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从超短脉冲光束的傍轴传输方程出发,运用傅里叶变换和相关数学算符的对易性,得到了超短脉冲径向偏振光束的解析表达式,该解可适用于任意脉冲驱动的径向偏振光束.基于该解析表达式并结合具体例子,讨论了超短脉冲径向偏振光束在自由空间中的传输性质.结果表明,在传输过程中时空耦合主要体现在光束边沿的脉冲延迟.这一效应导致了脉冲不同时间位置处横向光强分布随传输的变化,以及脉冲前后沿关于束腰的不对称性.本文的方法同样适用于得到超短脉冲方位角偏振光束的解析解和传输性质. 相似文献
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从超短脉冲光束的傍轴传输方程出发, 运用傅里叶变换和相关数学算符的对易性, 得到了超短脉冲径向偏振光束的解析表达式.该解可适用于任意脉冲驱动的径向偏振光束. 基于该解析表达式并结合具体例子,讨论了超短脉冲径向偏振光束在自由空间中的传输性质. 结果表明, 在传输过程中时空耦合主要体现在光束边沿的脉冲延迟. 这一效应导致了脉冲不同时间位置处横向光强分布随传输的变化, 以及脉冲前后沿关于束腰的不对称性. 本文的方法同样适用于得到超短脉冲方位角偏振光束的解析解和传输性质. 相似文献
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短脉冲高斯光束的时空形式 总被引:2,自引:0,他引:2
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。 相似文献
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超短激光脉冲作为产生阿秒激光与探索物质微观世界的重要工具,其时间特性的精确测量尤为重要。介绍了几种少周期激光脉冲的产生以及常用的表征技术,并将表征技术在广义上分为频域测量与时域测量两大类。在频域测量中,通过测量非线性过程产生的光谱信息来反演重构超短激光脉冲的包络及相位;在时域测量中,利用“超快门开关”直接对脉冲的光场信息进行采样,从而获取时间特性。两类技术在应用场景上各有侧重,频域测量因其装置简便快捷而被广泛应用在快速表征的实验场景中,而时域采样则因为可以直接获得光电场信息,常用于与光电场直接相关的超快物理实验。 相似文献
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时空分布的超短激光脉冲烧蚀电介质材料时等离子体的产生 总被引:9,自引:6,他引:3
若考虑聚焦平面内固定区域,脉冲空间分布可简化为一维问题.在此基础上,从脉冲的传输过程出发,本文分析了时空分布的超短激光脉冲与电介质材料相互作用时等离子体形成模式.在材料内部累积的能量与脉冲宽度、与空间相关的损伤区域、等离子体形成时间及其吸收系数有关. 相似文献
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飞秒激光双脉冲在研究光泵浦的超快瞬态过程领域具有重要的应用价值,如何实现高准确度的飞秒激光双脉冲的实时测量显得尤为重要.本文提出了一种基于自相关法的飞秒激光双脉冲参量的测量方法,可实现对共光路传输、具有飞秒至皮秒级时间间隔的飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的实时测量.实验中采用自相关仪测得了双折射晶体(钒酸钇)分束出的飞秒激光双脉冲的自相关曲线,并用非线性拟合算法求得了飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比参量.实验结果表明,本文方法与互相关测量方法相比,克服了参考脉冲参量的不确定性对检测准确度的影响,使测量平均准确度提高了48%以上. 相似文献
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同位素的分离极为重要。传统的分离方法是气相分离法。文章详细介绍了有别于该方法的两种激光同位素分离方法。其基本原理是利用离心分离作用产生同位素的分离。具体说来就是,一个旋转等离子体柱在一定条件下达到流体力学平衡时,其中的同位素离子沿径向将形成高斯密度分布。质量数越高的离子,密度分布的高斯半径越大,从而在径向形成具有不同丰度的同位素分布。理论和实验表明,该方法能产生较高丰度的同位素,具有良好的实用化前景。 相似文献
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研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(hematoporphyrin derivative,HPD)的超快光动力学过程。采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间的变化,观测到:癌细胞样品在645nm处具有特征发射光谱峰;癌细胞与正常细胞样品荧光寿命的快成分分别为150,300ps;癌细胞与正常细胞的荧光峰值强度经12h分别衰减10%和55%。对测量所得的荧光光谱曲线及时间分辨荧光衰减曲线分析,计算出:在癌细胞内部血卟啉浓度增大了约2个数量级;癌细胞与正常细胞的荧光寿命分别为824,1798ps;血卟啉在癌细胞与正常细胞样品中滞留时间分别为17,6d。测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值。 相似文献
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Pengpeng Ding Zihan Guo Dalong Qi Jiali Yao Chengzhi Jin Ning Xu Zhiling Zhang Yunhua Yao Lianzhong Deng Zhiyong Wang Zhenrong Sun Shian Zhang 《Laser \u0026amp; Photonics Reviews》2024,18(5):2300873
Ultrafast laser pulses with complex spatiotemporal and polarization couplings have shown great application prospects in coherent control, particle acceleration, molecular dynamics excitation, and chiral or anisotropic detection. It is very important to observe the polarization-coupled ultrafast laser pulses for characterizing the performance of laser source and understanding the laser-matter interaction, but there is currently no detection technique that can completely characterize them, including the spatio-, spectral-, and polarimetric-temporal information. In this work, a polarimetric-spectral-sensitive has been compressed ultrafast photography (PS-CUP) to realize the real-time intensity visualization of time-varying polarized (TP) ultrafast laser pulses. PS-CUP can not only distinguish the polarization state of a TP pulse, but also realize the spatio-, spectral- and polarimetric-temporal measurement. To demonstrate the ability of polarization resolving detection, PS-CUP is used to successfully distinguish between the sinistral and dextral TP pulses and measure the angle and degree of linear polarization of a dextral TP pulse, respectively, and the experimental results are highly consistent with theoretical simulations. Owing to the unprecedented multidimensional detection ability, PS-CUP is prospected to provide a powerful tool for the diagnosis of various complex ultrafast laser pulses and the detection of ultrafast chiral optics. 相似文献
