基于菲涅耳棱镜干涉的飞秒激光脉冲测量

菲涅耳棱镜干涉是大学物理课程光的干涉中一个经典而重要的实验,菲涅耳棱镜干涉的物理思想与实验方法至今仍然值得我们学习与借鉴。本文利用菲涅耳棱镜的干涉原理并与柱面透镜、非线性晶体、CCD相结合搭建了用于测量飞秒激光脉冲的自相关装置,这种自相关装置结构简单、方便,成本极低;分析了这种基于菲涅耳棱镜自相关装置的工作原理,并进行了实验测量。     

双脉冲激光诱导土壤中Pb和Ba光谱增强研究

为获得共线双脉冲激发方式对土壤中Pb和Ba元素的谱线增强效果，研究了1064 nm单脉冲和(355 nm+ 1064 nm)，(1064 nm+355 nm)共线双脉冲三种激发方式下，谱线强度随采集延迟时间的变化规律和谱线增强倍数随双脉冲时间间隔的变化规律。研究发现，与单脉冲激发方式相比，在双脉冲激发方式下，谱线Pb I 405.78 nm和Ba I 553.55 nm强度的最大增强倍数分别为5和8。该研究结果为检测土壤中重金属元素提供了参考。     

色散管理掺铥光纤激光器高能量脉冲的产生

设计了一种基于色散管理的掺铥光纤激光器。通过调节泵浦功率以及腔内偏振态，首先实现了稳定的展宽脉冲输出，中心波长和脉冲宽度分别为1 939.4 nm和482 fs。最大输出功率为15 mW，对应的单脉冲能量为0.52 nJ。增加泵浦功率到645 mW时，通过适当调节偏振控制器可以实现类噪声脉冲锁模，中心波长为1 940.1 nm。所实现的锁模脉冲具有飞秒量级的尖峰以及皮秒量级的基底。最大输出功率为20.4 mW，相对应的单脉冲能量为0.7 nJ。相比于传统孤子，采用色散管理所实现的锁模脉冲具有更高的脉冲能量。此外，所设计的掺铥光纤激光器可作为理想的主振荡功率放大以及啁啾脉冲放大结构的种子源，进一步提高脉冲能量，拓展2 μm高能光纤激光器的实际应用。     

滞后型脉冲泛函微分方程周期解的存在性

本文借助Mawhin重合度理论中的延拓定理和广义常微分方程周期解的存在性,在滞后型脉冲泛函微分方程与广义常微分方程存在等价关系的条件下,建立了滞后型脉冲泛函微分方程周期解的存在性定理.     

Determination of bulk viscosity of liquid water via pulse duration measurements in stimulated Brillouin scattering

We present a method by which to determine the bulk viscosity of water from pulse duration measurements of stimulated Brillouin scattering （SBS）. Beginning from a common model of Brillouin scattering, the bulk viscosity is shown to play an important role in Brillouin linewidth determination. Pulse durations of SBS back-reflected optical pulses are measured over the temperature range of 5-40℃. SBS linewidths are de- termined via Fourier transformation of the time-domain results, and the bulk viscosity of water is measured and derived from the obtained values. Our results show that the proposed method for measurement of pulse durations is an effective approach for determining bulk viscosity. The method can be easily extended to determine bulk viscosities of other Newtonian liquids.     

Extended breakdown of Simpleman approximation

In this letter, we solve three-dimensional time-dependent Newton equations for atoms interacting with a ten-cycle elliptically polarized laser pulse. The ionized electron momentum distributions show a tilt angle between the distribution density peak and the main polarization axis. The tilt angle’s behavior changes with an increasing laser intensity. We show that this behavior change is directly related to the release time of the electron from the atom.     

Switchable Q-switched and laser operating mode-locked erbium-doped fiber in the L-band region

We demonstrate a switchable Q-switched and mode-locked erbium-doped fiber laser （EDFL） operating in the L-band region using the nonlinear polarization rotation effect. The switching operation is achieved by controlling intensity-dependent loss using a polarization controller. In Q-switching mode, the EDFL produces a pulse train with a repetition rate of 21.1 kHz, pulse width of 7.7 #s, and pulse energy of 13.6 nJ. The EDFL also generates a multi-wavelength comb with a very narrow and constant wavelength spacing of 0.045 nm and optical signal-to-noise ratio of at least l0 dB. During mode locking, the EDFL produces stretched pulses with 3-dB bandwidth of 26.2 nm, pulse width of 350 fs, repetition rate of 2.38 MHz, and pulse energy of 48.56 pJ.     

Investigations of ionization-induced injection of laser wake field acceleration using phenomenological model

We develop a phenomenological model to investigate dynamics of ionization-induced injection. In the ＂bubble＂ regime of laser wakefield acceleration （LWFA）, it is found that there is an upper limit for laser intensity of ionization-induced injection. In the plane perpendicular to the laser polarization, when the laser pulse is linearly polarized, ionization-induced injected electrons exhibit a filamented structure and semi-coherent betatron oscillation.     

托卡马克中磁流体不稳定性与高能量离子相互作用

在托卡马克中,磁流体不稳定性与高能量离子相互作用是一个非常重要的问题,它对未来聚变堆稳态长脉冲运行至关重要。HL-2A是我国第一个具有先进偏滤器位形的非圆截面的托卡马克核聚变实验研究装置。撕裂模是托卡马克中的一种基本的电阻磁流体不稳定性,它可以改变磁场的拓扑结构,形成输运短路,甚至会触发大破裂。高能量离子在燃烧等离子体和各种外部辅助加热过程中是不可避免会产生的。目前,撕裂模与高能量离子相互作用依然存在一些关键性问题,例如撕裂模与高能量离子相互作用的共振关系、该物理过程导致高能量离子损失的物理机理等,并且还没有完整的关于撕裂模与高能量离子共振相互作用的数值模拟工作。因此,本综述论文主要从以下三个方面展开:1)回顾撕裂模与高能量离子相互作用的研究历史;2)基于HL-2A实验,从数值模拟的角度讨论撕裂模与高能量离子共振相互作用的物理机理以及其导致高能量离子损失的物理机制;3)展望未来聚变堆中撕裂模与高能量离子相互作用的情况。     

小型整体径向传输线的设计与实验

设计了一个小型整体径向传输线并对其传输特性进行了实验研究。该传输线由两块相距1 cm的铝合金平板组成，其特征阻抗采用双曲线型。1个输出端口位于传输线中央，20个输入端口均匀分布在传输线的外圆周上，最多可供20路脉冲同时注入。此传输线浸没于去离子水中，其单向传输时间为15 ns。负载由20个154 的电阻并联而成，以保证输出端的阻抗匹配。实验测得的输出电压波形与3维电磁场仿真结果非常接近。此外，还通过实验研究了不同驱动脉冲路数情况下小型整体径向传输线的输出电压，发现在驱动脉冲路数较少的情况下，输出电压的幅值几乎正比于驱动脉冲的路数。