双色场辅助阿秒XUV光电离及其应用

当前测量阿秒脉冲宽度的方法大多基于基频光辅助原子的XUV光电离。我们采用由高强度的近红外激光和其倍频光组成的双色激光场作为XUV光电离过程的辅助激光。数值模拟结果表明双色场辅助的XUV光电离能从垂直方向探测到的光电子能谱出发有效地识别阿秒脉冲序列中脉冲的个数。     

高品质激光尾波场电子加速器

激光尾波场电子加速的加速梯度相比于传统直线加速器高了3—4个量级,对于小型化粒子加速器与辐射源的研制具有重要的意义,成为当今国内外的研究热点.台式化辐射源应用需求的提高,特别是自由电子激光装置的快速发展,对电子束流品质提出了更高的要求,激光尾波场电子加速的束流品质和稳定性是目前实现新型辐射源的首要障碍.本文归纳整理了中国科学院上海光学精密机械研究所电子加速研究团队十年来在研制台式化激光尾波场电子加速器过程中采取的方案和取得的进展.例如率先提出了注入级和加速级分离的级联加速方案,通过实验获得了GeV量级的电子束能量;基于级联加速方式利用能量啁啾控制,实验获得世界最高品质的电子束流;通过优化激光系统稳定性和特殊的气体喷流结构,获得稳定的高品质电子束流输出等.这一系列实验结果有利于进一步推进激光尾波场电子加速器的应用.     

可变形镜在飞秒激光相位补偿中的应用

在一台kHz飞秒激光器中,引入可变形镜进行相位补偿,应用SPIDER方法和仪器作为测量手段,建立了一套相位测量补偿系统.实验表明激光脉冲的位相畸变得到较好的补偿,应用可变形镜是自适应相位补偿的一种有效而简单的方法.     

飞秒激光烧蚀石英玻璃的实验与理论研究

实验研究了800nm飞秒激光作用下石英玻璃的破坏机理和烧蚀规律，给出了破坏阈值与脉冲宽度的关系.发展了雪崩击穿模型，计算了材料的烧蚀阈值与脉冲宽度的依赖关系，烧蚀深度、烧蚀体积与脉冲能量的依赖关系，研究了导带电子的扩散对材料中激光能量的沉积、分布，以及材料的破坏阈值和烧蚀规律的影响. 关键词： 飞秒激光脉冲 破坏机理 石英玻璃 电子扩散     

圆偏振周期量级红外激光脉冲驱动产生太赫兹辐射

研究了周期量级的圆偏振激光在空气中成丝产生太赫兹辐射的偏振特性。将中心波长1.8 m、脉宽8.6 fs 的圆偏振红外激光脉冲聚焦到空气中,形成等离子体细丝,产生太赫兹辐射。通过测量太赫兹辐射的偏振状态,和偏振方向与驱动激光载波-包络相位的关系,发展太赫兹波偏振控制的方法。实验结果表明,太赫兹辐射为椭圆偏振,而且偏振平面随着驱动激光载波-包络相位的变化而转动。这对太赫兹波的偏振控制有重要意义,并为周期量级激光载波-包络相位的测量提供了新方法。     

单周期量级光脉冲研究

给出了利用单模光纤中的交叉相位调制效应产生单周期量级光脉冲的基本思想,然后用数值方法详细分析了初始脉冲条件的改变对脉冲频谱展宽的影响,最终得到了从200THz覆盖到1000 THz的超宽带频谱,其傅里叶变换可产生单周期量级光脉冲.     

Generation of near transform-limited ultrashort laser pulses in kilohertz chirped-pulse amplification system by compensating high order phase distortions

The effects of gain narrowing and high order dispersions on the pulse duration in our kilohertz chirped-pulse amplification system have been compensated experimentally. Using an acousto-optic programmable dispersive filter (AOPDF), the spectral full-width at half-maximum (FWHM) is expanded from 30 to 50 nm. Stable laser pulses with the duration of 30 fs (FWHM), which is 1.07 times Fourier-transform-limitation, have been acquired by pre-compensating the high order phase distortions using the phase measured by spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER).     

A spectroscopic method for determining thickness of quartz wave plate

A spectroscopic method to determine thickness of quartz wave plate is presented. The method is based on chromatic polarization interferometry. With the polarization-resolved transmission spectrum (PRTS) curve, the phase retardation of quartz wave plate can be determined at a wide spectral range from 200 to 2000 nm obviously. Through accurate judgment of extreme points of PRTS curve at long-wave band, the physical thickness of quartz wave plates can be obtained exactly. We give a measuring example and the error analysis. It is found that the measuring precision of thickness is mainly determined by the spectral resolution of spectrometer.     

基于自衍射效应的自参考光谱干涉方法的研究

研究一种基于非线性透明光学介质中的自衍射和自参考光谱干涉的新方法来进行飞秒激光脉冲测量. 实验中, 基于此新方法设计一种简单装置, 对800 nm 中心波长, 约40 fs 近无啁啾飞秒激光脉冲进行测量, 并与自参考光谱相干电场重建法测量结果进行比较, 得到了一致的结果. 此新方法与相应的装置结构简单, 可以对深紫外到中红外光谱范围的飞秒脉冲进行测量. 关键词： 飞秒激光脉冲 自参考光谱干涉 自衍射 脉冲测量     

High-Conversion-Efficiency and Broadband Tunable Femtosecond Noncollinear Optical Parametric Amplifier

We build a compact high-conversion-efficiency and broadband tunable noncollinear optical parametric amplifier （OPA） in the infra-red （IR） pumped by a femtosecond Ti：sapphire CPA laser. The OPA consists of an internal seed of white-light continuum generator （WLG） and two noncollinear optical parametric amplifiers. The tunable wavelength range is from 1.2μm to 2.4μm for both signal and idle pulses. The total OPA efficiency in the last OPA stage reaches about 40% in a wider tunable spectral range （from 1.3μm to 1.7μm for signal pulse, from 1.5μm to 2.0 μm for idle pulse respectively）.