基于极化拍频激光绝对频率与原子能级差的测量方法研究

研究级联三能级系统中的极化拍频技术哪现其对能级差的测量精度决定于学跃迁的均匀增宽,在符合拍频条件下,两独立光源拍频的频差可以超出激光线宽,激光绝对频率的测量精度可达到与激光线宽同一量级。     

基于准周期光学超晶格的高效电光调制差频转换

为获得尽可能大的差频转换效率,基于准周期极化铌酸锂(QPPLN)光学超晶格,提出了级联电光和差频理论,用于高效的差频转换。其方法是沿QPPLN光学超晶格的y方向施加一个外加电场,用来控制能量在抽运光、信号光、o偏振的差频光和e偏振的差频光四个光波之间的转移。计算结果表明,在一个100℃,40mm长的QPPLN光学超晶格中,当1550nm信号光与1064nm抽运光光强比值r<0.324时,对光强超过特定值的任意抽运光都可以通过施加一个适当的外加电场将抽运光完全转化为1550nm信号光和3393.4nm差频光;当r≥0.324,只当抽运光光强落在一定范围内时,才可以通过施加外加电场使抽运光完全转化为信号光和差频光;超过该范围,外加电场不能增加差频光转换效率。计算结果还表明,电光调制差频转换效率对温度和畴构造误差都不敏感。     

基于DFB激光器的光学微波信号的产生

采用量子阱混杂的材料集成技术制备并联分布反馈激光器和Y形波导耦合器集成的新型光电器件.两个并联分布反馈激光器的激射模式在频率上稍有差别,这两束不同频率的激光在Y形波导耦合器拍频产生光学微波信号.分别独立调节注入到两个激光器的电流大小,可以得到从13 GHz到42 GHz连续可调的光学微波信号. 关键词： 光学微波信号生成 分布反馈激光器 Y形波导 拍频     

使用频移反馈激光系统测量光学频率差

本文提出使用频移反馈激光系统测量光学频率差的新方法。实验测得一个Nd:YLF激光器输出的两个纵模的频率差为3.733440GHz,其精度为±5kHz.     

热声发电系统中的拍频效应研究

热声发电是一种新型的发电技术,可有效利用太阳能、工业废热等低品位能源,具有广阔的应用前景。由于存在气体谐振管和发电机两个谐振机构,行波热声发电系统内可能会出现两个频率相近的压力波耦合振荡现象,即拍频现象,影响系统稳定运行。本文基于热力学分析法开展了热声发电系统中拍频效应的理论研究,在时域内得到并分析了不同加热温度下压力增长或衰减的拍频振荡现象。     

基于光学频率梳的超低噪声微波频率产生

低噪声的微波频率在雷达,长基线干涉仪等领域有重要应用.基于光学频率梳产生的微波信号的相位噪声在1 Hz频偏处低于–100 dBc/Hz,在高频(> 100 kHz)处低于–170 dBc/Hz,是目前所有的微波频率产生技术中噪声最低的.文章介绍了光学频率梳产生微波频率的基本原理,对基于光梳产生的微波频率信号的各类噪声和抑制噪声的技术进行了分析和总结.随后对低噪声的测量方法进行介绍,并展示了几种典型的微波频率产生实验装置和结果.随着光学频率梳和噪声抑制技术的不断提升,基于光梳的极低噪声微波频率源将有更广泛的应用前景和应用领域.     

基于光学-微波同步的低噪声微波产生方法

低噪声微波在冷原子光钟、光子雷达、大科学装置远程同步等领域具有重要的应用价值.本文介绍了一种基于光学-微波相位探测技术的低噪声微波产生方案,利用光纤环路光学-微波鉴相器,将超稳激光的频率稳定度相干传递至介质振荡器.实验采用梳齿相位参考至超稳激光的窄线宽掺铒光纤飞秒光学频率梳,结合光纤环路光学-微波鉴相器和精密锁相装置,将7 GHz介质振荡器同步至光频梳重复频率的高次谐波,同步后的光脉冲序列与微波信号的剩余相位噪声为–100 d Bc/Hz@1 Hz,定时抖动为8.6 fs [1 Hz—1.5 MHz];通过搭建两套低噪声微波产生系统,测得7 GHz微波的剩余相位噪声为–90 d Bc/Hz@1 Hz,对应的频率稳定度为4.8×10^–15@1 s.该研究结果对基于光学相干分频的低噪声微波产生提供了一种新思路.     

基于MATLABGUI的拍频实现方法的研究

在对简谐振动合成“拍”现象理论分析的基础上,介绍了一种基于MatlabGUI的拍频合成方法,并有针对性的设计了Matlab程序,输入一些基本的设计参数,即可获得两个或多个简谐振动合成“拍”现象的图形.     

囚禁冷却离子光频标

激光技术和冷原子物理的发展促进了冷原子光频标的研究.文章主要介绍了激光技术与光频标的关系,并重点介绍囚禁离子光频标的工作原理和相关的研究进展.     

