为1 kHz、532 nm泵浦光最高平均功率为5.02 W、脉冲宽度为10.1 ns时,获得了最高平均功率2.58 W、脉冲宽度7.4 ns、峰值功率348.6 kW的579.54 nm二阶斯托克斯喇曼黄光激光输出;532 nm至579.54 nm的光-光转化效率为51.4%、斜率效率为54.8%,光束质量因子M_x-579.54²=5.829、M_y-579.54²=6.336,输出功率不稳定性小于±2.35%.实验表明:外腔式喇曼结构能够高效地获得喇曼黄光,具有很高的光-光转化效率及良好的功率稳定性,并通过脉冲LD结合同步延迟电光调Q可获得高重复频率、高平均功率、窄脉冲宽度和高峰值功率的黄光激光输出.     

极性超晶格中电子—声子的相互作用

本文在Wendler、潘金声研究双层极性晶体时得出的声子振动极化场所满足的微分、积分方程及归一化条件的基础上,讨论周期性排列的层状极性晶体中声子振动极化场所满足的微分、积分方程,得到了SO声子的色散关系,SO声子和LO声子极化强度矢量.用声子产生、湮灭算符表出了声子振动能量及电子—声子的相互作用哈密顿量.     

双光子激发钾5d~2D_J态的光波混频和参量过程

将一倍频Nd:YAG激光泵浦的染料激光光束聚焦于热管炉中。用双光子将钾激发到5d~2D_J能级,研究了钾蒸汽中所产生的光学混频和参量过程。在302—421nm范围内共获得相干辐射谱线28条。用基于波动方程、原子极化率和位相匹配条件建立起来的理论,对参量过程谱线的分裂和频移以及混频过程谱线波长和相对强度进行了分析计算。理论和实验结果相符。     

基于倍频波长转换中走离效应产生多个脉冲的研究

利用倍频光与泵浦光脉冲之间的走离效应,通过在周期性极化的LiNbO3波导中间增加两段未被极化的波导,1.55 μm波段的泵浦脉冲在极化的波导部分产生0.77 μm波段的倍频光,在未被极化的部分不产生倍频光,形成了三个被间隔开来的倍频子脉冲.通过差频将三个倍频子脉冲还原成1.55 μm波段的三个差频脉冲,实现了用一个泵浦脉冲产生三个转换脉冲.用数值模拟计算展示脉冲的产生及其演化过程,并讨论了用LiNbO3波导参量控制脉冲特征参量的方法.