近化学配比LiNbO3晶体双色光全息记录的实验研究

实验用红光记录紫光敏化,研究了几种不同掺杂浓度和氧化还原状态的近化学配比铌酸锂晶体的双色全息记录特性,如其饱和衍射效率和记录灵敏度的变化规律。实验结果表明,晶体的饱和衍射效率随透射光强与紫外光强比值的增加先增加后减小,而记录灵敏度在不断减小。Mn含量相同时,Tb含量越高的晶体饱和衍射效率越高,而记录灵敏度越低。Tb含量相同时,含Mn比不含Mn的晶体的饱和衍射效率低,但记录灵敏度更高。还原晶体的饱和衍射效率和记录灵敏度均比氧化晶体高。记录光与敏化光的比值、掺杂浓度和氧化还原状态对晶体的全息特性产生影响。通过适当调整上述参数之间的关系,可对材料的全息记录特性进行优化。     

铟钕掺杂钽酸锂单晶的生长及光学性能

采用提拉法生长了双掺杂钕离子(Nd3+)和铟离子(In3+)的同成分LiTaO3单晶。测量了该单晶的紫外-可见光吸收光谱,分析了该晶体的缺陷结构,得到了铟离子的掺杂浓度阈值。当铟离子掺杂浓度达到该阈值时,In∶Nd∶LiTaO3晶体的抗光损伤能力显著增强。铟离子取代晶体中的反位TaLi4+,使晶体光电导增大,减弱了光折变效应。In∶Nd∶LiTaO3晶体在光波长0.808μm处的吸收峰的半峰全宽为15nm,吸收截面为5.26×10-21 cm2。采用0.808μm半导体激光作为抽运源,钕离子在光波长1.06μm处出现强烈的荧光带。这些研究结果表明,In∶Nd∶LiTaO3作为多功能晶体可以应用于高功率的光子学或光电子学器件中。     

强非局域介质中传输光束的高阶模孤子解

文章基于强非局域非线性空间中 的线性模型利用试探调制解的方法得到了1+2维矩空间的厄米高斯型解。 厄米高斯型解和拉盖尔高斯型解都为高阶模传输光孤子解,但其所选择的坐标基不一样,使得高阶模孤子的特性也不同。 文章首次分析了两类孤子之间的联系,并提出了两类孤子之间 的转化可能。     

Surface defect gap solitons in two-dimensional optical lattices

We investigate the existence and stability of surface defect gap solitons at an interface between a defect in a two-dimensional optical lattice and a uniform saturable Kerr nonlinear medium. The surface defect embedded in the two-dimensional optical lattice gives rise to some unique properties. It is interestingly found that for the negative defect, stable surface defect gap solitons can exist both in the semi-infinite gap and in the first gap. The deeper the negative defect, the narrower the stable region in the semi-infinite gap will be. For a positive defect, the surface defect gap solitons exist only in the semi-infinite gap and the stable region localizes in a low power region.     

叠加qs相干态的非经典性质

构造了叠加qs相干态,并研究了它的压缩性质、反聚束效应等非经典性质.数值计算了叠加系数和形变参数q与s对非经典性质的影响.奇偶qs相干态的有关结果作为特例包含在本文的一般结论之中.     

基于狭槽天线超表面的复振幅光瞳滤波器

为了产生具有特殊性质的聚焦矢量光场,根据狭槽天线与线偏振片的相似性,设计了刻蚀有多个不同方向狭槽天线环形阵列的超表面,作为离散型复振幅光瞳滤波器使用。以径向偏振入射光为例,经该滤波器并经大数值孔径透镜紧聚焦后,可获得衍射受限的超长3维光管场。结果表明,由于狭槽天线具有局域调控入射光场振幅和相位的特性,各个环带上具有各自特定的透射率,同时具有特定的二元相移（0/π）分布,可以用来实现具有特殊性质的矢量光场。这种结构的超表面对矢量光束的产生与调控提供了新途径。     

基于超表面的宽波带光束聚焦研究

超颖表面是一种基于亚波长结构的光学平板膜层,可在亚波长传输范围内调控入射光束的相位、振幅和偏振。为了代替传统的曲面光学元件,采用传输相位调控理论和广义折反射定律,设计了一种新型的超颖表面,并进行了程序模拟,取得了此亚波长结构对光束聚焦调控的数据。结果表明,当增加超颖表面的椭圆基元的长短轴长度时,材料的等效折射率增加,并且适用的波长范围增加到0.7μm~1.2μm;通过优化超表面结构参量,可实现在宽波带范围内的相位调控,进而获得聚焦光场的优化,在一定程度上可以代替传统光学元件实现光学聚焦。该研究结果在超分辨率成像及光刻等方面有一定参考价值,在一些特殊的需要亚波长结构调控光束的情况下可以使光路简单化,并且比传统的光学元件有着厚度方面的优势。     

叠加q相干态的振幅M次方压缩

本文构造了以奇偶ｑ相干态为特例的一般叠加ｑ相干态｜α,θ〉ｑ＝ｃ（｜α〉ｑ＋ｅ＾ｉθ｜－α〉ａ）,并研究了它的振幅Ｍ次方压缩性质,发现这种叠加态只存在振幅奇数次方压缩效应。并数值计算了叠加系娄籴形参数对压缩的影响。     

掺铁近化学配比铌酸锂晶体的紫外光致吸收和弛豫过程的研究

生长了系列掺杂低铁(质量分数分别为0×10-6,3×10-6,5×10-6,10×10-6,25×10-6,50×10-6、100×10-6)的近化学配比铌酸锂(SLN)晶体,测量了它们的紫外-可见光谱,并通过477nm处的线性吸收系数估算晶体中Fe2+和Fe3+的浓度。利用抽运(365nm)-探测(632.8nm)法测量不同掺杂浓度晶体光致吸收的动态过程和稳态特性,结果表明光致吸收是以扩展指数的形式衰减的,其衰减时间常数(即小极化子的寿命)随掺杂浓度和抽运光强增加而减小,扩展指数因子随抽运光强的增加而减少。根据电子的输运方程,利用四阶龙格-库塔方法对电子输运过程进行数值求解,模拟了掺铁铌酸锂(Fe:SLN)晶体的光致吸收的全过程,与实验所得结果符合得很好。     

Continuous generation of dissipative spatial solitons in two-dimensional Ginzburg–Landau models with elliptical shaped potentials

We report on the rich dynamics of two-dimensional fundamental solitons coupled and interacting on the top of an elliptical shaped potential in a two-dimensional Ginzburg–Landau model. Under the elliptical shaped potential, the solitons display unique and dynamic properties, such as the generation of straight-line arrays, emission of either one elliptical shaped soliton or several elliptical ring soliton arrays, and soliton decay. When changing the depth and sharpness of the external potential and fixing other parameters of the potential, various scenarios of soliton dynamics are also revealed. These results suggest some possible applications for all-optical data-processing schemes, such as the routing of light signals in optical communication devices.