准分子介质中的弛豫振荡(英文)

本文描述了稀有气体卤化物准分子介质中光强的弛豫振荡,使用的高压混合气体由稀有气体.卤素和相应地缓冲(稀有)气体所组成.借助氩离子激光束(514.5nm)探测激活介质,测得三原子准分子Xe_2Cl的弛豫振荡周期值为4nm左右.系统用相对论强电子束进行泵浦.在对准分子介质的光学增益观测中,发现了光场强度弛豫振荡的有趣现象.这种振荡表明了光强与被激励介质间的相互作用.本文首次描述了准分子介质中的这种振荡,其物理学机制可以认为是:光强增加导致受激发射速率增加使得粒子数反转下降,这就引起光学增益减小,而光学增益的减小反过来又导致光强的减弱.我们假设,高压混合气体被电子束泵浦后形成均匀加宽的四能级系统,而激光下能级是空的.利用微扰方法,建立起了描述腔内光子数密度变化R_1的微分方程如下:(?)_1+B(?)_1+Cn_1=D.进一步,类比无线电技术中RLC线路理论,可以得到弛豫振荡的周期T为T=2α[t.τ/(p-1)]~(1/2).其中,p——是泵浦函数,t——是腔内光子寿命,τ——是除受激发射之外,其他一切因素造成的激发态寿命.由这一公式计算出的周期T理论值和实验中观测到的值基本上是一致的.这样,反过来就可由测量弛豫振荡周期,去确定泵浦函数或原子寿命,并和其他方法相佐证.     

非线性光学 位相共轭、自聚焦等相关效应

O437 2006043105含负折射率介质非线性Bragg腔的双稳态特性=Bistableproperties of nanlinear Bragg cavity containing negative re-fractive index materials[刊,中]/蒋美萍(南京理工大学材料科学与工程系.江苏,南京(210094)) ,陈光…∥光子学报.—2006 ,35(4) .—535-539研究了含负折射率介质一维光子晶体非线性Bragg腔的透射特性、光学增强和双稳态特性、对负折射率介质无色散和有色散非线性Bragg腔及由两种正折射率介质构成的非线性Bragg腔的透射谱、光学增强、缺陷模的线宽、入射光的红移量、双稳态开关阈值进行了比较。含负折射率…     

非线性光学 非线性光学概论

O437 2006043092激子-声子相互作用对三阶非线性光学性质的影响=Effects of exciton-phononinteraction onthird-order nonlin-ear optical properties[刊,中]/姚鸣(宁夏大学物理电气信息学院.宁夏,银川(750001)) ,朱卡的…∥光学学报.—2006 ,26(4) .—605-610在对激子不作任何近似的条件下,对强耦合激子-声子系统中非线性光学性质在理论上进行了研究,结果表明当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时,系统的非线性光学吸收和克尔系数显著增大,从而证明了激子-声子的强相互作用对介质的非线性光学性质的影响相当大。并且,与…     

准光学相位共轭器

近年来出现的相位复共轭光学[1],对于实时适应光学、非线性激光光谱学、光学信息处理、光学成象、超低噪声探测、光开关、光计算机、干涉仪和激光腔等领域的研究具有重要意义. 光学相位复共轭可分为非线性光学相位共轭和准光学相位共轭[2].准相位共轭(PPC)与非线性相位共轭(NOPC)相比,具有许多引人注目的优点:(1)对受激布里渊散射(SBS),反射波相对于入射波有频移,由此将产生附加的位相差,但准相位共轭器不产生频移;(2)对简并四波混频(DFWM),则有以下几种情况:若介质为共振介质,则入射光波须工作在共振峰附近,由此就限制了工作光的波段…     

无周期光学超晶格中误差函数研究

利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′2(xn)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.     

无周期光学超晶格中误差函数研究（英文）

利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′_2(x_n)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.     

