非线性克尔效应对飞秒激光偏振的超快调制

研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li：NaTb（WO₄）₂磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.19 THz.这种超快偏振调制现象可以解释为,抽运-探测实验构置中,前向传播的抽运光诱导的光学克尔非线性引起被晶体远端表面所反射的背向传播的探测光脉冲偏振面的额外旋转.通过改变抽运光的圆偏振旋性可以控制探测光调制信号的相位和振幅.实验结果表明,非线性光学克尔效应可以作为一种全新的手段,在磁光晶体中实现近红外飞秒激光以太赫兹频率的超快偏振调控.这将在超快磁光调制器等全光器件中得以应用.实验结果将有助于偏振依赖的超快动力学过程的研究.     

克尔介质中瞬态热光非线性效应的作用

研究了介质中瞬态热光非线性效应对于克尔效应Z扫描测量结果的影响，观察到了Z扫描峰谷特性的转变，相应的数值模拟结果与实验结果很好地吻合.实验也发现，克尔效应和瞬态热光非线性效应相互抵消时Z扫描曲线呈现出新奇的单峰或平台状曲线.对于用纳秒脉冲激光进行的Z扫描测量结果的正确分析具有重要意义. 关键词： 瞬态热光非线性效应 克尔效应 Z扫描     

克尔介质中脉冲宽度对瞬态热光非线性效应的影响

在纳秒时域，研究了激光脉冲宽度变化对克尔介质中瞬态热光非 线性效应的影响.通过不同脉冲宽度τp下得到的二硫化碳 苯胺黑溶液的Z_scan实验结果，对瞬态热光非线性效应和光克尔效应的共存过程进行了分析 .随着脉冲宽度的增加，观察到了热光非线性效应从瞬态到稳态变化过程和Z_scan峰谷特性 的转变.同时，从声波的传播方程和光波的非线性传播方程出发，用数值计算方法模拟了这 一非线性过程，结果表明数值模拟结果和实验结果是相符的. 关键词： 瞬态热光非线性效应 脉冲宽度 Z_scan 克尔效应     

翠绿亚胺碱的超快光克尔和光致吸收效应

报道了在飞秒染料激光脉冲作用下对翠绿亚胺碱（ＥＢ）的二甲基甲酰胺溶液的瞬态共振光克尔和光致吸收效应的研究．时间分辨的光克尔实验表明，翠绿亚胺碱溶液的光克尔信号仅表现一超快响应的成分，可归结为其基态和由于单光子共振吸收和双光子吸收产生的激发态的各振动能级与转动能级之间的弛豫过程．同时通过拟合计算分别给出了翠绿亚胺碱溶液的弛豫时间和三阶非线性极化率．抽运探测实验结果表明，翠绿亚胺碱分子的超快响应的光致吸收效应，主要来自于导致该分子中苯环结构π—π^*跃迁的双光子吸收的贡献． 关键词：     

聚芳香杂环甲烯的三阶非线性光学效应与时间分辨光克尔效应

合成了一系列聚芳香杂环甲烯,包括聚吡咯甲烯和聚噻吩甲烯.采用四波混频法研究材料的共振三阶非线性光学效应(λ＝532nm),其共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到10^-30esu和10^-8esu.选择具有良好溶解性、成膜性的聚吡咯对二甲氨基苯甲烯(PPDMAB),采用飞秒时间分辨光克尔效应方法研究材料的非共振三阶非线性光学效应(λ=790nm).实验表明,翠绿亚胺碱溶液的光克尔信号仅表现一超快响应的成分,归功于π电子云扭转产生的非共振激发.PPDMAB的非共振二阶超分子极化率γ三阶非线性光学系数分别达到γ=5.78×10^-32esu和χ⁽³⁾=1.26×10^-10esu.     

基于光克尔效应的径向光束匀滑新方案

针对惯性约束聚变装置中提高靶面辐照均匀性的要求, 提出了一种基于光克尔效应的径向光束匀滑方案, 其基本原理是利用光克尔介质和周期性高斯脉冲光束相互作用实现对激光束透射波前附加周期性的球面位相调制, 以周期性地改变激光束远场焦斑尺寸, 进而引起远场焦斑内部散斑的快速径向扫动, 从而在积分时间内抹平靶面焦斑的强度调制, 实现径向方向的光束匀滑. 通过建立基于光克尔效应的径向光束匀滑的理论模型, 分析了焦斑形态及其径向匀滑特性, 并讨论了光克尔介质的选取和径向扫动特性. 结果表明, 基于光克尔效应的径向光束匀滑方案可以有效地实现远场焦斑内部散斑的周期性径向扫动, 从而在积分时间内快速改善靶面辐照均匀性.     

