高功率激光的三倍频高效转换实验

利用两块φ８０ｍｍ×１４ｍｍＫＤＰ晶体，采用“偏振失配”方案在“星光”装置φ７０输出光路上，进行了三倍频实验。在入射光功率密度约为１ＧＷ／ｃｍ￣２时，获得最高的二倍频外部能量转换效率为７６．９％，三倍频最高外部能量转换效率为６６．８％，并且转换重复性和稳定性很好。同时，也通过实验研究了影响三次谐波转换的诸因素。     

飞秒紫外激光脉冲振荡的实验研究

本文讨论了采用空间光脉冲光谱的啁啾特性和选择聚焦透镜焦距相结合的技术大大提高二次谐波转换效率和产生紫外飞秒光脉冲的实验研究.采用一类相位匹配的BBO晶体,当飞秒钛宝石光脉冲平均功率为560mW时,二次谐波输出功率为352mW,二次谐波转换效率高达63%;采用一类相位匹配的LBO晶体时,获得高光束质量的倍频蓝光输出,输出平均功率为170mW,转换效率大于30%.运用LBO倍频产生的蓝光脉冲和剩余的基频光脉冲进行了三次谐波的振荡研究.三倍频晶体采用BBO,通过优化设计倍频光与基频光之间的空间模匹配及精确时间延迟,得到飞秒紫外光输出,输出功率为2mW,中心波长约为280nm,重复率为100MHz.     

高功率高效率三次谐波二维数值模拟研究

 对大口径、高功率情况下的三次谐波转换,选择KDP晶体TypeⅠ/TypeⅡ匹配角度失谐的三倍频方案,并从非线性三波耦合方程组出发,采用离散傅立叶变换和四阶龙格库塔(R-K)积分方法,编制了二维模拟三次谐波转换的计算程序。计算了各种晶体厚度和不同失谐角条件下,二、三次谐波的转换特性和效率。并对入射基频光为六阶超高斯分布时的三倍频器进行了优化,三倍频转换效率达80%,此时具有较大的动态范围和较高的三倍频转换效率。     

高功率高效率三次谐波二维数值模拟研究

对大口径、高功率情况下的三次谐波转换 ,选择 KDP晶体 Type / Type 匹配角度失谐的三倍频方案 ,并从非线性三波耦合方程组出发 ,采用离散傅立叶变换和四阶龙格 -库塔 ( R-K)积分方法 ,编制了二维模拟三次谐波转换的计算程序。计算了各种晶体厚度和不同失谐角条件下 ,二、三次谐波的转换特性和效率。并对入射基频光为六阶超高斯分布时的三倍频器进行了优化 ,三倍频转换效率达80 % ,此时具有较大的动态范围和较高的三倍频转换效率     

LB膜的变入射角透射光学二次谐波产生研究

给出了不同基频光和倍频光偏振态组合情况下，淀积在固体基板上的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ单分子层膜在面对入射光方向和背对入射光方向时，反射及透射光学二次谐波产生随入射角变化关系的理论公式。在此基础上，对一种芪盐ＬＢ膜样品进行变入射角的透射二次谐波产生研究。     

高强度三次谐波转换中位相扰动的变化

 以I/II类角度失谐三倍频方案为例，详细讨论了在高强度三次谐波转换过程中入射基频光的位相扰动和振幅调制对三倍频光位相扰动的影响，定量分析了基频光和三倍频光的位相扰动之间的变化关系。模拟结果表明，三倍频光的位相扰动幅度近似为基频光的三倍；入射基频光的位相分布对三倍频光的影响比振幅调制的影响更加明显，但是当入射功率密度较大时，基频光的振幅调制对三倍频光位相分布的影响明显增大。     

基频倍频光群速度对超短脉冲三倍频的影响分析

在超短脉冲的谐波转换过程中, 由于不同波包之间的群速度失配的存在, 非线性晶体的有效厚度、转换效率及带宽等将相互制约, 不能获得理想结果。基于耦合波方程, 在平面波和小信号近似条件下推导出了关于基频、倍频光群速度关系的解析表达式。通过对200 fs超短脉冲在II类KDP晶体中的混频过程的模拟分析, 发现在满足相位匹配的前提下, 三次谐波转换效率随着基频、倍频光群速度倒数的差值的平方呈现出指数衰减的关系, 与理论结果吻合。得出的关于基频光、倍频光群速度的表达式, 作为三倍频群速度匹配关系式的必要补充, 对寻找合适的色散晶体和选择有效的匹配措施, 实现宽带三次谐波转换具有理论指导意义。     

PPLT倍频宽线宽掺镱双包层光纤放大激光

分别通过理论和实验研究了周期性极化的钽酸锂（PPLT）倍频宽线宽准连续掺镱双包层光纤放大激光.PPLT样品长为40 mm，极化周期为7.67 μm.基频光的中心波长为1064 nm，线宽约为6 nm.从基频光的光谱特性出发，利用超晶格倍频理论，解释了实验中获得的倍频温度与二次谐波功率之间的关系.在基频光的功率为2.2 W时，获得的宽线宽光纤激光倍频效率为1.8%.     

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。     

双色场中氦离子高次谐波的保结构算法研究及应用

 通过数值求解含时Schr ö dinger方程，研究了氦离子在不同双色场下的高次谐波。结果显示，尽管倍频光强度仅为基频光的1/10，高次谐波辐射却发生了极大变化。虽然谐波级次推进不多，但效率大大提高了，平台区平均提高103倍，高倍频光对应的高次谐波产生效率提高104~105倍。氦离子在添加倍频光的双色场作用下高次谐波产生效率极大提高的原因是：倍频光极大地加快了电子电离到连续态及返回基态这一过程，使辐射出的高次谐波光子数大大增加，该初步阐释可为高次谐波真正应用到实际中提供一些理论启示。     

反射式体全息存储角度复用新方案

基于体全息的反射式记录原理,设计并搭建了不同于传统透射式光路的紧凑型反射式体全息存储光路,提出一种新的采用双透镜共焦方法实现数据存储的角度复用方案.通过此系统实现了单点2 000幅图像的连续存储.实验结果表明,反射式光路可以增大全息图的衍射率进而提高存储图像的质量;而双透镜共焦方案易实现且便于控制,可以实现图像的连续存储和高准确度复用;同时减少了光学系统的复杂度,并把复用维度从一维扩展到了水平和垂直二维方向,提高了存储的密度.     

