Transient saturation absorption spectroscopy excited near the band gap at high excitation carrier density in GaAs

Transient saturation absorption spectroscopy in GaAs thin films was investigated using femtosecond pump and supercontinuum probe technique at excitation densities higher than 1×10^{19}cm^{-3}. The Coulomb enhancement factor of the electron－hole plasma results in a spectrum hole at the pump wavelength. Two distinct transmission peaks at two sides of the pump wavelength are observed, arising from the bleaching of transitions from the heavy- and light-hole bands to the conduction band. The dynamic process of the transient saturation absorption is fitted using a bi-exponential function. The fast decay process is dominated by the carrier-phonon scattering and the slow process may be attributed to the electron－hole recombination.     

Green＇s function formalism in semi-infinite composites： an investigation of local field distribution

In the resonant composites, the formerly developed Green's function formalism (GFF) can be used to compute the local field distribution near resonance. In this paper, we extend the GFF in the infinite network to the semi-infinite networks by the method of image. Using the formalism, we investigate the local field distribution near resonance for the impurity clusters with admittance ε_0 embedded in one semi-infinite network with ε_1. With varying the admittance ε_2 of another semi-infinite network, we find that the local fields in the boundary experience great changes, especially at ε_2=-ε_1. The existence of the boundary enhances the localization of the fields within and around the metallic clusters. Therefore, the intensity of local field is influenced by the arrangement of impurity metallic bonds and its distance from the boundary.     

富勒烯分子簇三阶非线性光学特性

最近，富勒烯分子簇合成和分离的成功，已引起了人们对其非线性光学性质的重视，对富勒烯６０分子，Ｃ７０分子非线性光学响应的起源，测试方法及结果进行了综述和分析，最后对此方面研究的发展进行了探讨。     

Femtosecond Laser Pumped Conical Emission and Seeded Ring Amplification in BBO Crystals

The characteristics of femtosecond laser pumped conical emission in quadratic media of β-barium borate (BBO) crystals are analysed. A minimized dispersion phase-matching angle, by which a wide-range spectrum can be obtained, is used for broadband amplification. When a seed of a chirped supercontinuum pulse is input, it is found that the seed in wavelength 500 nm-750 nm is amplified and time resolved.     

The Carrier-Envelope Phase of Focused Few-Cycle Laser Pulses

The Gouy phase shift modulates the carrier-envelope phase of a focused few-cycle laser pulse. We investigate the variations of the carrier-envelope （CE） phase of a pulsed Gaussian beam on and off the axis by the first-order approximation and numerical calculation. The CE phase undergoes a π shift from minus infinity to infinity, and it changes fastest with distance at the focus. The variation of CE phase on propagation distance is nearly independent of pulse duration At when At is greater than lO fs and the first order approximation fits this result very well. The maximum difference of CE phase between a pulse with duration of one cycle and the result of first-order approximation is 0.09.     

微腔光梳的产生、发展及应用

光频梳提供了光波和微波相干链接的桥梁,它的诞生革命性地提高了人们对于光学频率和时间的测量精度,深刻影响着当今世界科技的发展.最早的光频梳产生于锁模激光器系统,然而基于锁模激光器的光梳,因其系统复杂、体积庞大和价格高昂,一般仅限于实验室应用.近年来一种新型光频梳应运而生,并有望解决上述问题.它是通过连续激光耦合进入高品质光学微腔而激发的,在频域上通过四波混频产生等间距的频率分量,在时域上则利用非线性效应平衡微腔色散而形成锁模,这种新型光频梳被称为“微腔光梳”.相比于传统光梳,微腔光梳有着尺寸小、可集成、功耗低和重频范围大等优势,它的出现标志着产生光梳迈向芯片级尺寸的时代,并引起了科学界和工业界越来越多的关注.本文首先概述了微腔光梳的产生与发展历程,随后介绍微腔光梳在实际应用方面取得的进展,最后对微腔光梳当前的问题进行总结,并对未来发展进行展望.     