克尔效应与光开关

 在电场作用下,可以使某些各向同性的透明介质变为各向异性,从而使光产生人为双折射的现象称之为电光效应。一般包括克尔效应和普克尔斯效应两种。一、克尔效应如图所示,一个有平行玻璃窗的小盒称为克尔盒,内封装着一对平行板电极,盒内充装着硝基苯(C₆H₅NO2)的液体;两偏振片的透振方向相互垂直(P1⊥P2),极间电场方向与两偏振片的透振方向成45°夹角。当电极间不加电压时没有光线通过这正交的偏振片,这表明克尔盒内液体没有发生双折射现象;当电极间加上适当大小的电场(10⁶V/m)时,就有光线透过正交的偏振片。     

超快光声光谱技术的进展和前景

回顾了超快光声光谱学的发展过程并介绍了各种测量手段，论述了文章作者建立的飞秒时间分辨的光声光谱系统的工作原理及实验结果，并展望了超快光声光谱学的未来发展方向和应用前景。     

磁光克尔和法拉第效应的完整测量

简单叙述了克尔效应和法拉第效应的原理，并从光谱学研究的角度，对克尔和法拉第旋转角和椭偏率完整磁光参数的若干种实验测量作了介绍和讨论；讨论了一种可供实用的傅里叶磁光谱分析法，可以用较少的并且是无色散的光学元件，通过旋转检偏器，对出射光强随检偏角变化的关系，作傅里叶变换，就可直接可见光区求得完整的克尔和法拉第磁光参数，同时还给出了具体的实例和测量研究的结果。     

DCM掺杂PVK体系的超快光谱

利用稳态荧光光谱和时间分辨超快光谱研究了DCM掺杂PVK(聚乙烯咔唑)体系的发光特性和能量转移。根据DCM的吸收光谱与PVK的荧光光谱,用Frster理论估算出DCM:PVK掺杂体系能量转移的临界半径及其效率。在DCM:PVK掺杂薄膜中,随着掺杂浓度的升高,DCM的发射强度增强,PVK的发射强度减弱,两者相对强度之比与估算结果一致。还利用时间分辨超快光谱研究了DCM:PVK掺杂薄膜体系的能量转移动力学过程,观察到DCM:PVK掺杂薄膜的荧光寿命随着掺杂浓度的升高逐渐变短。结果表明,在DCM:PVK掺杂薄膜中,存在从PVK到DCM较为有效的Frster能量转移。     

基于瞬态光栅频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的研究

超宽光谱的飞秒脉冲测量一直是超快激光领域的重要研究方向之一.常规的飞秒脉冲自相关方法是通过测量自相关倍频信号来获得,而倍频信号具有波长选择性,不同中心波长的飞秒脉冲测量需要更换不同的倍频晶体,十分不方便.因此,提出了一种改进型的瞬态光栅频率分辨光学开关(TG-FROG)方法用于测量飞秒脉冲.该方法结合四波混频和频率分辨光学开关方法,其基本过程是将待测脉冲分为三束,其中两束脉冲经过精密的延时控制并聚焦在光学介质上达到时空重合,利用三阶非线性效应产生稳定的瞬态光栅作为开关光;另一束脉冲作为探测光与产生的瞬态光栅进行相互作用产生一个信号光,使用光谱仪对该信号光的光谱与延迟时间进行测量,并通过反演迭代算法处理而获取待测飞秒脉冲的光谱与电场信息.该方法只需要待测光的功率密度达到三阶非线性效应就可以实现测量,因此可以应用于任意中心波长的飞秒脉冲测量.利用该方法对中心波长分别为800 nm, 400 nm的飞秒脉冲,以及超连续亚10 fs的周期量级超宽光谱飞秒脉冲进行了测量,并与常规的干涉自相关仪器测量结果进行了比较,所得测量结果基本一致.实验结果表明,建立的基于TG-FROG方法对不同中心波长,不同脉冲宽度的飞秒脉冲测量是十分有效的.     

聚合物Poly（2，5－thienyleneVinylene）中超快光学克尔效应的实验研究

实验研究了聚合物Ｐｏｌｙ（２，５－ｔｈｉｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）薄膜的超快共振光学克尔效应。获得了３×１０－１１ｅｓｕ的光学克尔极化率。一个双激发子弛豫机制被用来解释克尔信号动力学特性对入射光强度的依赖性。     

Magnetooptical Kerr effect of Fe-gratings

The magnetooptical Kerr effect in longitudinal configuration is used to measure hysteresis loops of ferromagnetic Fe-gratings grown on Al₂O₃ at different orders of diffraction. At even order of diffraction the hysteresis loops exhibit anomalies which can be attributed to the interference of the magnetic and non-magnetic parts of the grating. The Kerr angle in saturation increases linearly with the order of diffraction.     

基于科尔效应的非线性自适应光学系统

本文介绍并比较了环形振荡腔式以及由一片Ｋｅｒｒ 介质与一块二维反馈镜组成的非线性光学系统的结构特点,分析了上述系统的非线性动力学过程以及对波前相位畸变的压缩方式,指出了上述系统可能的应用领域     

用表面磁光克尔原理测量薄膜材料的磁性参数

以表面磁光克尔原理为机理,测量薄膜材料的磁性参数,实验上求得了饱和状态下坡莫合金的克尔偏转角,并测出了其磁滞回线.     

A comparison of ferromagnetic resonance and magneto optical Kerr effect on thin Fe films on InAs(001)

A combination of STM, SQUID magnetometry, FMR and MOKE is used to study the structural and magnetic properties of thin iron films grown on InAs(001) (4×2)/c(8×2). The different magnetic characterization methods of this paper allow measurements of the magnetic anisotropies in the saturated and non-saturated state. Here we show results of a SQUID/FMR investigation on a 12 monolayer thick Fe film. As expected, FMR measurements find a four-fold symmetry of the magneto crystalline anisotropy, but with an additional uniaxial contribution. The dependence of the remanence on the magnetization angle computed from the magnetic parameters obtained in the saturated state is compared to experimental remanence data measured using MOKE. Good agreement is found. The InAs-substrate quality prior to growth, the nucleation behavior and the thickness-dependent granular structure of the Fe-layer are studied with STM. The origin of the magnetic anisotropies is discussed in terms of these structural data.     

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.