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     

基于单晶体的可调谐参量超荧光的产生

研究了一种基于单晶体的可调谐超荧光产生机理，在一个偏硼酸钡(BBO)晶体中实现了飞秒脉冲倍频过程和光参量产生过程.实验中采用kHz高功率钛宝石激光系统输出的飞秒脉冲光倍频后的蓝光作为抽运光，获得了可调谐范围为480—530 nm参量超荧光光谱输出.理论上分析了这种超荧光产生机理，并利用放大传递函数模拟出参量超荧光环的产生过程.结果表明，在一个BBO晶体中，当抽运光源输出光入射晶体角度同时满足倍频相位匹配角和非共线光参量产生相位匹配角时可产生参量超荧光环，通过微调相位匹配角可控制参量超荧光光谱调谐输出.该理论和实验研究为控制参量超荧光和量子纠缠态的产生提供了理论依据，对于量子成像和量子通讯等领域的发展具有重要意义.     

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     

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     

输出13.5fs激光脉冲的非共线式光参量放大器

利用BBO晶体在400nm的抽运光与信号光夹角为37°时,可同时在可见光范围内很宽的光谱范围里实现相位匹配的特点,实现了在可见光范围内具有极宽输出光谱宽度的飞秒光学参量放大器(OPA)的稳定运转,其输出脉冲能量大于15μJ,转换效率超过15%.并且在仅采用啁啾镜作为脉冲压缩器的情况下,获得了输出脉冲宽度为135fs的极窄光脉冲,其脉冲宽度压缩比高达22倍 关键词： 非共线相位匹配 光学参量放大 啁啾镜     

非线性光学 非线性光学器件

O437.42006010281BBOⅡ类共线相位匹配结构中群速失配的补偿=Compen-sating group velocity mismatch in BBO type-Ⅱcollinearphase-matched configuration[刊,中]/马晶(天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,光电信息技术科学教育部重点实验室.天津(300072)),章若冰…∥中国激光.—2005,32(7).—913-916为了消除群速失配对飞秒光参量放大(OPA)的不利影响,描述了在Ⅱ类共线相位匹配的飞秒BBO光参量放大中,同时倾斜抽运光和信号光的脉冲波面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,相位匹配角、抽运光和信…     

BBO，LBO，KDP晶体光参量啁啾脉冲放大特性的比较研究

 对BBO，LBO，KDP晶体I类非共线匹配下的光参量啁啾脉冲放大的相位匹配、参量范围、增益特性等进行了理论分析，重点对BBO和LBO的光参量啁啾脉冲放大特性进行了比较。结果表明对于以光参量啁啾脉冲放大系统代替800nm中心波长的Ti:sappire再生放大系统，用BBO晶体可获得更宽的增益带宽，而对1 053nm中心波长的种子光用LBO晶体更好。     

基于单个BBO晶体载波包络相位稳定的高效率光参量放大器

基于单个BBO非线性晶体,利用非共线光参量放大技术,研究了载波包络相位稳定的高效率可调谐近红外脉冲产生.以载波包络相位稳定的飞秒激光放大系统产生的白光作为种子光,注入一个二类匹配的二级光参量放大器,在1350 nm波段获得抽运-信号光34%的转换效率.利用f—2f光谱相干测量技术,放大脉冲载波包络相位的抖动30 min内小于137 mrad.该方法提供了一种简单高效的载波包络相位稳定的红外脉冲产生技术.     

KBe2BO3F2飞秒光参量放大中的群速匹配

提出了KBe₂BO₃F₂ （KBBF）飞秒光参量放大中三波群速完全匹配的方法.对于Ⅰ类相位匹配方式采用非共线结构及倾斜抽运光脉冲波面,对于Ⅱ类相位匹配方式采用共线结构同时倾斜抽运光和信号光脉冲波面,可实现参量带宽最大时三波群速的完全匹配,从而获得更高增益,更窄脉宽的参量光. 关键词： 群速匹配 相位匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大     

基于预啁啾控制的极宽带光参量放大

在以飞秒钛宝石放大系统的倍频光为抽运光和超连续白光为信号光的光参量放大中,针对抽运光的宽带特点,分析了一种新的极宽带相位匹配方法.结果表明,10nm的抽运光带宽可得到近400nm的相位匹配带宽,若抽运光带宽达到20nm,相位匹配带宽就能达到近600nm.零色散波长为800nm的光子晶体光纤产生的超连续谱经光纤传输后为二次啁啾,宽带抽运光经棱镜对展宽具有线性啁啾,满足了极宽带相位匹配方法所需要的光谱分布.理论计算了对输入脉冲进行预啁啾控制应选择的光纤长度和棱镜对在光路中的插入量,为实现极宽带光参量放大提供了 关键词： 啁啾 极宽带相位匹配 光参量放大 光子晶体光纤     

Two-order Interference of Single Photon

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｑｕａｎｔｕｍｃｏｍｐｕｔｉｏｎ ,ｔｗｏ ｓｔａｔｅｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｅｎｃｏｄｅａｑｕａｎｔｕｍｂｉｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｗｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｔｗｏｑｕａｎｔｕｍｓｔａｔｅｓｂｙ 0〉ａｎｄ 1〉 ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ .Ａ ｑｕａｎｔｕｍｂｉｔｃａｎｂｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙａｓｉｎｇｌｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓｙｓｔｅｍ ,ａｎｄｔｗｏｑｕａｎｔｕｍｂ…     

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.     

