准位相匹配材料研究新进展及应用

准位相匹配材料（光学超晶格）是一种人工非线性光学材料，目前已被广泛应用于倍频，三倍频，光参量振荡等激光变频领域，这种材料可以通过提供倒格矢来满足非线性光学过程中的位相失配，从而提高非线性光学过程转换效率，文章简要回顾了准位相匹配理论的发展过程，对其基本原理及主要应用做了较为详细的描述，并对近年来该领域的一些新进展做了介绍。     

与准A型四能级系统互作用光场的熵演化

研究了准A型四能级系统与非关联双模相干光场相互作用系统的场熵演化特性，讨论了原子初态、平均光子数及能级劈裂对场熵的影响．该系统包含了二能级原子和三能级原子与单模场相互作用情况．     

准相位匹配非线性切连科夫倍频与和频效应

研究了两维光学超晶格光波导中的准相位匹配切连科夫(Cerenkov)倍频与和频效应,利用光学超晶格的不同倒格矢实现了多组准相位匹配切连科夫倍频与和频的同时输出,从理论和实验两个方面探讨了光学微结构材料中非线性切连科夫辐射产生的机制、效应和可能的应用.     

化学计量比LiNbO_3晶体的激光显微拉曼光谱研究

对用助熔剂提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体进行了激光显微拉曼光谱测试分析 ,与同成分LiNbO3晶体相比较 ,A1 (TO)与E(TO)模的谱线数目、频率基本不变 ,验证了LiNbO3晶体属置换式固溶体的结论 .738cm- 1 处拉曼振动峰 (A1 (LO)模 )的相对强度随晶体中Li2 O含量的增加发生了明显的变化 ,在两种掺杂晶体中 ,此振动峰已经消失 .根据Li空位模型 ,从占位和结构上进行了分析讨论 .在 15 2和 872cm- 1 处拉曼振动峰半高宽随晶体中Li Nb的增大而变窄 ,对二者关系进行了线性拟合 ,利用拟合公式可根据拉曼振动峰半高宽计算晶体中的Li Nb值 .     

光学超构材料芯片上类比引力的研究进展

光学超构材料是一种人工设计的微结构材料,它的出现打破了传统材料设计思维的局域性,为在微纳尺度上人为调控电磁波提供了新的范式,实现了具有超越自然界常规材料的光学性质.尤其是超构材料具有将光和电磁辐射耦合到亚波长尺度的能力,满足了高速发展的现代科学技术对光学元器件的高性能、微型化以及集成化的新要求.因此,基于超构材料的光子芯片带来很多令人鼓舞的应用,如突破衍射极限的完美成像、多功能的集成光学器件等.更有意思的是,超构材料光子芯片还可以用来模拟一些广义相对论的现象,尤其是探索一些尚未被实验证实的与引力相关的现象.本文从不同类型的超构材料芯片出发,简要介绍了在光学超构材料芯片上开展的类比引力的研究,最后对其发展现状、优势与面临的挑战进行了相应的总结与展望.     

基于光学超晶格和全固态激光技术的准白光激光器

激光显示作为新一代的显示技术,有着传统显示方式无法比拟的优势,而红绿蓝三基色/准白光激光器则是激光显示技术的基础.三基色激光町以通过多种技术获得,通过非线性频率转换技术获得三基色激光是其中的一种.基于准位相匹配技术的光学超晶格作为非线性晶体通过微结构的设计能同时完成多个光参量过程.把光学超晶格多波长频率转换功能和全固态激光技术结合在一起,可以实现红绿蓝三色激光的同时输出.在此基础上,通过控制三色光的功率比例还可以获得白光的视觉效果,可称为准白色激光.本文介绍了我们在这一方面的初步工作,并对这一领域的发展作了一些展望.     

离子型声子晶体的光学性质

提出了离子型声子晶体的概念,发展了相应的理论：在实验上证实了离子型声子晶体中存在超晶格振动与电磁波的强烈耦合,观察到原先存在于离子晶体中的极化激元等长波光波行为;预言了一些可能的物理效应,离子型声子晶体超晶格振动和电磁波的耦合方程与黄昆方程在形式上完全一致,说明了超晶格与实际晶格在物理上的相似性。     

BBO四倍频全固态Nd:YVO4紫外激光器

报道了用BBO晶体对激光二极管抽运Nd:YVO4晶体声光调Q产生的1.064μm激光进行四倍频,实现平均功率为63mW准连续波266nm紫外激光运转,重复频率为12.5kHz、单脉冲能量5μJ、峰值功率达252W,绿光-紫外光转换效率达11%.     

光子芯片中相对论引力透镜效应的模拟与光捕获

“光”是自然界中最神秘的物质之一,近代物理学的几次重要革命,都是发源于人们对“光”的探索。爱因斯坦为了描述宇宙时空的本质,建立了广义相对论,其最著名的预言是,光线在天体附近引力场中会发生弯曲(见图1(a))。1919年,天文学家爱丁顿在日食过程中,观测到了太阳引力场中光线的弯曲,直接验证了近代最伟大理论的预言。同样,由于光是世界上速度最快的信息载体,对光的捕获和操控,就像理解光的本质一样,也是人们孜孜不断追求的目标。进入21世纪以来,由于信息技术突飞猛进的发展和光子集成的应用需求,人们越来越需要在微小芯片上操控光子的行为。