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V. V. Ivanov A. V. Koutsenko A. A. Matsveiko Yu. A. Mikhailov A. I. Popov G. V. Sklizkov A. N. Starodub 《Journal of Russian Laser Research》2004,25(4):349-360
An amplification scheme for ultrashort laser pulses of high radiation contrast was used to perform experiments on ablation pressure symmetrization using a prepulse upon acceleration of thin foils. It is shown that the spontaneous radiation of the regenerative amplifier restricts the energy contrast in the amplification of chirped pulses at a level of 10-4–10-3. The possibility of direct amplification of a short pulse with a view to increasing the energy contrast ratio was considered. Experiments were performed on the PICO laser facility to demonstrate that a 10-ps pulse amplification achieved an intensity 100 GW/cm2, a gain factor of 1.2, and an inversion dumping factor >30%. 相似文献
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在超短脉冲的谐波转换过程中, 由于不同波包之间的群速度失配的存在, 非线性晶体的有效厚度、转换效率及带宽等将相互制约, 不能获得理想结果。基于耦合波方程, 在平面波和小信号近似条件下推导出了关于基频、倍频光群速度关系的解析表达式。通过对200 fs超短脉冲在II类KDP晶体中的混频过程的模拟分析, 发现在满足相位匹配的前提下, 三次谐波转换效率随着基频、倍频光群速度倒数的差值的平方呈现出指数衰减的关系, 与理论结果吻合。得出的关于基频光、倍频光群速度的表达式, 作为三倍频群速度匹配关系式的必要补充, 对寻找合适的色散晶体和选择有效的匹配措施, 实现宽带三次谐波转换具有理论指导意义。 相似文献
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理论上研究了超短脉冲激光照射下光栅的Talbot效应,得到了超短脉冲激光照射下光栅Talbot图像的性质.实验上采用严格的实验方法(频率分辨光学开关装置测量超短脉冲激光、反射式扩束系统对超短脉冲进行扩束)很好地验证了理论分析结果.理论分析和实验结果表明,超短脉冲激光照射下光栅的Talbot图像的对比度会显著下降,而且超短脉冲激光的脉宽越短,Talbot距离越大,Talbot图像的对比度会进一步下降. 相似文献
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A general expression of group-delay dispersion is obtained without any approximation for a pair of double prisms with an arbitrary apex angle. This expression also includes the change of dispersion resulting from change in insertion of the prism material into the beam by translating prism-pairs. The high-order dispersion can be calculated by means of this expression. The limitation for generation of negative group-delay dispersion by use of prism-pairs is presented for ultrashort laser pulses with broadband spectrum. 相似文献
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研究了整形激光脉冲对冰冻氘氚靶的压缩。通过数值分析,发现利用分步激光产生的系列激波压缩氘氚靶可以获得较高密度和较低温度的等离子体靶。初始激光强度的选取将影响到压缩后的等离子体密度,继而影响到产生中子的数量。通过调节初始激光强度可以使压缩后的氘氚靶温度处在反应率比较高的范围内,从而得到优化结果。当初始归一化激光振幅为0.5,最终为32时,压缩后的氘氚靶密度可达到18416倍的临界密度,温度达到16 keV,每焦耳入射激光能量可得到109个中子,这个中子产额比现有其他方法所得到的中子产额大4个数量级。 相似文献
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Excitation of highly charged ions in plasmas under the action of ultrashort electromagnetic pulses is investigated theoretically in the frame of perturbation theory. The study is based on analytical expression for probability of bound‐bound transition which is derived for Gaussian pulse and Doppler broadening of spectral line shape of the transition. Electronic transitions from the ground state of hydrogen‐like ions are considered with account for fine splitting of upper energy levels. The main attention is paid to the dependence of the excitation probability on pulse duration for various ion charges and carrier frequencies of the pulse. The results obtained are of interest for plasma diagnostics based on ion excitation from ground state by ultrashort pulses. (© 2016 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) 相似文献
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We theoretically studied the influence of initial parameters of laser pulses, such as polarization, pulse shape and frequency chirp, on the broadening of spectrum during pulse propagation through microstructure fibers (MSFs). We utilized two coupled-mode equations based on the nonlinear Schrödinger equation using an intermediate-broadening model for a Raman response function, and the dispersion coefficients from 2nd to 7th orders for the slow and fast axes, respectively, of highly birefringent MSFs. 相似文献