光学信息处理讲座 第二讲 半色调方法实现非线性变换

一、引 言 光学信息处理系统具有二维、并行、高速地完成傅里叶变换、相关和卷积等线性运算的能力.在典型的光学处理器以及低功率的情况下,除非使用特殊的技术,一般只能实现线性运算.但是,许多信息处理的应用又要求对数据进行非线性运算.过去,非线性变换主要是通过数字方法实现的.现在已经使用了多种技术来实现光学非线性运算(变换).最方便的方法是利用胶片特性曲线的非线性,实现非线性变换.例如,对数变换[1],密度切片的提取[2]等. 可饱和吸收体以及在某些情况中的光学反馈,也是实现非线性光学运算的重要途径[3,4].由于介质的非线性光学效应…     

光学信息处理讲座第十一讲 相干光学反馈技术

电子学中的反馈技术在光学领域中的引入,给光学信息处理带来了灵活性.本文着重讨论相干光学反馈系统. 相干光学反馈的基本原理:在系统输出端取出部分二维输出信号,将其与输入信号叠加后,重新输入系统,并对其二维空间频谱进行调制,得到一个非线性的、可变的系统传递函数. 实现相干光学反馈技术的光学系统有多种形式,其中主要包括二反射镜型反馈系统[1]、四反射镜型环形反馈系统[2]、平行平板型法布里-拍罗干涉仪反馈系统[3]和共焦球面型反馈系统等[4]. 一、二反射镜型反馈系统[4] 二反射镜型反馈系统是在常规的相干光处理系统(4f系统)的基础…     

实现半导体激光器频率跟踪和锁定的新方法

本文报道实现半导体激光器连续频率跟踪和锁定的一种新方法:利用法拉第反常色散光学滤波器(FADOF)的透射谱作鉴频器,改变法拉第反常色散光学滤波器的磁场强度,实现频率跟踪和稳频.实验得到,当磁场从0.7×10~(-2)T变到2.2×10~(-2)T时,半导体激光器在～2GHz范围内跟踪锁定,其频率稳定度优于2.1×10~(-10)(100ms≤τ≤10s).     

激光器结构与设计

TN2422007010220一种基于高斯光束的平凹激光腔对准方法=An adjustingmethod of plane-concave laser resonator based on Gaussianbeam[刊,中]/肖孟超(中科院长春光机所.吉林,长春(130022)),姜耀亮…//光学精密工程.—2006,14(5).—740-744给出了一种基于高斯光束的平凹激光腔对准方法。在高斯准直光束后加一透镜系统,恰当地调整准直高斯光束到某一种汇聚发散的状态。在这种状态下,可使由平凹腔凹面镜和平面镜反射回来的光斑直径大小相仿,解决了不加透镜系统时,两反射回来光斑直径相差很大,难于对准的问题,提高了两光斑的对准精度。实验…     

蒽二酮类化合物的合成及结构-非线性光学性能关系的研究

设计合成了6个新的蒽二酮类化合物,用紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、1H核磁共振和元素分析表征了结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为2.62～3.55×10-13esu,非线性折射率n2为4.82～6.52×10-12esu,分子二阶超极化率γ为2.57～3.25×10-31esu,响应时间τ为91～116fs.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.增长共轭链,形成供吸供构型,增大取代基的供电子能力,提高共轭体系的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

色散光学双稳系统中的一级相变类比

研究随机过程中由噪声诱导的非平衡相变一直是国际学术界十分关注的课题之一[1, 2].我们从色散光学双稳系统出发,当入射光中的强度涨落和位相涨落分别看作色噪声时,用统一色噪声近似得到它们的定态强度分布.研究结果表明,当入射光仅包含强度涨落时,随着噪声相关时间τ的增加,一级相变类比参数(I,θ)区域图中,定态强度分布函数Qs(I)在I>0处有一相对极大和一相对极小的区域范围变小.     

非线性光学 非线性光学材料

O437 2006043106一种新型二阶非线性光学功能分子及其交联聚氨酯材料的合成=Synthesis of a novel second order nonlinear opti-cal chromophore and its polyurethane polymers[刊,中]/祖凤华(中科院理化技术研究所.北京(100101)) ,邱玲…∥高等学校化学学报.—2006 ,27(3) .—562-565合成了新型的含有偶氮和噻吩环的二阶非线性光学功能分子,用红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱确定了其结构;制备了含有该功能分子的两种交联型聚氨酯聚合物薄膜,当测量波长为1 064 nm时,用Marker条纹法测得的二阶非线性光学系数d33值分别为80 .6 pm/V…     

