正色散克尔介质右光脉冲的传输

综合考虑了在２＋１维正色散介质中克尔效应衍射，色散对光脉冲传输的影响，得到了脉宽，束宽传输的一般规律，并以高斯光束为例用数值法近似讨论了耦合强度，初始脉宽，初始啁啾对自聚焦及自相位调制自脉宽压缩的影响。     

时空非对称光脉冲在饱和自聚集克尔介质中的传输

综合考虑了（２＋１）维和自聚焦克旬质昨时间非对称光脉冲的传输问题，利用变分法得以了光脉冲在传输中的准动量、能量守恒律，利用数值法研究了初始始不对称光脉冲饱和度，耦合强度对其束宽、脉冲宽度的影响。     

光脉冲在饱和自聚焦克尔介质中传输

综合考虑了在（２＋１）维饱和自聚焦克尔介质中光脉冲的传输问题，利用变分法得到了光脉冲在传输中的准动量，动量守恒律，利用数值法研究了初始不对称光脉冲饱和强度，耦合强度对其束宽，脉宽的影响。     

圆柱对称光脉冲在负色散克尔介质中的传输

利用变分法得到了任意光脉冲传输的一般特性及高斯光脉冲压缩（或扩展）的必要条件，这说明在一定初始条件下时空非对称的光脉冲也可形成“光子弹”，在某些区域内，通过时空耦合作用，光束的空间会聚可以导至脉宽的压缩。     

超短脉冲高斯光束在线性色散介质中的远场特性

基于瑞利-索末菲衍射积分公式,在未作近轴近似的条件下,推导出等束宽超短脉冲高斯光束通过线性色散介质的远场公式,并用于研究其远场特性,所得公式可用于大衍射角情况.结果表明,等束宽脉冲高斯光束的频谱上存在一临界角,小于临界角时,出现蓝移;大于临界角时,出现红移,红移量随着衍射角的增大而增大.而脉冲波形将经历时间移动,移动量随衍射角的增大而增大;远场高斯脉冲波形将不再保持不变.此外,群速度色散将引起啁啾,啁啾量随衍射角的增大而减小.     

短脉冲高斯光束的时空形式

考虑到腔模光腰尺寸的频率依赖性，得到了一短脉冲高斯光束在自由空间传播的时域解析形式，发现其可由一复时间变量来描述，复时间变量的实部给出了脉冲的传输时间，其与波前曲率有关，虚部给出了空间量值，两者的交叉项称为时空耦合，并对傅里叶变换极限脉冲和啁啾脉冲的时空形式作了分析。     

飞秒光脉冲传输特性的矩法分析

利用矩法分析了飞秒光脉冲的传输特性,结果表明,三阶色散及自陡峭等效应不仅影响脉冲的对称性,同时对脉冲宽度也有着直接的影响,这些结果不依赖于脉冲的形状,具有一定的普遍性,在此基础上给出了双曲正割型输入脉冲在介质中的传输特性,得到了近似解析解,并与直接演化高阶非线性薛定谔方程作了比较。,这些结果有助于数十飞秒光脉冲在短距离内的理论分析和实验指导。     

克尔效应对高斯光束聚焦特性的影响

利用菲涅尔—基尔霍夫衍射积分公式,研究薄片近似情况下的Kerr效应带来的波前畸变对高斯光束聚焦特性的影响.在相位延迟为－2~2 rad的范围内进行的模拟计算表明：正Kerr效应能提高高斯光束的聚焦强度、增大相对焦移量、提高聚焦光束的焦平面桶中功率和降低几何焦平面的峰值光强;而负Kerr效应,则会降低聚焦强度、增大相对焦移量、降低聚焦光束的焦平面桶中功率和几何焦平面的峰值光强.可以通过增大光束菲涅尔数来抑制Kerr效应对聚焦特性的影响.     

飞秒光脉冲的产生,放大和压缩

评述了飞秒光脉冲研究的现状，其包括同步泵浦连续染料激光器、对碰锁模环形染料激光器、飞秒光脉冲的多级放大和超短光脉冲的压缩．     

超短脉冲Bessel 光束和空间诱导色散效应

 给出了含时的波动方程的一族特解－超短脉冲Bessel光束，其脉冲光束的空间和时间部分可以做分离变量，空间部分在传输过程中保持Bessel光束不变，而时间脉冲部分的传输行为类似于在普通色散介质中的传输，此效应被称之为空间诱导色散效应。     

一维非均匀Kerr介质的传输矩阵算法

研究了一维非均匀Kerr介质的子层逆向递推传输矩阵算法,给出了数值实现方案.此方法可以方便而精确地模拟非均匀Kerr介质的传输行为.应用此算法模拟一维Kerr缺陷光子晶体的光学双稳开关过程时, 得出了和非线性时域有限差分方法相一致的结果.     

