储存环光学速调管自发辐射模拟研究

用蒙特卡洛方法模拟了合肥储存环上ＴＯＫ的自发辐射，通过模拟结果分析和讨论了电子束团能散和发射度对自发辐射谱的作用，并和实验结果进行了比较，分析了实验测出的自发辐射谱调制因子很低的原因。     

储存环光学速调管自发辐射模型研究

用蒙特卡洛方法模拟了合肥储存环上ＴＯＫ的自发辐射，通过模拟结果分析和讨论了电子束团能散和发射度对自发辐射谱的作用，并和实验结果进行了比较，分析了实验测出的自发辐射谱调制因子很低的原因。     

L波段掺铒光纤放大器的自发辐射谱与增益的研究

利用Giles模型对L波段掺铒光纤放大器小信号增益特性进行了数值模拟,模拟结果表明最佳铒纤长度并不是一定值,它随输入信号波长的不同而改变,较短的波长对应较短的光纤长度;在数值模拟、分析的基础上,分别采用7m和9m的L波段铒光纤构成长波段掺铒光纤放大器,通过实验测量,分析比较了它们的自发辐射谱以及增益和噪声指数,得到了光纤长度对L波段增益谱、噪声指数和自发辐射谱的影响规律;最后,辅以C波段掺铒光纤放大器加以分析,指出了适合于放大L波段信号的最佳自发辐射谱型。     

SASE自由电子激光起振问题及统计特性的数值模拟

 介绍一种自放大自发辐射自由电子激光（SASE FEL）的自发辐射和电子束噪声的数学描述，运用修正的一维非定态程序，对SASE FEL 起振问题及光场统计特性进行了数值模拟，分析了自发辐射谱的发展过程及一定频带宽度内光场随机特性的统计规律，数值模拟结果与理论结果符合较好。     

由半导体激光器端面输出谱确定自发辐射谱

利用射线法和平均载流子分布近似，从理论上预言了用阈值以下半导体激光器的端面输出谱来确定自发辐射谱的可能性。在此基础上，通过实验测得的阈值以下半导体激光器的端面输出谱确定了自发辐射谱，并且对自发辐射谱和增益谱进行了比较和分析。     

CAEP远红外100 μm FEL自发辐射谱的实验研究

在FEL实验中,电子束通过摇摆器,一方面由于周期性磁场作用,电子束轨迹要周期性的摆动,另一方面还要辐射同FEL辐射波长一致的自发辐射,该辐射谱反映电子束、摇摆器集成后的参数。在CAEP(Institute of China Academic Engineering Physics)远红外100 μm FEL实验中,自发辐射谱通过Ge∶Ga低温探头和远红外100 μm光栅谱仪测量。文章侧重从实际摇摆器磁场分析了远红外100 μm FEL的自发辐射谱。     

掺铒光纤自发辐射特性研究

本文对掺铒光纤的自发辐射特性进行了研究,分析了掺杂铒离子光纤的吸收截面、辐射截面、自发辐射谱、净增益系数等的特性,以及在掺铒光纤中,泵浦功率、自发辐射功率、光纤长度、自发辐射谱之间的关系,并用单色仪和波长为1.48um的InGaAsP半导体激光器测试了国产掺铒光纤的吸收谱和它的自发辐射谱。     

简并态锗在大注入下的自发辐射谱模拟

基于费米狄拉克模型模拟了应变、温度以及掺杂对简并态锗的直接带自发辐射谱的影响.随着温度升高,更多的电子被激发到导带中,使得锗自发辐射谱的峰值强度和积分强度随温度的升高而增大.对自发辐射谱峰值强度的m因子进行计算,结果表明张应变可以显著提高锗自发辐射的温度稳定性.在相同应变水平下,由Γ-hh跃迁引起的自发辐射谱峰值强度大于Γ-lh跃迁引起的自发辐射谱峰值强度,但二者的积分强度几乎相等.此外,计算结果还证明了n型掺杂能显著提高锗的自发辐射强度.以上结果对于研究简并态半导体的自发辐射性质有重要的参考意义.     