若干新型微纳光子学器件研究

光子晶体和纳米光纤是两种重要的微纳光子学材料,各自具有非常独特的控制光子传输状态的功能,是研究微纳尺度下光与物质相互作用的重要平台,也是实现新型微纳光子学器件的重要基础.文章简要介绍了超快速低功率光子晶体全光开关、纳米光纤传感器、干涉器和介质-金属纳米线复合结构器件的研究进展.     

平面自旋压缩态的产生与原子干涉的机理

在玻色-爱因斯坦凝聚体中实现自旋压缩和量子纠缠, 对于提高原子干涉测量相位灵敏度和原子钟精度有着非常重要的意义. 基于一种新的平面自旋分量的不确定性关系, 介绍了如何利用两分量玻色-爱因斯坦凝聚系统中原子间相互作用提供的非线性效应和原子内部能级间线性耦合, 实现量子平面自旋压缩(挤压)和模式纠缠. 描述了一项关于平面压缩态的理论工作, 该工作利用哈密顿量的精确对角化求解系统基态, 优化非线性作用和线性耦合强度比值, 使得包含平均自旋方向在内的两个正交自旋分量的不确定度同时压缩, 因此在平面上所有相位角度的涨落都受到压制, 而在与该平面垂直的第三个自旋分量方向反压缩. 利用传统自旋压缩判定纠缠, 只能判断多个不可分辨的原子处于纠缠态, 而平面自旋压缩可以检测两个可区分模式(比如, 原子内态)间的纠缠, 从而在不同模式间进行量子信息处理. 同时, 为实现超越标准量子极限的原子干涉相位精密测量, 传统方式是利用单个自旋分量压缩, 但需要对待测相位角度有很好的估计, 或者可以进行多次测量以逐渐逼近可获得的最大压缩极限, 这就要求量子态可以被精确的重复制备. 而利用平面自旋压缩, 对任意未知相位角度只需要测量两个垂直自旋分量就可以实现高的相位测量灵敏度.     

利用阿秒激光追踪和控制原子分子内部电子的运动(英文)

随着强激光技术的快速发展,在物质与激光相互作用下,实验上发现了很多新奇的物理现象。这些现象成功地被各种理论模型和数值模拟所解释和证明。一种很重要的现象就是所谓的高次谐波产生:在原子和分子与强激光相互作用时,能够放出能量为基频光子能量几倍到几百倍的大能量光子。在实验上,人们已经可以通过合成截止频率附近的几个谐波来产生脉冲长度在阿秒量级的激光脉冲(1阿秒=10~(-18)s)。阿秒脉冲的获得开启了超快科学一个全新的领域:人们可以在电子运动的自然时间尺度上去探测和操控原子分子内部电子的运动,这是继飞秒科学后人们操控微观世界物质运动的又一大飞跃。在本文中,我们就最近几年我们在理论上所开展的阿秒物理做一个简单的综述,重点强调利用阿秒光去控制电子的电离动力学以及探测分子内部电子运动。     

胆甾醇修饰羟基喹啉锌的聚集诱导荧光蓝移

用稳态光谱以及皮秒瞬态荧光光谱研究了新型有机电致发光分子胆甾醇修饰羟基喹啉锌(Zn(ChQ)2)的聚集诱导荧光蓝移性质. 在Zn(ChQ)2的极性溶剂溶液中, 分子激发后会发生从胆甾醇基团向喹啉环的光致电子转移, 转移后形成了“扭转的分子内电荷转移态”作为新的荧光发射态. 而在薄膜态中, 分子由于聚集产生空间位阻, 不能形成新的荧光发射态, 相对于极性溶剂中, 产生聚集荧光增强效应, 荧光发射峰会蓝移, 发射强度会增强. 在薄膜态中, 全波长上的超快荧光衰减说明存在分子间光致能量转移过程.