x射线激光在激光等离子体中传输变化及其对诊断的影响

通过引进误差判断参数η并进行数量级分析，得到了x射线激光在等离子体中传输时的 相位和幅度满足的演化方程. 结果表明，相位的演化与电子密度直接有关，幅度变化的影响 可以忽略不计；而幅度的演化却与相位直接相关，与电子密度没有直接联系. 进一步分析表 明，只需满足η<1即可利用逐级迭代近似分析方法得到x射线在激光等离子体中传输时 的相位与幅度的演化近似解，并用数值模拟证实了这些迭代近似解的可靠性和准确程度. 关键词： 激光等离子体 电子密度 逐级迭代近似 误差判断参数     

等离子体中X射线激光传输与电子密度诊断的理论及数值比较

通过数值模拟描述X射线激光在等离子体介质中传输的傍轴偏微分方程,分析了等离子体电子密度诊断中折射率测量法(如Abel变换方法)的成立条件及适用范围.同时分析了由Schrdinger形式理论得到的电子密度诊断的修正项的效果,并给出了修正后的电子密度诊断算法. 关键词： 等离子体 电子密度 X射线激光 Abel变换     

Experimental Identification and Study of Coloured Conical Emission in Quadratic Nonlinear Media

We have explicitly identified coloured conical emission （CCE） and noncollinear optical parametric generation （OPC） by spectrum characterizations. With an experimental setup providing different pump pulse durations, CCE and noncollinear OPG are observed both alternatively and simultaneously. Comparisons between CCE and noncollinear OPC are studied. Accumulation behaviour of modulational instabilities is observed in our two-crystal cascaded configuration, which results in enhancement or depression of the CCE formation.     

超短脉冲光束传输缓变包络近似理论的失效和空间奇异性的形成与消除

研究了单周期或更短的超短脉冲光束在真空中的传输.结果显示,在此情况下缓变包络近似理论已不再有效,其失效的原因是,该理论导致了脉冲光束解的空间奇异性,并使脉冲光束不再具有符合物理意义的光束行为,而通过复解析信号的分析方法可以消除这种空间奇异性.给出了时间波形为Gauss,Hyperbolic     

有限能量Airy光束的小尺度自聚焦特性

研究了有限能量Airy光束在克尔介质中的非线性传输过程及整体自聚焦(特别是小尺度自聚焦)特性.研究发现相对于整体自聚焦,有限能量Airy光束主峰的小尺度自聚焦更容易发生,而且其噪音调制的增长速度随着截断系数的增加而变慢.通过对比研究不同截断系数小尺度自聚焦的增益谱,发现截断系数也极大地影响有限能量Airy光束的增益谱,截断系数越小Airy光束受噪音影响分裂的可能性就越大;对于较大的截断系数,有限能量Airy光束增益谱和由它主瓣拟合的高斯光束的增益谱越来越接近.研究结果对于有限能量Airy光束的潜在应用有一定的指导作用.     

被动锁模光纤激光器中泵浦滞后现象的研究

研究了基于非线性偏振旋转技术的被动锁模光纤激光器中的泵浦滞后现象.用非线性传输模型对泵浦功率滞后的机理进行了分析,发现此激光器中的泵浦滞后现象起因于光纤双折射与偏振选择共同作用引起的激光腔内非线性损耗特性.对泵浦滞后现象进行数值模拟和实验验证,结果与非线性传输模型分析的结论一致,并进一步证实了泵浦滞后现象不仅在连续光锁模产生孤子时存在,在锁模态下孤子的产生和泯灭过程中仍然存在.此外,随着激光腔内孤子数目的增多泵浦滞后现象愈加明显.     

（3＋1）-dimensional nonlinear propagation equation for ultrashort pulsed beam in left-handed material

In this paper a comprehensive framework for treating the nonlinear propagation of ultrashort pulse in metamaterial with dispersive dielectric susceptibility and magnetic permeability is presented. Under the slowly-evolving-wave approximation, a generalized （3＋1）-dimensional wave equation first order in the propagation coordinate and suitable for both right-handed material （I~HM） and left-handed material （LHM） is derived. By the commonly used Drude dispersive model for LHM, a （3＋1）-dimensional nonlinear Schrodinger equation describing ultrashort pulsed beam propagation in LHM is obtained, and its difference from that for conventional RHM is discussed. Particularly, the self-steeping effect of ultrashort pulse is found to be anomalous in LHM.     

非线性传输过程的线性算法

 基于非线性薛定谔方程的线性化理论，发展了一种计算高功率激光非线性传输的线性算法，该算法在初始光束分布满足一定条件时对近场传输问题具有相当高的精度，计算速度比常用的分步傅里叶算法快2~3个数量级。     

超短脉冲激光空间调制下小尺度自聚焦的实验研究

实验研究了超短脉冲激光的空间小尺度自聚焦的动态变化过程.具体实验过程是使经过正交细丝的衍射来实现激光的空间调制,然后通过非线性Kerr介质二硫化碳,随着输入功率的增大,超短脉冲开始出现小尺度自聚焦增长现象.实验发现,每个小尺度自聚焦峰值并不是随着功率的增大而无限地增长下去,而是在不同位置出现了新的调制增长点,这些新出现的增长与原有的增长相互竞争,最终导致了分裂成丝.通过数值模拟相应的传输过程,发现数值模拟结果与实验结果符合很好. 关键词： 小尺度自聚焦 高功率激光 超短脉冲     

高功率激光系统中非线性热像与模糊斑大小的关系

高功率激光系统中非线性热像的强度可能达到光学元件的损伤阈值,从而危及系统的安全运行。明确并避免引起最强热像大小的模糊斑,可以降低热像的破坏威胁。通过理论分析与数值模拟方法,研究了高功率激光系统中非线性热像光强与模糊斑大小的关系。根据角谱传输和Bespalov-Talanov小尺度自聚焦理论,推导出一定厚度非线性介质的热像光强表达式,得到了热像光强随模糊斑大小的变化规律,并用数值模拟结果进行了验证。结果表明,随着模糊斑尺寸的增大,热像光强先是单调增大,达到一最大值后单调下降;热像光强最大时对应的模糊斑大小基本上与由Bespalov-Talanov小尺度自聚焦理论决定的最快增长小尺度调制尺寸相同。