共光路共模块自适应光学系统中赝相位共轭器件应用分析

研究了角反射器阵列形成赝相位共轭波的能力,计算了其对泽尼克多项式表示的各阶像差的保真度,分析了在共光路共模块自适应光学系统中角反射器阵列与哈特曼－夏克波前传感器二者之间单元数目,位置匹配方面的问题,对失配所带来的误差进行了计算。     

角锥阵列改善固体热容激光器光束质量

 为改善光束远场质量,探索研究了角锥反射器的应用,利用角锥棱镜的准相位共轭特性,将角锥棱镜阵列作为热容激光器的后腔镜,抑制腔内波前畸变,并通过数值模拟计算对角锥阵列的单元边长进行优化设计。实验结果表明:角锥阵列对光束远场质量有明显的改善,当角锥阵列的单元边长为4 mm时,实现光束远场7倍衍射极限输出。     

角锥阵列改善固体热容激光器光束质量北大核心

为改善光束远场质量,探索研究了角锥反射器的应用,利用角锥棱镜的准相位共轭特性,将角锥棱镜阵列作为热容激光器的后腔镜,抑制腔内波前畸变,并通过数值模拟计算对角锥阵列的单元边长进行优化设计。实验结果表明:角锥阵列对光束远场质量有明显的改善,当角锥阵列的单元边长为4 mm时,实现光束远场7倍衍射极限输出。     

Ce：BaTiO3晶体自泵浦相位共轭特性和机理研究

在Ｃｅ：ＢａＴｉＯ３晶体中，实现了受激折变散射自泵浦相位共轭，给出了其自泵浦相位共轭形成的特点以及相位共轭波输出特性。比较了不同波长的入射光对自泵浦的形成特点和共轭波输出特性的影响。     

等相面畸变对光折变相位共轭波前的影响

根据二波相互作用的耦合波方程组,研究了空间电荷场等相面发生倾斜和弯曲的规律及由此产生的四波混频(FWM)中相位共轭波的两类波前畸变,并给出了定量表示的具体方法.以BSO晶体为例数值计算了各种实验参数的影响,结合相位共轭波衍射效率和角分辨率,讨论了晶体厚度和外加电场等参数的合理选取.     

基于“桶中能量法”的相位共轭保真度测量研究

 给出了基于“桶中能量法”的相位共轭保真度测量原理、方法与结果。通过对适当大小的空间滤波针孔能量透过率的直接测量可以得到相位共轭保真度并简单实现系数 标定, 给出了针孔大小的选择原则、系数标定方法和共轭保真度的计算公式以及单池受激 布里渊散射相位共轭镜在几种条件下的实验结果, 指明了这种方法的重要性与不足之处。     

陡前沿脉冲产生的受激布里渊散射稳定性研究

受激布里渊散射转换效率及相位共轭保真度的稳定性与泵浦脉冲的前沿上升时间有关，对前沿上升时间与介质声学声子寿命接近的泵浦脉冲，在泵浦能量超过受激布里渊散射阈值较多时，会造成严重的相位共轭保真度不稳定。本文针对上升前沿时间为２ｎｓ的泵浦脉冲及声学声子寿命的１ｎｓ和ＣＣｌ４介质，在泵浦脉冲前沿根部引入缓慢上升的小信号后，采用振放双池受激布里渊散射相位共轭镜，在泵浦激光能量达到５００倍受激布里渊散射阈值时     

一种大能量受激布里渊散射相位共轭镜的研究

提出了一种可以满足大能量高峰值功率受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜要求的独立双池结构，这种结构用在双程激光放大光路中可以补偿单程放大光路产生的动态和静态相位畸变.在7.1 J的入射能量下，最终得到了大于13 J的能量输出.相位共轭镜的能量反射率大于65%，相位共轭保真度达到90%，并且比较了以0°平面反射镜和以SBS相位共轭镜为腔镜的双程激光放大的输出结果，结果表明使用了SBS相位共轭镜之后，即使在大能量抽运的条件下也能得到很好的近场和远场保真度. 关键词： 受激布里渊散射 相位共轭镜 双程放大激光器 保真度     

Mn：KNSBN晶体中弱入射光高反射率四波混频相位共轭

功率为1mW左右的He-Ne激光束在Mn:KNSBN晶体中实现四波混频相位共轭。入射光相对于晶体主光轴的取向及入射光偏振组态对相位共轭反射率都有很大的影响。当物光近于布儒斯特角入射时,反射率可达60％。建立时间约为60sec的光折变光栅具有18hr左右的寿命。晶体中观察到诱导四波混频相位共轭。     

液晶光学相位共轭镜的研制

本文研制了一种由向列型液晶和非晶硅光导层组成的新型光学相位共轭镜。概述了该器件产生相位共扼波的原理,通过实验测试了器件的性能。测试表明,该器件有灵敏度高(20μW/cm²)、响应速度快(5ms)、光谱响应范围宽、结构紧凑等特点。由于响应快,器件能在没有防振装置的实验桌上输出相位共轭波,这对相位共轭的推广应用有重要意义。为了提高共轭光强,实验中还使用了一种脉冲增强技术,它将共轭光的功率提高了一个量级以上。     

Pointing error due to retroreflector array in compact common path/common mode adaptive optical system

Pointing errors due to retroreflector arrays in compact common path/common mode adaptive optical systems are studied theoretically and experimentally. A mathematical expression for calculating the maximum pointing error is derived. The maximum pointing error is determined using the following factors: the number of subapertures of the retroreflector array, the RMS value of the slope of the retroreflector aberration, and the RMS and mean values of the transmitted beam intensity distribution. The principle behind the effect of the retroreflector array on the pointing error of the CP/CM system is discussed in this paper. Experimental results show that (i) the intensity nonuniformity significantly affects the pointing error, with the exception of the retroreflector aberration when the retroreflector array for the CP/CM system was designed, (ii) the pointing error can be controlled to sub-microradian levels.     

