四波混频原理及其应用

本文给出了四波混频的原理及特点,理论上推导了四波混频的产生,并给出了四波混频在光纤通信的密集波分复用、相位共轭波产生、四波混频实时光学检测中的应用.本文的研究目的旨在较为全面地掌握四波混频这一典型的非线性光学效应的应用方向,通过总结四波混频在已经较为成熟的研究领域的具体应用及研究方法,借此寻找四波混频更广泛的应用领域.     

四波混频和级联四波混频效应产生的连续光频率梳

针对产生光频率梳需要锁模激光种子源的难题,创新性提出了用连续光源产生光频率梳,应用色散平坦高非线性光纤解决了宽光谱范围四波混频和级联四波混频效应的相位失配问题。通过实验展示了近40 nm带宽的光频率梳的形成,光频率梳由低功耗,低成本,连续波种子（法布里-珀罗激光器）生成,无需脉冲激光源。连续光频率梳是由在420 m零色散色散平坦高非线性光纤中的四波混频和级联四波混频效应产生的,频谱带宽扩展了近10倍,频率梳的线宽为4.3 MHz。     

简并四波混频中后向共轭波产生的机制

本文描述了简并的四波混频中产生后向共轭波的各种机制:介质的三阶非线性极化率x、热致光栅、饱和吸收、激光诱导声波、电致伸缩效应等。分析了在透明介质和吸收介质中各种机制的作用、特点及所引起的后向共轭波的时间特性。     

利用四波混频产生压缩态的一些讨论

本文从四波混频的基本方程出发,采用量子方法推导了在四波混频情况下产生压缩态的基本结果,得到了压缩系数与四波混频介质的非线性极化     

钠蒸气参量四波混频紫外辐射的产生

记录并分析了钠原子蒸气形成近４Ｄ能级双光子共振参量四波混频产生的３３０ｎｍ信号，描述了信号强度随实验条件变化的规律，确定了最强辐射条件。     

非简并四波混频中空闲波反馈产生粒子数态

粒子数态和压缩态一样对光通信、信号处理、精密计量等方面均有重要的潜在应用。但在压缩态中如果将场的某一正交分量的涨落最大限度的压缩为零,则此电磁场必须具有无限大的光子数,从而需要无限大的能量,因此可能得到的压缩量将会受到限制。而对粒子数态,粒子数的涨落可减缩趋于零,而不需要无限大的光子数,或无限大的能量,这样就比较     

FSK-DWDM四波混频的研究

考虑到DWDM系统中的比特序列的随机性、信道间脉冲走离效应等因素的影响。给出了调制格式为FSK,信道为非简并,入射脉冲为啁啾高斯脉冲波情况下的四波混频噪声标准差的理论计算模型,在考虑到多个信道对于探测信道的影响的情况下用实例对其进行分析。研究结果表明在讨论调制偏移频率与四波混频噪声标准差的关系中我们发现调制偏移频率是有最优取值的,特征宽度值的大小基本不会影响到最优取值的选取,但是较小的特征宽度值可以得到比较小的四波混频效应,然而群速度色散值的大小对于调制偏移频率与四波混频标准差的关系曲线图的影响较大,其绝对值在很小的情况下,调制偏移频率与四波混频标准差曲线图基本呈线性增长趋势,随着其绝对值的增大,曲线出现了起伏变化。     

多通道简并的四波混频

使用脉冲调QNd:YAG倍频激光辐射,香豆素152染料二氯乙烷溶液作混频介质,研究了四通道简并的四波混频。各通道后向波转换效率为4％左右。     

非简并四波混频过程产生量子电磁场的高阶压缩

本文首次计算了非简并四波混频过程中量子电磁场正交分量不准量的高阶矩,证明了在经典场泵浦情况下,探测波与相位共轭波的组合模场存在任意偶数阶的高阶压缩,其高阶压缩参数|q_N|随着阶次N的增加而增大,即组合模场的高阶压缩程度大     