加深光学速调管自发辐射谱调制的研究

相干谐波储存环自由电子激光的相干增强因子正比于光学速调管自发辐射谱调制率的平方,加深光学速调管自发辐射谱的调制是相干谐波储存环自由电子激光研究的重要一环.介绍在中国科学技术大学800MeV电子储存环上所进行的加深光学速调管自发辐射谱调制的研究工作,调制率已从0.236提高到了0.80,为相干谐波产生实验奠定了基础.     

L-band EDFA 性能与增益光纤长度关系的分析

分析和模拟L_band EDFA的增益特性对其优化设计和实验有着重要的意义。基于Giles模型,数值模拟了L_band EDFA中的信号光、泵浦光和放大自发辐射(ASE)在一定泵浦功率下与铒光纤长度的关系;分析了L_band EDFA本征增益平坦的产生机理;数值模拟了小信号增益平坦特性。结果表明,在一定的泵浦功率下,如果在所选择的L_bandEDFA中铒光纤长度合适,则不需要任何平坦化处理就可以得到比较平坦的增益谱线。     

基于自发辐射光谱的超声速流场测速技术

等离子体状态参数测量是研究等离子体特性,开展等离子体模拟再入环境、等离子体隐身、等离子体减阻以及边界层控制等研究的重要基础。利用等离子体射流的自发辐射光谱,提出了一种基于光学多普勒频移效应的等离子体超声速射流测速的方法。首先,测量了等离子体中Ar原子产生的自发辐射光谱,选择696.54 nm的特征谱线,作为等离子体发生器测速实验的运动光源;其次,使用光谱仪、传能光纤、EMCCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗（F-P）干涉仪,设计了高温等离子体速度测量光路;最后,在氩壁稳电弧等离子体发生器上,开展了超声速射流速度测量实验。实验中,同一测点的Ar原子产生的自发辐射光谱,分别被与等离子体射流运动方向成49°和90°夹角的收集透镜收集进入光谱仪,经光谱仪分光后仅保留特征谱线696.54 nm附近自发辐射光进入传能光纤,从而消除其他波长的自发辐射光的影响;光谱仪输出的特征辐射光谱,经光纤传输及透镜整形成平行光后,精细度30、自由光谱范围6.6 GHz的F-P干涉仪,形成多光束干涉圆环,并由EMCCD相机采集,实现对特征谱线的超高精度分辨;根据多普勒原理,不同角度收集的同一测点处Ar 696.54 nm特征谱线的频移将有所不同,EMCCD采集的干涉圆环半径也将不同,通过测量同一级次不同收集方向特征谱线形成的干涉圆环半径改变量,可测得高温等离子体射流流动速度。针对同一喷管开展了两车对比试验,实验测得两车射流轴向速度分别为791和783 m·s-1,具有较好的重复性。结果表明基于多普勒效应,利用高温气体自发辐射光谱,结合高光谱分辨F-P干涉仪,能够实现高温等离子体射流速度的精确测量,该方法属于非接触测量,不干扰流场,尤其适用于传统传感器难以应用的高温流场测量。     

含石墨烯二维金属结构中的自发辐射研究

研究原子在金属结构中的自发辐射时引入单层石墨烯薄膜,利用石墨烯特殊的光电特性来调控原子的自发辐射率.推导了局态密度与自发辐射率的格林函数表示形式,并结合频域有限差分方法进行了数值模拟.分析结果表明:随着化学势的增大,自发辐射波峰出现蓝移现象,且自发辐射率波峰得到增强,理论上实现了原子自发辐射率峰值位置与幅度的调制.研究结果可以为新型纳米器件及光电子设备的制造和优化提供参考.     

光学速调管的自发辐射计算

 光学速调管自发辐射的结果是鉴定其性能的指标之一。根据合肥同步辐射环上采用的光学速调管和实测的磁场数据,计算了单能电子束和具有不同能散度电子束的自发辐射谱及相应的小信号增益谱,结果表明光学速调管的性能是好的。     

微型随机激光辐射特性的控制

为了对随机激光输出特性进行有效地控制,将随机介质纳米团簇植入到光子晶体中,利用有限时域差分法进行模拟,比较了团簇置于空气中和光子晶体中的输出特性.结果表明:当把团簇单纯地置于空气中,被激发后辐射光的能量会随时间慢慢减少,光谱呈自发辐射的特性;而当将这个团簇植入一光子晶体中,一些原始的自发辐射谱峰会逐渐消失,其中一个谱峰...     

