高斯型空间光孤子相互作用的数值研究

通过数值模拟的方法,对高斯孤子在对数型饱和非线性介质中的相互作用进行了研究,考查了两光束间的相对振幅和相对相位对其相互作用的影响。结果表明：高斯孤子之间的相互作用敏感地依赖于两光束间的相对振幅和相对相位。在不同的振幅差异范围内,光束间的主要作用交替地表现为相互排斥和相互吸引,并由于高斯孤子的不稳定性,导致了光束在碰撞后以一种尺寸周期性变化的呼吸模式传输。随着相对相位的增大,两光束间始终持续地表现出强烈的排斥作用,直到相对相位增加到一个2π周期之后。而且碰撞之后,光束也都以呼吸模式进行传输,其分离的角度越大,呼吸就越明显。     

高斯型空间光孤子相互作用的数值研究

 通过数值模拟的方法,对高斯孤子在对数型饱和非线性介质中的相互作用进行了研究,考查了两光束间的相对振幅和相对相位对其相互作用的影响。结果表明：高斯孤子之间的相互作用敏感地依赖于两光束间的相对振幅和相对相位。在不同的振幅差异范围内,光束间的主要作用交替地表现为相互排斥和相互吸引,并由于高斯孤子的不稳定性,导致了光束在碰撞后以一种尺寸周期性变化的呼吸模式传输。随着相对相位的增大,两光束间始终持续地表现出强烈的排斥作用,直到相对相位增加到一个2π周期之后。而且碰撞之后,光束也都以呼吸模式进行传输,其分离的角度越大,呼吸就越明显。     

势函数分析高斯光束在对数饱和

 导出了在对数饱和非线性介质中传播的强激光基模高斯光束宽度随传播距离变化的方程。此方程与势作用下粒子的运动方程形式一致,因此可用势作用下的粒子行为来描述高斯光束的呼吸模式。对势函数采用二阶近似后,求解此方程得到高斯型呼吸模式的光束宽度的近似解析式。分析了呼吸周期和呼吸深度与入射条件的关系, 以及形成空间孤子的条件。     

势函数分析高斯光束在对数饱和非线性介质中的传播

导出了在对数饱和非线性介质中传播的强激光基模高斯光束宽度随传播距离变化的方程。此方程与势作用下粒子的运动方程形式一致,因此可用势作用下的粒子行为来描述高斯光束的呼吸模式。对势函数采用二阶近似后,求解此方程得到高斯型呼吸模式的光束宽度的近似解析式。分析了呼吸周期和呼吸深度与入射条件的关系,以及形成空间孤子的条件。     

势函数分析高斯光束在对数饱和

导出了在对数饱和非线性介质中传播的强激光基模高斯光束宽度随传播距离变化的方程。此方程与势作用下粒子的运动方程形式一致,因此可用势作用下的粒子行为来描述高斯光束的呼吸模式。对势函数采用二阶近似后,求解此方程得到高斯型呼吸模式的光束宽度的近似解析式。分析了呼吸周期和呼吸深度与入射条件的关系, 以及形成空间孤子的条件。     

二次型复折射率介质中的光导现象

本文讨论了n(z,r)=n_0(z)+n_2(z)r~2/r_e~2型复折射率介质中的激光传输问题,给出了激光传输参数(光束半径和波阵面曲率)的演化公式。指出只要存在一定大小的n_(21),在传输过一段特征距离z_c之后,将出现完全光导(即自相似模的传播),而且自相似模是激光体系的特征模式。其传输参数只与n_2有关,而与激光初始参数无关。自相似模必定是高斯球面波,而不是高斯平面波。     

引射式气动窗口的光束质量研究

实验研究了引射式气动窗口喷流引射对输出光束质量的影响,给出了不同引射喷管喉道尺寸下,不同引射喷流滞止压力时的气动窗口光学特性参数,其中包括:Strehl强度比,波像差最大值,波阵面形状,均方根值以及调制传递函数。实验表明,除引射喷管喉道尺寸dH=2.5mm,引射喷流滞止压力为0.5MPa工况外,其它工况时喷流引射对输出光束质量影响很小。因此引射式气动窗口可以保证输出高质量的光束。     

引射式气动窗口的光束质量研究

 实验研究了引射式气动窗口喷流引射对输出光束质量的影响,给出了不同引射喷管喉道尺寸下,不同引射喷流滞止压力时的气动窗口光学特性参数,其中包括:Strehl强度比,波像差最大值,波阵面形状,均方根值以及调制传递函数。实验表明,除引射喷管喉道尺寸dH=2.5mm,引射喷流滞止压力为0.5MPa工况外,其它工况时喷流引射对输出光束质量影响很小。因此引射式气动窗口可以保证输出高质量的光束。     

大气湍流中孔径限制下高斯光束的传播特性

在扩展Huygens-Fresnel原理和Rytov近似的基础上,得到了孔径限制下湍流大气中高斯光束平均光强的积分表达式,利用数值模拟方法分析了轴上和接收面上平均光强的分布,并得到了波阵面半径、传播距离、湍流强度和波长与平均光强的关系曲线图.结果表明在湍流大气中波长、传播距离、发射孔径和波阵面半径的改变会引起平均光强重心的漂移,传播距离增加会导致光束的展宽.     

