Raman自由电子激光器的参量研究

本文对我们研制的一台Raman 自由电子激光器进行了参量优化实验工作,给出了器件最佳工作条件.在这种条件下,激光器性能获得较大改善:电子效率有数量级的提高(使用铁环波荡器时达0.8％,使用电磁波荡器时达1.4％);激光器显示了良好的调谐性能(波长调谐范围:使用铁环波荡器时5—9mm,使用电磁波荡器时6—12mm).实验结果与理论计算符合得较好.     

自由电子激光半经典理论探讨

本文用经典电动力学来描写激光场;用相对论量子力学来描写电子束。将Maxwell方程通过电子几率密度的连续性方程与Dirac方程相耦合建立了半经典的自由电子激光理论。半经典理论给出了更多的知识和更精确的结果。     

激光双Q调制巨脉冲理论

本文提出了一种在主动与被动Q开关同时作用下的激光巨脉冲理论;它的建立是在变率方程中不仅引入了可饱和吸收媒质的顶,同时还引入了时变开关函数。文中对双调制巨脉冲作了较全面的理论探讨,尝试解决若干具有实际意义的问题。 在所研究的问题中,我们确定了巨脉冲激光器的三个工作区域:1.单脉冲区;2.多脉冲区;3.截止区(在此区域内不出现任何脉冲),并用解析法导出了有关公式,针对典型的激光器参量绘出曲线,示出了对于三种不同区域马达转速和染料浓度的变化界限。 巨脉冲激光器的运转可以描述为三种工作状态:“高效”工作状态,在输出镜透过率取任意值时给出最大功率;“最佳”工作状态,在透过率取最佳值条件下,给出更高的功率;“普通”工作状态是指单脉冲工作,但不是最大功率输出。文中导出基本关系式,估计了为实现高效或最佳工作状态对系统参量所要求的量级。 本文建立的普遍理论,包括了单纯主动开关(马达转镜)和单纯被动开关(染料调Q)这两种特殊情形.设染料浓度或马达转速为零,则文中导出的全部公式分别适用于马达调Q激光器或染料调Q激光器。 本文的理论是建立在解析方法上,而不是依赖于计算机,附录中给出的计算机结果是为了检验解析理论的准确程度。     

光纤中RM对SRS相对强度的影响

本文将喇曼混频(RM)作为影响光纤中多级受激喇曼散射(SRS)的主要因素,进行了理论研究。在理论分析中,同时计入RM和高级SRS,并提出了一组包括九个波的耦合微分方程组,计算了直到十级的SRS的数值解。用YAG:Nd Q-开关激光器、脉冲染料激光器和多模GeO₂·SiO₂玻璃光纤,对由单波长和双波长激光激励的多级SRS的相对强度进行了实验研究。理论分析结果和实验结果一致。实验上所观测到的SRS光谱是由于同时存在SiO₂和GeO₂四面体的形变振动而产生的。它们的振动频率为1.3×10¹³和1.4×10¹³赫兹。     

钛宝石飞秒激光脉冲的产生和高重复率放大及压缩实验研究

国内首次完成的高重复率掺钛蓝宝石(简称钛宝石)飞秒激光脉冲的产生和放大实验研究工作,用自行设计的钛宝石激光器实现了最短脉宽为 15 fs、谱宽为 80nm、平均输出功率为 200mW的自锁模脉冲的稳定输出,以此作为种子脉冲,在钛宝石放大器中采用啁啾脉冲再生放大技术,经展宽、放大、压缩后获得重复率 5 kHz、单脉冲能量大于100μJ、脉宽小于50fs的超短脉冲.文中就该系统的设计及实验结果进行了分析和讨论.     

自起振被动锁模掺Er3+光纤环形腔孤子激光器的实验研究 *

讨论了自起振掺Er³⁺光纤环形腔激光器产生飞秒光脉冲的机制及实验研究结果 .采用976nm半导体激光作为泵浦源 ,利用光纤的非线性偏振旋转效应 ,在掺Er³⁺光纤环形腔激光器中产生可饱和吸收体从而产生自幅度调制锁模机制 ,得到了完全自起振、稳定的锁模光脉冲 .输出最短光脉冲宽度 269 fs ,中心波长1.531 μm ,脉冲重复率21.37MHz ,激光器两个输出端输出的平均功率分别为0.25mW和0.08mW ,最低维持稳定锁模的阈值泵浦功率15mW .在高功率泵浦下 ,光纤激光器产生了稳定的高阶谐波锁模光脉冲 ,还研究了不同腔长、不同泵浦激光功率下锁模光脉冲宽度的变化等 .     

