在局域非线性响应的光折变晶体中的对称光扇

在具有非局域非线性响应的所有光折变晶体中几乎都能观察到光折变光扇效应．最近我们在具有局域非线性响应的光折变晶体（LiNbO₃∶Fe）观察到对称光扇．基于前向简并三波作用，从理论上研究了这种对称光扇的形成 关键词：     

抽运光波前畸变对拍瓦激光器前端OPA光束质量的影响

数值模拟了拍瓦激光器前端非共线光参变放大(OPA)过程中存在波前畸变的抽运光对信号光光束质量的影响.结果表明,当抽运光光束波前存在严重畸变时,衍射效应和走离效应通过不同的物理机制导致了信号光光束质量的急剧下降.在导致信号光光束质量下降的过程中,走离效应在OPA未饱和放大时起着主导作用,当OPA工作在过饱和状态时,过饱和导致的信号光近场空间分布中心凹陷成为光束质量下降的主要因素.     

具有腔内光放大的单共振光参量振荡器

推导了描述稳态运行，具有腔内光放大的环形腔单共振光参量振荡器(ICOASRO)的功率特性的高斯光束理论.在这种结构的单共振光参量振荡器(SRO)中，适当地选择光放大器的参数，可以很大程度地降低单共振光参量振荡器的抽运阈值.在平均场近似下无二阶非线性交叉耦合作用的具有腔内光放大的环形腔单共振光参量振荡器的工作范围分成四个工作区域，且存在最小的单共振光参量振荡器的抽运阈值.文中的分析考虑了作为光放大器的激光增益介质的端面抽运特性，考虑了一般化单共振光参量振荡器的特性. 关键词： 单共振光参量振荡器 光放大 阈值     

在局域响应的光折变晶体中的相干光放大

理论和实验表明，在由光生伏打电荷迁移为主的局域非线性响应的薄光折变晶体（LiNbO₃∶Fe）中实现弱信号光放大是可能的．光能流从抽运光向信号光不可逆转移的起因是两束入射光与背面反射光之间的四波作用形成互倾斜、彼此有一定空间相移的两组相位栅．当入射抽运光在非布喇格条件下读出由反射光和其衍射光所写入的新光栅时，弱信号便获得相干放大．对理论计算与实验结果进行了比较． 关键词：     

泵浦光调制对Ce:KNSBN光折变晶体全息存储质量的改善

实验研究了泵浦光斩波、斩波占空比、斩波频率对两波耦合过程及光扇噪声的影响,结果说明斩波调制抑制了光扇噪声,Ce:KNSBN晶体体全息存储再现图像质量得到明显改善.     

泵浦光调制对Ce∶KNSBN光折变晶体全息存储质量的改善

实验研究了泵浦光斩波、斩波占空比、斩波频率对两波耦合过程及光扇噪声的影响 ,结果说明斩波调制抑制了光扇噪声 ,Ce∶KNSBN晶体体全息存储再现图像质量得到明显改善     

光折变两波耦合对光扇开效应的抑制作用

以多个两波耦合（ＴＷＭ）相位栅模型建立了考虑光扇开效应后的动态两波耦合方程，通过数值求解揭示了在大信号两波耦合对光扇开效应的抑制作用和在小信号下光束扇开损耗对两波耦合影响的规律，并进行了相应的实验研究。     

热自聚焦诱导光折变非对称自散焦

用波长为５３２ｎｍ的高斯光束入射到掺杂的ＫＮＳＢＮ晶体中，对足够大的光强，观察到由热自聚焦效应诱导产生的光折变非对称自散焦．非对称自散焦的空间分布与性质都有别于噪声受激放大．它对自泵浦相位共轭无甚贡献．对开始产生非对称自散焦时晶体中光束的直径作出估计 关键词：     

基于光束偏转的扫描式宽带光参量啁啾脉冲放大

光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)是超短激光脉冲领域的重要技术之一,增大增益带宽对提高OPCPA的转换效率、实现宽带光参量放大具有重要的意义.本文将光束偏转和非共线OPCPA有机结合,提出了基于光束偏转的扫描式宽带OPCPA模型.分析了通过光束偏转来时刻改变非共线角,以保证各频率成分的相位匹配,从而增大增益带宽的基本原理.采用提出的扫描式宽带OPCPA,针对800 nm中心波长、带宽约为100 nm信号光的光参量放大进行了数值计算.结果表明:经过扫描式OPCPA后,信号光的带宽与放大之前几乎相同,光谱没有窄化;扫描式OPCPA比固定非共线角方式的放大极大地增加了增益带宽和转换效率,实现了宽带的光参量放大;要满足信号光各频率成分的相位匹配,达到最大的增益带宽和转换效率,需要尽量减小加载到钽铌酸钾(KTa_(1-x) Nb_xO_3, KTN)电光晶体上的电压抖动和电压延时.     