具有双曲正割型折射率的线性和非线性介质中的光呼吸子

通过数值模拟研究具有横向双曲正割型折射率调制的线性和非线性介质中光的传输。结果显示光束在传输过程中有呼吸的特性,其呼吸周期可以通过折射率调制的深度和宽度加以改变。同时讨论具有不同初始相位的两相邻光束之间的相互作用。指出周期性在初始相位相同时出现,在初始相位相反时可以通过适当地选择光束间距形成束缚态。     

Annihilation of Vertical-Bloch-Line Chains in the Walls of the Second Kind of Dumbbell Domains Subjected to Joint Static Bias Field and In-Plane Field

Using equations governing the variation of the beam size and the curvature of wave front in the logarithmically saturable nonlinear media, the Gaussian-type breath mode of spatial soliton has been described in detail. With the aid of a potential method, the positive and negative signs can be assigned to the first order derivative of the beam size with respect to the propagation distance. Thus, important parameters of the breath mode, such as the beam size, curvatwre radius of the wave front, the period, etc., have been calculated.     

Electromagnetic-field distribution measurements in the soft x-ray range: full characterization of a soft x-ray laser beam

We report direct measurement of the electromagnetic-field spatial distribution in a neonlike Ar capillary discharge-driven soft x-ray laser beam. The wave front was fully characterized in a single shot using a Shack-Hartmann diffractive optics sensor. The wave front was observed to be dependent on the discharge pressure and capillary length, as a result of beam refraction variations in the capillary plasma. The results predict approximately 70% of the laser beam energy can be focused into an area 4 times the size of the diffraction-limited spot, reaching intensities of approximately 4 x 10(13) W/cm(2).     

环形光斑的波前传感器与波前校正器优化布局

针对自适应光学系统常遇到的环形光斑，仿真研究了波前传感器子孔径的六种环形布局，得出了环形布局的指导原则，并将环形布局与传统的方形布局进行了比较，认为环形布局更适合于环形光斑．     

Phase compensation of laser beam modes

A technique is described for improving the propagation characteristics of high order laser beam modes. A thin phase plate inserted in the beam forces all portions of the wave front to oscillate in phase and yields a substantial improvement in the far field intensity distribution. Depending on the mode order, the peak intensity at a distant target may be readily increased by more than a factor of ten.     

环形障碍物-轴棱锥产生局域空心光束

提出一种产生局域空心光束(bottle beam)的新方法,它是在传统的轴棱锥底面上放置一个环形障碍物.平面波入射到带有环形障碍物的轴棱锥底面时,将在轴棱锥产生的最大无衍射距离内形成bottle beam,而在bottle beam的前后仍然保持无衍射贝塞尔光.通过变化障碍物大小及轴棱锥底角实现bottle beam尺寸的控制.利用衍射理论描述了平面波经带有环形障碍物的轴棱锥产生bottle beam的原理,分析和模拟了传输过程中不同位置的截面光强分布及整个过程的三维光强分布,并给出相关的实验结果.研究结果对bottlebeam的实际应用具有积极的意义.     

BBOⅠ类相位匹配光参量放大中群速失配的补偿

描述了在BBOⅠ类相位匹配的飞秒光参量放大（OPA）中，利用非共线结构和倾斜抽运光的脉 冲波面来完全补偿三波群速失配的方法.理论计算了三波群速匹配时，非共线角、相位匹配 角、抽运光的脉冲波面倾斜角随信号光波长的变化，并分析了对抽运光光斑尺寸的要求和对 空间走离长度的影响.结果表明，利用该方法不仅能够实现最大的参量带宽，而且能够完全 补偿飞秒OPA中三波的群速失配.此外，选取合适的抽运光光斑尺寸和非线性晶体的长度对提 高参量增益也至关重要. 关键词： 群速匹配 非共线相位匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大     

Heating of the phantom of a biological tissue by a phase conjugate ultrasonic beam

The local heating of an absorbing medium by an ultrasonic beam with a conjugate wave front has been experimentally demonstrated. Plastisol, which is a polymeric material close in acoustic properties to biological tissue, is used as the medium. An ultrasonic heating of 7.2°C has been obtained in a time of about 100 s when the sample equipped with a thermocouple is placed between a focused piezoelectric transducer emitting a “probe wave” with a frequency of 5.0 MHz and a system that reverses the ultrasonic wave front with amplification. The characteristic features of heating by ultrasonic beams with the conjugate front, as well as the prospects of applications of this effect in medicine and other fields, have been discussed.