通过四波混频产生相干可调谐的真空紫外辐射

由于高激发态原子和分子物理、光化学、等离子体诊断及其它一些领域的研究对于短波长辐射源的需要,近年来许多实验室一直在努力发展新的相干紫外(UV),和真空紫外(VUV)光源。 在金属原子蒸气或惰性气体中,三次谐波的产生(THG)及四波混频巳被广泛地用于产生相干的UV和VUV辐射。 本文介绍通过四波混频过程产生相干可调谐VUV辐射的原理,使用的非线性物质、实验装置及79年以后的新进展。     

HgCdTe中的简并四波混频

利用连续CO_2激光器,从实验上观察到窄禁带半导体n型Hg_(1-x)Cd_xTe(X=0.20)在90K时的简并四波混频,并获得高效率的相共轭反射信号。     

简并四波混频的量子理论

在本文中,我们将介质模型化为均匀分布的二能级原子的集合,与具有相同频率和极化的四个场模相互作用,并考察及原子与光场的耗散,建立了原子—光场系统的主方程。假设原子的弛豫远较光场为快,我们在Wigaer表示中用严格的算符方法消去原子变量,得到光场Wigner分布函数的Fokker-Planck方程。根据这一方程分析了简并四波混频所产生的压缩效应和光子的统计分布。     

腔内简并四波混频作用

本文报导用腔内简并四波混频获得的物波的位相复共轭后向反射波来补偿脉冲激光放大器位相畸变的初步实验。     

DWDM系统矩形脉冲波四波混频影响的分析

以DWDM系统的中心信道为例,综合考虑到信道间的脉冲走离效应、信号比特模式及各信道初始相位的随机性,以及多个四波混频项对同一信道的影响,研究了四波混频效应对矩形脉冲波DWDM系统性能的影响。四波混频效应在考虑到各种随机因素的条件下,表现为信道的噪声。实例计算表明,信道间隔、各信道的峰值功率、脉冲波的占空比以及传输光纤的群速度色散系数都是影响四波混频噪声对系统性能影响程度的重要因素,当占空比和信道间隔有相对较大的值时,四波混频噪声对系统性能影响程度的量化值随着群速度色散系数的变化呈现出更明显的多个极小值结构,这对合理设置群速度色散系数兼顾四波混频噪声和符号间干扰两种重要影响因素有着重要意义。     

四波混频用于光振幅编码

从理论上探讨了瞬时四波混频用于光振幅编码系统的可行性,分析研究了系统参数对提高码速的限制,以及提高编码质量选择系统参数的原则。结果表明,利用四波混频系统可以构     

光纤线路中的四波混频研究

由于光纤线路由多根光纤连接而成，因此沿整个线路零色散波长就稍有差别。本文详细讨论了在非均匀零色散波长的光纤线路中四波混频的发生情况并得出了一些有意义的结果。     

四波混频频率上转换理论

本文采用四能级密度矩阵,推导出双光子共振下四波混频频率上转换的稳态解和准稳态解,给出了频率上转换产生的VUV辐射时间变化的解析表达式。讨论了各种竞争过程包括光电离、双光子吸收、斯塔克效应对产生VUV辐射的影响。     

磁光四波混频实验平台

设计一个测量光纤磁光(MO)效应和四波混频(FWM)的实验平台,具有较好的偏振控制性能,可分别采用自制的电磁偏振控制器(EMPC)和载纤螺绕环磁控装置控制输入光信号的偏振态(SOPs)和非线性光纤磁光耦合系数。实验测量了光纤四波混频闲频光功率对输入信号光偏振态椭圆率的依赖曲线,结果与理论分析一致。在此基础上,开展了连续导波光的磁光四波混频实验,测量了外加磁场对光纤四波混频闲频光功率的影响。     

PMMA膜四波混频特性研究

作为一种重要的非线性光学效应,四波混频已在多种介质中观察到,并进行了广泛的研究。 本文首次用四波混频对推拉型偶氮类聚合物掺杂(PMMA)膜的非线性光学特性进行了探讨。 四波混频来源于三束光对介质的联合作用所产生的三阶非线性极化,正是这个极化的辐射导致第四束光的产生。     

非线性光学四波混频与全息术

本文论述了全息本和四波混频之间的相似性。明确指出光学全息实质上也是一种非线性光学现象。实验结果与理论分析相符合。