Generation and amplification of dual-color femtosecond pulses by a noncollinear optical parametric up-conversion process

Noncollinear optical parametric up-conversion generation and amplification are realized in a thick β-barium borate (BBO) crystal, and a couple of visible femtosecond up-conversion laser pulses can be achieved by a femtosecond pulse at 800 nm as the pump sources. The theoretical and experimental results indicate that there exist phase-matching conditions for dual-color noncollinear parametric up-conversion generation and amplification, and their wavelengths can be tuned by rotating the BBO crystal. This parametric up-conversion generation and amplification can be attributed to three and five-wave mixing in a thick BBO crystal, and it shows the potential application on optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA) to generate multi-color ultraviolet or visible femtosecond laser pulses pumped directly by femtosecond fundamental laser pulses without frequency-doubling or tripling.     

A double-pass optical parametric amplifier seeded by a blue-shifted output of a photonic-crystal fiber

A blue-shifted output of a photonic-crystal fiber, providing a frequency upconversion of femtosecond Ti:sapphire laser pulses, is used to seed a double-pass optical parametric oscillator (OPA). The OPA is based on a BBO crystal, pumped by 65-mW 150-fs second-harmonic pulses of a Ti:sapphire laser. Gain factors in excess of 10³ are demonstrated for such an OPA, yielding tunable light pulses within the range of wavelengths from 420 to 650 nm, a peak power up to 250 kW, and a typical pulse width of about 200 fs at a repetition rate of 100 kHz. PACS 42.81.Gs; 42.81.Qb     

Tunable mid-infrared,high-energy femtosecond laser source for glyco-protein structure analysis

We have developed a 6–12 μm mid-infrared (MIR) femtosecond laser source for glyco-protein structure analysis. The MIR femtosecond laser pulses are generated by a differential frequency generation (DFG) configuration with a combination of Ti:sapphire based regeneratively amplified femtosecond laser pulses (780 nm, 160 fs, 1 mJ) and a β-BaB₂O₄ (BBO) based optical parametric amplifier (OPA). The MIR pulse energy exceeds 4.5 μJ, where a glyco-protein molecule has resonant absorption lines due to the vibrational–rotational transitions. The pulse width is estimated to be less than 1 ps according to the cross correlation measurement between the two OPA output pulses. Using the MIR femtosecond laser pulses, we demonstrated photo-dissociation of the sialyl Lewis X (sLeX) proton added ion, which is the first time to the best of our knowledge. PACS 42.65.Re; 42.62.-b; 42.60.-b; 42.65.-k; 87.50     

Two-order Interference of Single Photon

A pair of photons called signal and idler photons, respectively, are produced through the nonlinear process of type-I spontaneous parametric downconversion in BBO crystal pumped by the second-harmonic wave of a Ti:sapphire femtosecond laser pulse. The two-order interference phenomenon of the signal photon in Michelson interferometer is observed and give an analysis in detail.     

High-peak power multi-wavelength picosecond pulses generated from a BaWO4 Raman-seeded optical parametric amplifier

We report the generation of high-peak power multi-wavelength picosecond laser pulses using optical parametric amplification (OPA) in BBO seeded with pulses generated in a 5-mm length BaWO₄ crystal by stimulated Raman scattering of 18-ps laser pulses at 532 nm. The maximum output energy of the amplified first-Stokes component at 559.7 nm was about 1.76 mJ. The corresponding maximum peak power, pulse duration and spectral line width were measured to be 117.3 MW, 15 ps and 18.0 cm⁻¹, respectively. The multi-wavelength picosecond laser pulses were in the visible and near infrared ranges. Using this Raman-seeded OPA technique, the beam quality of the stimulated Raman scattering pulses can be improved.     

高效全固化紫外四倍频激光器的研究

用半导体激光器抽运的调Q YLF倍频激光器抽运掺钛蓝宝石激光器，用LBO晶体在腔内产生二次谐波，再聚焦到BBO晶体上产生四次谐波深紫外激光。为了提高谐波转换效率，在腔内分别插入了单片、组合双折射滤光片和聚焦透镜，在平均功率为3.6W，波长为527nm的抽运光下得到410mW，417nm的蓝光。用长焦距的透镜聚焦二次谐波，得到34mW，208nm的紫外脉冲激光。从实验上详细研究了基频光的线宽对二次谐波效率的影响，二次谐波的线宽对四次谐波效率的影响、基频光的波长对四次谐波产生效率的影响。全面地分析了单片和组合大拆射滤光片及抽运功率对钛蓝宝石激光器基频光的脉宽、线宽等参量的影响。     

飞秒脉冲正交位相压缩光的产生

利用锁模飞秒脉冲激光二次谐波为抽运源, 同步抽运单共振光学参量振荡器, 抽运光中心波长为425 nm, 重复率为76 MHz, 脉宽180 fs, 光学振荡器下转换晶体采用Ⅰ类共线PPKTP, 实验上实现了压缩度为2.58 dB的正交位相压缩光.考虑到实验系统的效率, 可以推知光学参量振荡器输出的下转换光压缩度为 4.48 dB. 关键词： 同步抽运光学参量振荡器 压缩光 锁模飞秒脉冲