光子闭合轨道理论对单镜面附近原子自发辐射率的解释

利用腔量子电动力学计算了原子在全反射镜面附近的自发辐射率。结果表明,所得的震荡谱和原子到镜面的距离有关。通过傅立叶变换,得到与这些振荡谱相对应的频率谱。为了解释这种现象,我们首次将闭合轨道理论用于研究辐射原子在单镜面附近的自发辐射率,给出了对原子自发辐射现象新的理论解释。     

Nd:YAG板条激光器边缘畸变抑制

分析了传导冷却与端面抽运的Nd:YAG板条激光器边缘畸变的形成原因,并进行了抑制边缘畸变的实验研究。根据实验参数进行了数值模拟,模拟结果与实验结果吻合。以液态环氧胶为导热材料对激光器板条侧面进行实时冷却,可增加板条内部荧光从侧面逸出的能量比例,从而减小放大自发辐射,边缘畸变量峰谷值约减小50%。该方法有利于提高板条激光器的光束质量和输出功率。     

梯-型三能级系统中自发辐射的量子相干控制

采用从基态到第一激发态为双激光场驱动的物理模型,对梯形三能级系统中自发辐射的相干控制进行了分析,通过变换驱动激光场之间的相对相位得到了一些主要结果.共振激发时,谱线呈现出三个谱峰的对称形式.当初始相位相同时,两边辐射峰值较高而中间峰值较低.随着初相位差的增加,两边谱峰之间的距离逐渐增大,谱线的高度逐渐下降,中心谱线的高度随着初始相位差的增加逐渐增大,宽度逐渐变小,直至成为一条较为尖锐的线,实现了对两边谱峰的完全抑制效应.采用下能级为双激光场激发的梯-型三能级系统,通过变换激光场之间的相对相位,实现了对激发态自发辐射的量子相干控制,观察到自发辐射光谱的抑制及谱线的猝灭等效应.     

端面附近缺陷在掺铒光纤中引起的振荡

实验研究了由于掺铒光纤（ＥＤＦ）端面附近存在缺陷引起光反射而导致的振荡，这种振荡发生在掺铒光纤放大的自发辐射（ＡＳＥ）谱的峰值波长处，由于较长掺铒光纤的放大的自发辐射谱近似于其小信号增益谱，因此也可以认为发生在掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）的最大增益处，对其增益产生不良影响。     

梯-型三能级系统中自发辐射的量子相干控制

文章对梯形三能级系统中自发辐射的相干控制进行了分析,采用从基态到第一激发态为双激光场驱动的物理模型.通过变换驱动激光场之间的相对相位得到了一些主要结果,共振激发时,谱线呈现出三个谱峰的对称形式.当初始相位相同时,两边辐射峰值较高而中间峰值较低.随着初相位差的增加,两边谱峰之间的距离逐渐增大,谱线的高度逐渐下降,中心谱线的高度随着初始相位差的增加逐渐增大,宽度逐渐变小,直至成为一条较为尖锐的线,实现了对两边谱峰的完全抑制效应.采用下能级为双激光场激发的梯-型三能级系统,通过变换激光场之间的相对相位,实现了对激发态自发辐射的量子相干控制,观察到自发辐射光谱的抑制及谱线的猝灭等效应.     

任意波形脉冲泵浦下掺铒光纤的自发辐射

为了突破以往研究的波形局限,探究任意波形脉冲泵浦下掺铒光纤的自发辐射特性,从速率方程组出发,采用分时段计算的方法得到各能级粒子数及自发辐射平均功率的表达式.仿真和实验表明,泵浦光毛刺对自发辐射光的影响较小,具有类似"高频滤波"的特性;泵浦功率较大时自发辐射光的波形与泵浦波形接近,该研究结果可以用于光纤激光器的全光调制.理论分析与实验结果相符合,证明了理论的可靠性.