非线性Bragg微腔的双稳态研究

研究了一维Bragg微腔中的光学增强效应,并对F-P腔中Kerr介质的双稳态特性进行了理论分析,并得到相应的数学表达式.研究表明,对聚焦型Kerr介质（χ(3)>0）,要产生双稳态特性必须给入射光波预置一定的红移量,若是散焦型介质（χ(3)<0）则要预置一定的蓝移量.红移量（或蓝移量）的临界值与光子晶体的介质折射率、周期数、F-P腔长度、缺陷模的线宽（FWHM）等因素密切相关,它随介质折射率比、周期数、F-P腔长的增大而减小,随缺陷模的线形变窄而降低.要有效地降低非线性介质的双稳态开关阈值,除了尽可能选择较小的合适红移（或蓝移）量外,还要选择｜χ(3)｜较大的Kerr介质以增强腔内的非线性光学效应.     

实现混沌系统同步的非线性状态观测器方法

针对一类状态不能全部测量且含有不确定因素的混沌系统的同步问题，设计了一个带有控制器的非线性观测器.当系统的非线性项满足一定条件时，不论系统是处于平衡点、周期、拟周期、混沌或超混沌状态，都可使观测器的状态按照目标系统给定的轨道演化，并且是大范围内可同步的.计算机仿真结果表明了所提出方法的有效性. 关键词： 状态观测器 混沌 超混沌 同步     

参量放大器腔中光力诱导透明与本征模劈裂性质

研究了在含有光学参量放大器的光力学腔中关于弱探测光的光力诱导透明与本征模劈裂的性质.研究发现,光学参量放大器的驱动场相位和非线性增益值的大小对光力诱导透明窗口宽度和本征模劈裂性质有非常重要的影响,特别是当控制光频率工作在光力学红边带下,通过适当调制相位和非线性增益可以实现比空腔时(没有光学参量放大器时)还狭窄的光力诱导透明窗口,此时伴随着陡峭的色散曲线.这些研究结果有利于在光力耦合系统中实现快慢光、光存储等量子信息处理过程.     

蓝失谐驱动下双腔光力系统中的光学非互易性

光学非互易性对建立量子网络和现代通讯技术都是不可或缺的.本文研究了双腔光力学系统在蓝失谐驱动下如何实现完美的光学非互易性.研究发现此系统中的光学非互易性来源于系统中的光力相互作用和腔模线性耦合相互作用之间的量子干涉效应.在应用光力学输入输出关系得出输出光场表达式后,给出了在此系统中实现完美光学非互易性的条件以及影响非互易谱线宽度的因素.另外还发现当系统参数(耗散速率)一定时,可以存在两套耦合强度来实现完美的光学非互易性.最后利用劳斯-霍尔维茨(Routh-Hurwitz)稳定性判据给出了系统的稳定条件.     

利用腔内四能级原子相干效应实现全光学信号存储

在光学腔与四能级原子组成的非线性光学双稳系统中，利用调谐于不同能级附近的控制信号光脉冲可以使光学腔模产生“IT”或“负”的非线性相移，从而实现了光学双稳迟滞曲线的受控移动及双稳“高态”与“低态”之间的可控跃变，基于上述效应，完成了光学信号的全光存储与腔输出状态的低功率控制开关．这一结果为全光及量子信息处理提供了新的可供利用的物理机制．     

R(o)ssler系统的电路板实现及混沌控制

设计一种基于R(o)ssler方程的混沌电路装置,研究了从周期演变到混沌状态的分岔过程,采用非线性反馈控制方法实现了对R(o)ssler混沌系统的有效控制,实验结果表明:通过改变反馈增益,可将R(o)ssler系统从混沌状态控制到稳定的周期状态.     

非线性光学 非线性光学器件

O437 2006032127基于光纤Fabry-Perot滤波器的电光混合光学双稳态=Hybrid optical bistability by use of fiber Fabry-Perot filter[刊,中]/吕国辉(哈尔滨工业大学应用物理系.黑龙江,哈尔滨(150001)) ,叶红安…∥光学技术.—2006 ,32(1) .—8-10提出了一种新型的电光混合光纤光学双稳装置,它由波长为1 .55μm带尾纤的DFB半导体激光器、全光纤可调谐Fabry-Perot滤波器和电光反馈电路构成。实验中通过改变输入光强实现了光学双稳运转。讨论了该双稳器件在激光光强稳定器和光纤传感器方面的应用。图5参8(严寒)非线性光学 非线性光学器件…