利用菌紫质薄膜进行角度复用和偏振复用全息存储实验研究

全息光存储以其高密度、大容量、高速并行数据存取而成为光存储领域的一个重要研究方向。生物光致变色材料———菌紫质是一种新型可擦重写全息记录介质。实验证明了使用菌紫质薄膜进行角度复用和偏振复用全息存储的可行性。利用菌紫质的光致变色特性,采用90°角度复用全息存储光路,在BR-D96N薄膜样品同一位置上实现了6幅全息图存储,并分别读出了无串扰的再现像。利用菌紫质薄膜的光致各向异性进行了偏振复用全息存储,在BR-D96N薄膜样品的同一位置上存储了两幅正交偏振光记录的图像,用原参考光再现和偏振片选择,可分别读出这两幅图像。     

Deterministic Phase Encoded Holographic Data Storage Using Lenticular Lens Array

This work presents a novel optical holographic encrypted data storage approach based on a phase encoding multiplexed scheme. In the proposed data storage scheme, patterns to be encrypted are stored holographically in a photorefractive LiNbO₃:Fe crystal using a lenticular lens array (LLA) sheet phase-encoded multiplexing. Experimental results reveal that rotating an LLA placed as a phase modulator in the path of the reference beam is a simple but effective method of increasing the phase addresses for holographic memory in a crystal. Combining this rotational multiplexing with two-axis rotating multiplexing provides further data storage and data encryption capacity.     

Holographic storage of three-dimensional image and data using photopolymer and polymer dispersed liquid crystal films

We present holographic storage of three-dimensional(3D) images and data in a photopolymer film without any applied electric field.Its absorption and diffraction efficiency are measured,and reflective analog hologram of real object and image of digital information are recorded in the films.The photopolymer is compared with polymer dispersed liquid crystals as holographic materials.Besides holographic diffraction efficiency of the former is little lower than that of the latter,this work demonstrates that the photopolymer is more suitable for analog hologram and big data permanent storage because of its high definition and no need of high voltage electric field.Therefore,our study proposes a potential holographic storage material to apply in large size static 3D holographic displays,including analog hologram displays,digital hologram prints,and holographic disks.     

新型双染料敏化的宽带光聚物全息特性研究

报道了一种新型、两种染料共同敏化的宽带响应光聚物材料.该材料使用孟加拉玫瑰红和亚甲基蓝作为联合光敏剂，由于混合染料的加入，使材料的感光光谱范围大大加宽.用四种波长的光对样品进行曝光，衍射效率均大于40%，最高可达80%，适合于多波长存储，分别用不同波长的激光在样品同一位置存储了四幅不同的图像，其再现图像效果良好，表明该材料是一种较理想的多波长全息存储材料.     

散斑全息存储中的散斑尺寸优化

本文分别给出散斑全息存储中复用选择性和读出衍射效率与散斑尺寸的关系,依此定义了一个用于优化散斑尺寸的判据参数并进行优化计算.在均衡散斑尺寸对复用选择性和存储介质动态范围的不同影响下,散斑存储应选取适当的大小以获得高密度存储.     

体全息存储技术

体全息存储技术以其存储密度和数据读出率高及相关内容寻址等特点而具有广阔的应用前景。但体全息存储技术要同其它已经成熟的技术竞争 ,以在存储市场上占有一席之地 ,就必须注重发挥自己的优势。另外体全息存储技术要实现商品化 ,还有两个重要的问题需要解决。一是以较低的价格实现激光、空间光调制器和探测器阵列的对准。其次是要寻找合适的存储材料。对体全息存储来说寻找合适的存储材料仍是一个尚待解决的问题 ,至今还没有一种材料具有性能、容量和价格的综合优势     

Holographic recording in Fe:Ce:Ti doped LiNbO3 crystal

High diffraction efficiency measurements in a triply doped Fe:Ce:Ti-LiNbO₃ crystal are reported. The crystal shows an improved recording sensitivity, weak light-induced scattering and extremely slow readout erasure which makes it highly desirable for non-volatile data storage applications. The suitability of the crystal was demonstrated by high quality holographic recording and retrieval of several astronomical images using shift and rotational multiplexing scheme.     

吖啶橙敏化的光致聚合物及其数字全息存储研究

制备了一种吖啶橙敏化的光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器三种波长的光对材料进行记录.结果表明,该材料具有较高的衍射效率、较高的曝光灵敏度和较大的折射率调制度,最大衍射效率均大于40%.将计算机二进制文件经过编码生成的二值图像存入样品,其再现图像较为清晰,译码后能够准确地还原出原文,表明该光致聚合物适合数字全息存储.     

利用动态散斑实现体全息存储的新型复用技术

本文提出了一种新型散斑全息存储技术,它是在体全息存储参考光路中加入一随机相位板并通过其移位导致被参考光照明的位置发生变化,利用在存储介质上产生的动态散斑实现多重全息存储.基于动态散斑互相关和衍射理论导出了相应的理论模型,给出了参考光散斑尺雨寸对反映存储密度的复用选择性影响的计算分析和实验结果,从而表明该技术可方便地用于提高系统的存储密度.