高功率可调谐双频激光全光纤放大实验研究

基于全光纤以及主控振荡功率放大器,设计并搭建了一套扫频范围为125~165 MHz的拍频信号的放大系统。并设计了一套基于1064 nm的Nd:YAG单块非平面环形腔激光器作为单频种子源。通过声光移频的方式将1064 nm单频激光分成中心频差为150 MHz的两束激光进行拍频。双频激光初始功率为50 mW,通过放大系统将双频功率放大到10 W。通过实验及分析得出两束频差为150 MHz的激光功率比率在放大之后保持不变,且经过放大的激光信号中,拍频信号所占的功率成分可以通过调节双频功率比以及单臂分量的偏正态来获得最大输出。同时对拍频信号的信噪比及线宽进行了实验分析。     

飞秒激光非线性频率转换的自适应优化过程

使用闭环控制的自适应控制光学系统对飞秒激光的波前进行调控,可以有效改善激光与物质相互作用中由于相位畸变或光路偏差导致的效率下降。利用可编程纯相位的液晶空间光调制器结合模拟退火算法设计的自适应优化系统,在BBO晶体的飞秒倍频过程中实现了对相位畸变和光路偏差导致倍频效率下降的自动补偿,从而实现飞秒倍频效率的最优化。     

Optical properties and frequency conversion with AgGaGeS4 crystal

The basic optical property and phase-matching of new mixed AgGaGeS_4 crystal are presented. Frequency conversion, in particular the SHG of 30ns pulses of 9μm emission band of transversely excited atmospheric-pressure (TEA) CO_2 laser, is realized in AgGaGeS_4 for the first time. As high as 0.57% peak power and 0.3% external energy efficiencies, and 0.7mJ harmonic pulse energy are obtained for the 9.55μm emission line at pump intensity of 4% level of the damage threshold.     

一种测量弱光拍频的方法

提出一种基于光子相关测量技术的弱光拍频测量方法. 与传统的方法不同，该方法不依赖于频谱分析仪，不受探测器和前置放大器响应时间的限制，所测拍频能达到10GHz量级，并且可对非常弱的光进行测量. 关键词： 拍频 自相关函数 Hanbury Brown Twiss实验 弱光     

增益饱和对光学差频产生太赫兹辐射的功率和稳定性的影响

数值模拟并分析了以GaSe晶体为例对光学差频产生太赫兹（THz）波的特性.结果表明：当THz波长为227.5 μm,晶体长度为26.3 mm时,产生THz波功率达到增益饱和,在增益饱和点输出最高峰值功率可以达到945 W.由于晶体吸收的影响,THz波的增益饱和区是输出功率的非稳定区,而THz波的输出稳定区位于增益饱和区之后,在稳定区的THz波稳定性取决于抽运光的稳定性.当THz波波长为227.5 μm时,达到稳定区所需晶体长度为37.9 mm,此时THz波输出峰值功率可以达到735 W. 关键词： 光学差频 太赫兹辐射 稳定性     

Noise-free frequency conversion of quantum states

In this paper,the frequency conversion of quantum states based on the intracavity nonlinear interaction is proposed.The fidelity of an input state after frequency conversion is calculated,and it is shown the noise-free frequency conversion of a quantum state can be achieved by injecting a strong signal field.The dependences of conversion efficiency on the pump parameter,extra losses and input state amplitude are also analysed.     

基于光外差技术的超宽带频率响应测量系统

介绍了一种利用光外差技术测量光电探测器超宽带频率响应的测试方法。将一个可调谐外腔激光器和一个固定波长的分布反馈激光器（DFB-LD’s）产生的激光输入到光电探测器进行混频。通过对可调激光器腔长的控制,可以在光电探测器产生从DC到上百GHz的拍频信号,在无需额外校准光源的情况下就可以进行光电探测器超宽带频率响应特性的测试,这是该方法最突出的优点。实验证明该方法比较准确、简便、易于操作。在实验中,对两个不同的InGaAs p-i—n探测器进行测量,得到器件的3dB带宽分别为14．4GHz和40GHz。该测量方法对同类实验的研究和应用都具有实用意义。     

Adiabatic processes in frequency conversion

Adiabatic evolution, an important dynamical process in a variety of classical and quantum systems providing a robust way of steering a system into a desired state 1 - 5 , was introduced only recently to frequency conversion 6 - 9 . Adiabatic frequency conversion allowed the achievement of efficient scalable broadband frequency conversion 8 , 9 and was applied successfully to the conversion of ultrashort pulses, demonstrating near‐100% efficiency for ultrabroadband spectrum 10 - 16 . The underlying analogy between undepleted pump nonlinear processes and coherently excited quantum systems was extended in the past few years to multi‐level quantum systems, demonstrating new concepts in frequency conversion, such as complete frequency conversion through an absorption band 17 - 20 . Additionally, the undepleted pump restriction was removed, enabling the exploration of adiabatic processes in the fully nonlinear dynamics regime of nonlinear optics 21 - 26 . In this article, the basic concept of adiabatic frequency conversion is introduced, and recent advances in ultrashort physics, multi‐process systems, and the fully nonlinear dynamics regime are reviewed.     

圆环振动拍的调整实验

根据非对称圆环点冲击下拍的理论模型分析拍的分布特性,该文提出了一种调整圆环拍周期和清晰度的方法。阐明圆环结构拍的发生原理,从而控制清晰度;在圆环上添加质量或研磨可以改变非对称性进而调整拍频。引入等效圆环的概念,通过在轴对称圆环上添加一个质量,建立与非轴对称圆环振动特性相同的等效圆环模型。利用该模型,计算要在非轴对称圆环添加质量的大小和位置,以便获得拍的最佳周期及清晰度。用实验和有限元法验证了该方法的有效性。