基于事件函数的脉冲微分系统的数值模拟

主要研究状态脉冲微分系统的求解算法.利用ode求解器的事件定位功能,通过定义事件函数确定系统脉冲发生时刻,并对系统状态变量进行脉冲处理;利用Matlab语言设计脉冲微分系统的数值算法,并选取不同的脉冲系统进行仿真实验.     

EMW-FEL高功率回旋管泵源自洽非线性理论

本文对电磁波泵自由电子激光(EMW-FEL)回旋管泵源的几个重要理论问题进行了研究。如电磁Wiggler场的角向极化形式以及泵源的暂态过程特性对其工作条件的依赖关系等。这些问题对电磁波泵自由电子激光系统的工作有显著的影响。作为例子,文中对TE₁₃自洽场模进行了有关的数值模拟计算和分析。     

飞秒激光脉冲掺Er3+光纤放大过程中的高阶孤子压缩效应与增益特性的实验研究 *

报道1 .531 μm飞秒激光脉冲在掺Er³⁺光纤放大器放大过程中产生高阶孤子压缩效应和增益特性的实验研究结果 .采用同向泵浦方式下 ,平均功率146 μW、脉宽480fs的种子光脉冲通过6m长高浓度掺Er³⁺光纤放大后光脉冲宽度压缩为260fs,平均输出功率14.5mW ,对应的单脉冲能量约0.691 nJ ,峰值功率2657.7W ,重复率20.84MHz,同时光谱发生分裂 ;而经过 3m长掺Er³⁺光纤放大后光脉冲的光谱在不同泵浦功率点保持单峰 .实验中还测量到在逆向泵浦下 ,放大后的光脉冲随泵浦激光功率的增加 ,脉宽呈现出反常压缩状态 ,即光脉冲先随泵浦激光功率的增加而压缩 ,当泵浦激光功率为38mW时 ,放大后光脉冲宽度达到最短309fs,接着随泵浦激光功率的增大 ,放大后的光脉冲宽度呈展宽趋势 ,而在不同泵浦激光功率点 ,放大后光脉冲的光谱保持单峰结构 .     

多光束共振光压作用下钠原子束的偏转

本文报道了多光束共振光压作用下钠原子束偏转的实验研究结果。文中提出了用多光束与原子束相互作用以增大原子束的偏转量,并可大大降低对激光功率的要求。用一台染料激光器照射钠原子束得到1×10^-2rad的偏转角,偏转距离约7.2mm,并用激光诱导原子束荧光的方法检测原子束的偏转。     

飞秒激光啁啾脉冲放大过程中的放大自发辐射及其抑制

通过系统的实验 ,研究了飞秒激光啁啾脉冲放大过程中的放大自发辐射(ASE)及其抑制 .利用ASE与放大信号光在空间、时间和频谱特性等方面存在的差异 ,有效地抑制了ASE对啁啾脉冲放大过程的影响 ,实现了 1 0 ⁶∶1的高信噪比放大 ,获得 38fs ,1 .4TW飞秒激光脉冲 .     

单光子探测用于光子统计测量的研究

实验研究了通过记录每一个光子事件直接测量微弱脉冲激光(平均光子数 ≈0.1, 脉冲持续时间10 ns)的Mandel 参数. 在基于Hanbury-Brown-Twiss探测结构, 取样时间内每个单光子计数器最多探测到一个光子的情况下, 测量发现低于阈值电流工作的二极管激光呈Super-Poisson统计分布. 另外验证了工作于远高于阈值电流的二极管激光(强度噪声主要为散粒噪声)的Poisson分布相干态的Mandel 参数 Q_C约为- /2. 在测量误差内, 实验结果与理论分析一致.     

磁场中旋转运动圆环板主共振分岔及混沌研究

研究了磁场中旋转运动圆环板的磁弹性主共振及分岔、混沌问题.通过Hamilton(哈密顿)原理推得磁场中旋转运动圆环板的横向振动方程,并采用Bessel(贝塞尔)函数作为振型函数进行Galerkin(伽辽金)积分,得到磁场中旋转运动圆环板的无量纲非线性振动常微分方程.利用多尺度法展开,得到静态分岔方程、对应的转迁集与分岔图,以及物理参数作为分岔控制参数时的分岔图.利用Mel’nikov(梅利尼科夫)方法,对系统混沌特性进行研究,得到外边夹支内边自由边界条件下异宿轨破裂的条件;通过数值计算,得到外激振力幅值作为分岔控制参数时系统的分岔图与指定参数条件下系统响应图.结果表明,磁场扼制多值现象的产生;激振频率、转速、磁感应强度越小,激振力幅值越大,系统的异宿轨越容易发生破裂,从而引发混沌或概周期运动.     