基于空间光调制器的光束大角度扫描技术研究

为实现一束激光在90°锥形范围内的扫描，利用液晶空间光调制器在光束偏转控制时精度高、无机械惯性等优点，研究并建立了基于液晶空间光调制器的光束偏转和角放大光路系统。提出了空间光调制器的可编程相位调制算法和角放大光路结构，推导了空间光调制器光束偏转角度与相位灰度驱动图的关系，设计了角度放大倍率高于22倍的角放大光路系统。在此基础上，建立了光束扫描控制实验系统，对该装置角度出射范围进行了测量，将实际的角放大倍率与设计值进行对比。实验结果表明:研制系统的出射视场角可达91.22°，并可通过畸变校正实现出射视场角范围内的规则形状扫描。该研究在光束敏捷控制、无线激光通信、目标搜索与追踪等领域具有重要的研究价值和应用前景。     

Ce:KNSBN晶体光扇效应的入射光强度阈值特性研究

采用非同时读出条件下的两波耦合实验装置,以单束光入射Ce:KNSBN光折变晶体,系统研究了Ce:KNSBN晶体中光扇效应随入射光偏振态、入射光强度、光入射角的变化情况.结果表明异常偏振光入射晶体时光扇效应明显,且存在明显的入射光强度阈值特性,入射光强度阈值为38.2 mW/cm2;相同光入射角下,稳态光扇强度随入射光强度的增强而明显变大;对应相同的入射光强度,稳态光扇强度随光入射角θ的增大而增大,当θ为15°时到达峰值,而后随θ的增大而逐渐减小.同时对光扇效应的入射光强度阈值特性以及稳态光扇强度随入射光偏振态、入射光强度、光入射角的变化作出了相应的物理解释.     

Crystal orientation dependence of the SNR for signal beam amplification in photorefractive BaTiO3

In signal beam amplification by two-beam coupling in BaTiO₃ photorefractive crystals, beam fanning in the direction of the amplified signal reduces the signal-to-noise ratio (SNR). The dependence of the SNR and the signal beam gain on the crystal orientation are analysed using a HeNe laser. It is found that orientating the crystal for maximum gain gives poor signal-to-noise ratio. A compromise has to be made between the SNR and high gain for optimum signal amplification.     

入射光参量对Ce∶KNSBN晶体中光扇效应的影响

采用非同时读出条件下晶体两波耦合实验装置,研究了入射光强度及光入射角对Ce∶KNSBN晶体中光扇效应的影响.结果表明,光扇效应存在明显的入射光强度阈值特性,入射光强度阈值为38.2 mW/cm2.对应相同的入射光强度,光入射角θ为15°时稳态光扇强度Ifsat最强,如:入射光强度为38.2 mW/cm2时,Ifsat最大为0.7 mW/cm2;入射光强度为57.3 mW/cm2时,Ifsat最大为1.8 mW/cm2.     

Ce∶KNSBN晶体两波耦合中的光扇效应

采用两波耦合非同时读出实验装置 ,测量了掺铈钾钠铌酸锶钡 (Ce∶KNSBN)晶体两波耦合过程中的信号光和抽运光非同时打开条件下两波耦合增益的时间变化规律 ,讨论了光扇的入射光强阈值及光扇效应对两波耦合动态过程的影响。结果表明 :6 32 .8nmHe Ne激光在Ce∶KNSBN晶体中写入体光栅时 ,光扇效应存在明显的写入光强阈值特性 ,当入射光强大于 30mW /cm2 时 ,才存在强烈的光扇效应。利用修正耦合波方程对Ce∶KNSBN晶体中的两波耦合动态过程、增益随着信号光和抽运光打开时间间隔Δt的变化进行了模拟计算 ,理论模拟结果与实验测量结果基本一致     

Demonstration of a multiwave coherent holographic beam combiner in a polymeric substrate

We demonstrate an efficient coherent holographic beam combiner (CHBC) that uses angle multiplexing of gratings in a thick polymeric substrate. Our experimental results compare well with the theoretical model based on the coupled-wave theory of multiwave mixing in a passive medium. A CHBC of this type may prove useful in producing a high-power laser by combining amplified beams produced by splitting a master oscillator. Furthermore, the ability to angle multiplex a large number of beams enables a CHBC to be used in multiple-beam interferometry applications as a high-precision surface sensor.     

光扇效应对Ce∶KNSBN记录偏振组态的影响

在非同时读出条件下,采用Ar+ 514.5 nm单色激光为光源。以信号光为非寻常偏振光(e光),通过改变抽运光的偏振态,研究不同写入光偏振组态下Ce∶KNSBN晶体的两波耦合特性。结果表明     

Anisotropic conical scattering in photorefractive BaTiO3: diffraction efficiency measurements

The simultaneous presence of beam fanning and anisotropic conical scattering hinders the exact measurements on anisotropic conical diffraction. In this paper, a method is described for the measurement of diffraction efficiency of the gratings responsible for anisotropic conical scattering in a photorefractive BaTiO₃ crystal. Dependence of diffraction efficiency on the angle of incidence of the incident beam and the build-up processes of beam fanning and anisotropic scattering have been studied.     

Multiwave mixing of singular light beams in resonant media

A method for transforming the topological structure of a singular light beam under multiwave mixing in the media with resonant nonlinearity is justified theoretically. The effect of self-and cross-modulation of the light waves under condition of nonlinear variation of the refractive index on stability of the optical vortices appearing in the multiwave mixing is studied.