Nd:YAG激光在单晶硅中的四波混频相位共轭

以单晶硅作非线性介质,用调Q脉冲Nd:YAG激光作四渡混频,获得了相位共轭反射光波.从光激发电子-空穴对浓度及其所产生的相位光栅出发,理论计算了相位共轭镜的反射率.实验获得的共轭镜反射率为125%,并与实验中显示了其对相位干扰的补偿特性.     

Experimental validation of closed-loop adaptive optics based on a self-referencing interferometer wavefront sensor and a liquid-crystal spatial light modulator

A closed-loop adaptive optics system based on a self-referencing interferometer wavefront sensor (SRI WFS) using phase-shifting point-diffraction technique and an electrically addressed phase-only liquid-crystal spatial light modulator (LC SLM) is built and validated experimentally. The wavefront aberration of incoming beam is directly measured by analyzing four frames phase-shifted interferograms captured by a single CCD camera in two camera shots, and then by loading the conjugate function onto the SLM the wavefront aberration is corrected. The proposed scheme does not rely on any complicated control algorithm or wavefront-reconstruction algorithm and can achieve high-resolution and high-accuracy correction. Closed-loop correction results of single order Zernike aberrations and a Kolmogorov turbulence phase screen show that considerable improvements in the Strehl ratio (of greater than 0.94) is achieved.     

用角锥棱镜阵列抑制低频波前畸变

 分析了角锥棱镜阵列“准”位相共轭特性的原理；采用模拟计算的方法，验证了角锥棱镜阵列对低频波前畸变的抑制作用，并研究了其单元数的优化，指出了该方法的局限性和有效应用范围。研究结果表明，采用该方法能有效地提高畸变激光束的焦斑能量集中度，对于抑制双程同轴激光系统的大幅动态低频波前畸变具有现实的应用意义。     

热辐射中存在偶极相互作用的原子量子态保真度研究

建立了两个两能级原子置于热辐射场环境中的模型,当计及原子偶极间的相互作用时,利用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元随时间的演化规律.针对三种不同的初始状态,分析置于强热辐射场中原子量子态保真度.结果表明:两个原子初始处于不同量子叠加态,量子信息在传输过程中可能发生部分失真,也可能不失真.初始状态对量子信息失真的快慢程度有明显的影响.     

Selection and optimization of mirror structure of off-axis two-mirror afocal system北大核心CSCD

According to the structural characteristics of aspheric off-axis two-mirror optical system, the imaging characteristics of the system were analyzed by using primary aberration theory. Based on the characteristics of different aspheric surfaces, the vector expression of system aberrations was derived. Using the Seidel coefficients, the primary wave aberration of systems were expanded and values of system aberration for different aspheric surface shapes were specifically calculated. After the evaluation index of the off-axis structure was determined, the imaging qualities of different surface shape combinations were compared. Then the optimal surface shape selection method was analyzed by quantitative comparison results. The results show that compared with other reflector combination methods, the spherical aberration, coma and astigmatism of the off-axis double paraboloid system are all 0, the wavefront RMS is much better than λ/14 (λ=0.587 6 μm), and the Strehl ratio is greater than 0.8. According to the calculation results, it not only has a stronger ability to suppress multiple primary aberrations, but also can effectively compress the volume of the system. Copyright ©2022 Journal of Applied Optics. All rights reserved.     

利用受激布里渊散射改善偏振抽取腔光束质量的研究

在理论上分析了受激布里渊散射相位共轭效应和阈值效应对后向受激布里渊散射光束发散角的影响。在实验上，用受激布里渊散射相位共轭镜（SBS PCM）代替普通反射镜构成Nd:YAG激光器的偏振抽取腔，补偿了激活介质和光学元件造成的波前畸变，压缩了发散角，改善了光束质量。研究了抽运能量、透镜焦距等因素对受激布里渊散射偏振抽取腔输出光光束质量的影响。     

泽尼克多项式校正全息阵列光镊像差的实验研究

像差会影响光镊对粒子的捕获效果. 全息阵列光镊中, 像差不仅来自光学元件, 由特定算法设计的光阱相位片也会在光路中引入像差. 本文通过液晶空间光调制器加载泽尼克多项式相位图, 对全息阵列光镊中由光栅透镜组型算法引起的像差进行校正. 结果显示: 利用三阶泽尼克多项式可有效消除光路中由光栅透镜组型算法引 起的慧差, 使得捕获2 μm聚苯乙烯小球的阵列光阱刚度提高了约40%; 对比不同项的像差校正结果发现, 全息阵列光镊中由算法引起的慧差 与光学元件引起的像差一样, 也会对阵列光阱的捕获效果产生较大影响; 同时根据一阶像差校正结果可得光栅透镜 组型算法对于一阶泽尼克像差具有鲁棒性. 实验结果表明, 对全息阵列光镊中由 算法引起的像差进行校正, 对于提高光阱的捕获效果和深化对算法特性的认识都具有重要意义.