Characteristics of Wavelength Tunable Femtosecond Soliton Pulse Generation Using Femtosecond Pump Laser and Polarization Maintaining Fiber

We have investigated both experimentally and numerically the characteristics of wavelength tunable femtosecond soliton pulse generation using a pulse width variable fiber laser and two different types of polarization maintaining fibers. The generated soliton shows the feature of the pulsewidth becoming almost constant at - 250 fs under any conditions of the pump pulse for 220m fiber. High conversion efficiency from pump pulse to a generated soliton pulse accounting for as much as 73% can be obtained. This efficiency decreases with increase in the input power or wavelength shift. A superior conversion efficiency and broad wavelength shift can be obtained by using a more shortened pump pulse. In the numerical calculations, it is predicted that under a condition of constant power of pump pulse, the maximum wavelength shift is achieved when the soliton number N is -1.4. The difference of mode field diameter and the group velocity dispersion (GVD) coefficient β₂ affect the wavelength shift and conversion efficiency. Using the fiber with small mode field diameter and small absolute value of GVD coefficient β₂, a high conversion efficiency and large wavelength shift can be obtained.     

宽带飞秒脉冲双折射干涉滤波的研究

对宽带飞秒脉冲双折射干涉滤波进行了理论和实验研究。首先给出了一种新型的双折射干涉滤波器的原理和设计，得到了输出滤波光谱强度分布的解析表达式。然后进行了15fs宽带脉冲的干涉滤波的实验研究，实验得到了一组性能良好的透射和反射输出的干涉滤波谱图，实验测量与理论计算基本一致。同时还分析了群速失配以及色散对宽带飞秒脉冲双折射干涉滤波的影响。结果表明这种滤波器对宽带飞秒脉冲有很好的干涉滤波作用，能同时前向透射和侧向反射干涉滤波输出，且无插入功率损耗，可以用来获得波长稳定的多波长可调谐超短脉冲光源。对于飞秒脉冲干涉滤波器的设计和应用具有重要的参考价值。     

宽带扩展腔产生15飞秒光脉冲实验研究

用３ｍｍ长的钛宝石短棒和改进的非对称Ｚ型折叠腔结构进行自锁模实验，以石英棱镜对作为腔内色散补偿元件，在５Ｗ氩离子激光泵浦下，实现低阈值泵浦自锁模运转。在腔内不加任何调制元件的情况下实现软光阑锁模，获得最短脉冲宽度为１５ｆｓ，光谱宽度为８０ｎｍ，输出平均功率４００ｍＷ。     

克尔型介质平板波导中的弱非线性横向电场波

对芯子为克尔型非线性介质、覆盖层和衬底为线性介质的平板波导，在弱非线性近似下，导出了这类波导横向电场波满足的色散方程和场分布，其物理意义清晰，且大大降低了数值计算的强度。     

BBO晶体中飞秒脉冲的二次和三次谐波振荡产生

同时考察了群速色散失配、最低阶群速色散和二阶群速色散。研究了在ＢＢＯ晶体中飞秒激光脉冲的谐产生，计算了ＢＢＯ晶体的作为波长函数的晶体的最低阶和二谐群速色散，借助求解改进的耦合波方程的数值计算，得到了飞秒脉冲的二次及三次谐波辐射，分析了最低工阶及二阶ＧＶＤ对于基波脉冲和谐波脉的影响，最后考虑了三次谐波产生中群速失配的补偿。     

飞秒脉冲在熔石英玻璃中超连续谱产生的研究

从非线性薛定谔方程出发,利用分步傅里叶方法,研究了时空耦合飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时,传输距离、入射激光脉冲峰值功率、衍射、色散和非线性等因素对超连续谱产生的影响。结果表明,飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时,超连续谱的产生主要分为两阶段：由材料的自聚焦等三阶非线性效应引起的脉冲压缩阶段及由自相位调制和材料群速度色散引起脉冲分裂阶段。当高峰值功率的飞秒脉冲在熔石英玻璃中传输时,材料的三阶非线性效应抑制衍射效应,引起脉冲压缩,从而产生子脉冲,由此引入新的频率成分。同时,还研究了同一脉冲不同横向空间位置处的超连续谱的变化规律,在中心频率两侧均有新频率产生。最后,通过实验证实了超连续谱的产生。     

轴对称光束的克尔透镜矩阵及其在克尔透镜锁模中的应用

在非线性薛定谔方程的基础上较严格简明地推导了克尔介质的轴对称光束及高斯光束的ＡＢＣＤ传播矩阵，该矩阵可用于设计克尔透镜锁模，以腔二端为平面镜的任意光学系统为例，获得了简单的普遍公式。     

飞秒激光脉冲压缩用啁啾镜新设计方法

对配对啁啾镜传统的优化过程进行了改进,并且尝试了新的多个啁啾镜匹配的方法。理论上实现了在700～1050 nm光谱范围内,两个啁啾镜配对色散总和振荡小于±10 fs2,三个啁啾镜配对色散总和振荡小于±15 fs2。此配对啁啾镜所实现的精确补偿色散,是获得极短光脉冲的基础,可以用于飞秒激光的脉冲压缩。