自由电子激光诱导Hg1-xCdxTe中双光子光电导

应用北京自由电子激光（BFEL）对典型的红外光电子材料Hg_1-xCd_xTe进行了非线性光电导特性研究. 利用自由电子激光的高光子密度特性,采用光电导实验构型研究了Hg_1-xCd_xTe材料中双光子吸收诱导光电导特性,观测到了随激发光强度增大而出现的饱和效应,并比较了不同偏压下双光子光电导的特性.     

白(既鱼)豚(Lipotes vexillifer)的声信号及声行为

本文记录了白暨豚(Lipotes vexillifer)水下声信号,并对信号进行了分析,分析表明,白暨豚声信号可分为两大类:短持续期信号(脉冲列或单脉冲)和长持续期信号(啸叫声)。文中给出了这些信号的时间波形和它们的频谱,讨论了信号的特点,进行了白暨豚声行为实验。实验表明,以长度为300毫秒左右的正弦脉冲作为呼叫信号,在一定的频率范围内,一声呼叫,白暨豚即发出二三声啸叫声作为回答,反应最灵敏的频率范围是4-7千赫,在此范围内,应答率达到100％,向水中回放录制的白暨豚本身的声信号,可使白暨豚游向发射换能器。而对其它信号,如噪声、音乐则无此反应。     

激光驱动NaF等离子体keV能区线谱X光转换效率

本文报道了LF-11 Nd-玻璃激光器件驱动NaF等离子体0.9—1.5nm线谱X光转换实验的理论工作。结果表明:激光(λ=1060nm)功率密度在1×10¹³—3.5×10¹³W/cm~2内变化时,0.2％<ε<1％。对ε随λ的变化也做了讨论。同时,将理论结果与实验做了比较。     

二次谐波发射的时间截止或迟后特性研究

本文论述了在较宽脉冲或在人为引入预脉冲的激光与等离子体相互作用中的二次谐波发射的新特性,特别是在时间分辨特性上的截止或迟后发射的行为。研究表明,受激布里渊散射是导至低z靶所发射的二次谐波时间截止特性的主要原因;而经典逆轫致吸收则可能是决定高z靶的二次谐波发射的时间分辨特性的重要机制。     

聚苯基缩水甘油醚和聚萘基缩水甘油醚的激基缔合物荧光研究

合成了聚苯基缩水甘油醚(PI)和聚萘基缩水甘油醚(PII),并用¹³C NMR,IR 等方法鉴定了它们的结构。研究了PI,PII及其模型化合物(单体)的荧光光谱,发现它们的稀溶液只存在单分子荧光。从稀溶液—浓溶液—固体的发射光谱的变化可以看出,当高分子相互靠近到一定程度,在长波方向呈现激基缔合物荧光峰。进一步从浓度效应论证了这是高分子链间芳环相互作用的贡献。这一结果对阐明高分子存在链间激基缔合物提供了新的实验依据。     

磁共振波导自由电子激光三维动力学理论

本文给出了使用波导漂移管和螺旋磁场泵的自由电子激光符拉索夫动力学理论。文中分析了当电子迴旋频率接近磁泵频率时出现的磁共振效应,推导了线性工作区的增益公式。从结果分析可以看到,考虑了场与束的三维结构以后,空心电子束的半径不能任意选取,否则在一定范围导致不稳定性完全消失。最后还给出了决定最佳束半径的方程,指出工作于高阶模有可能提高增长率。     

关于内亏格1的弱可约SD-分解(英)

设(M；H_1,H_2；F_0)为带边3-流形M的一个SD-分解．称该分解为可约的(或弱可约的)若存在本质圆片D_1■H)_1,D_2■H_2使得■D_1,■D_2■F_0并且■D_1=■D_2(或■D_1∩■D_2=■)．称(M；H_1,H_2；F_0)为内亏格1若F_0为穿孔环面．本文主要结果：一个弱可约的内亏格1的SD-分解或是可约的或是双经的．