超快光纤激光驱动的长波中红外飞秒脉冲光源（特邀）

基于差频产生的中红外飞秒光源具有波长调谐范围宽（6~20 μm）、覆盖范围广（整个“指纹区”）和系统复杂程度低等优势,超快光纤激光器驱动的中红外飞秒光源只有差频部分采用了空间光路,进一步提高了系统的稳定性。文中介绍基于超快光纤激光器驱动的光学差频产生长波中红外飞秒脉冲的技术路线,阐述在差频过程中如何通过非线性光纤光学技术（包括超连续谱产生、孤子自频移和光谱滤波技术）产生合适的信号脉冲,并从理论上详细介绍差频过程中提高中红外脉冲功率的方法。     

NOVEL ANALYTIC THEORY FOR ACTIVELY MODE-LOCKED FIBER LASER

The time-domain ABCD matrix formalism is based on the propagation of a Gaussian pulse which is characterized by the pulsewidth and chirp. In this paper, the time-domain ABCD matrix of th SPM (self phase modulation) is perfected so as to acquire more information. With the time-domain ABCD matrices of amplitude modulation, filtration from the optical bandpass, group velocity dispersion and SPM, the detailed characteristics of actively mode-locked fiber laser are described and the steady-state solutions are derived for two simple cases. The application of the formalism is also helpful to understand the mechanism of mode-locking in an actively mode-locked fiber laser.     

Monolithic 0–f Scheme-Based Frequency Comb Directly Driven by a High-Power Ti:Sapphire Oscillator

A monolithic O-f scheme-based femtosecond optical frequency comb directly driven by a high-power Ti:sapphire laser oscillator is demonstrated.The spectrum covering from 650 nm to 950 nm is generated from the Ti:sapphire oscillator with a repetition rate of 170 MHz.The average output power up to 630 mW is delivered under the pump power of 4.5 W.A 44-dB signal-to-noise ratio(SNR) of the carrier-envelope phase offset(CEO) beat note is achieved under the resolution of 100 kHz and is long-term stabil...     

同轴静电纺丝法在纳米中空TiO2纤维中填充Ag的应用

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶胶/钛酸四正丁酯和PVP溶胶/银颗粒为前驱体,以共轴静电纺丝法制备了银填充的TiO2中空纳米纤维.将双组分纤维在200℃下热处理去除乙醇与表面吸附水后,继而在空气气氛中焙烧至600℃,可以得到在内表面上沉积银颗粒的TiO2纳米管,银颗粒的直径为5-40nm,TiO2纳米管的外径150-300nm,管臂厚10-20nm.用红外吸收光谱（IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试手段对超细纤维进行了表征.中空纤维的直径和管壁可以通过改变电纺参数来调节.与Ag-TiO2纳米纤维、TiO2纳米中空纤维、TiO2纳米纤维及TiO2纳米粉体相比较,Ag颗粒填充的TiO2纳米中空纤维在光分解亚甲基蓝上表现出了更好的光催化性能.     

啁啾脉冲放大技术——从超快激光技术到超强物理世界

2018年的诺贝尔奖揭晓,3位科学家因在光学技术领域作出的开创性发明而获得物理学奖。其中Arthur Ashkin教授因为发明光镊技术(Optical Tweezer)分享了一半的奖金;Gérard Mourou教授和Donna Strickland副教授因共同发明啁啾脉冲放大技术(Chirped Pulse Amplification,CPA)分享了另一半奖金。作为突破高强度激光发展瓶颈的重大技术创新,CPA技术自发明以来一直是激光物理研究、特别是超快激光研究的核心技术。文章将主要简述该技术发明的相关背景、原理、结构及所导致的激光进展和开拓的超强物理应用。     

公式a/sinA=2R的妙用

初中几何第二册162页第6题给出了正弦定理的完整形式。在△ABC中BC=a,CA=b,AB=c,外接圆半径为R,则a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R,此公式揭示了三角形的边和角与外接圆直径之间的关系,它有时能在解题或证题中起到绝妙的作用。     

基于自相位调制光谱选择驱动的无标记自发荧光多倍频显微镜系统

由飞秒激光驱动的非线性光学显微镜技术在医学组织成像中具有很多独特的优势,包括多种成像模态、高对比度、高分辨率和无标记的深层光学切片能力等.由于缺乏波长可灵活调谐的飞秒激发光源,导致在多模态成像的同时难以兼顾每种模态的对比度,从而制约了非线性光学显微镜在医学诊断中的广泛应用.本文采用基于自相位调制光谱选择的光纤激光光源,获得了中心波长在990—1110 nm范围内可调谐的高能量飞秒脉冲,并用于驱动非线性光学显微镜.采用990 nm的飞秒脉冲,通过双光子激发荧光和二倍频对胃组织成像,进一步结合图像拼接技术成功获得了胃组织的双模态大视场图像;利用1110 nm的飞秒脉冲,实现了无标记自发荧光多倍频显微镜技术,同时高效激发了胃组织的双光子激发荧光、三光子激发荧光、二倍频和三倍频信号,获得了胃组织的多模态图像.     

住宅用电梯随行光电混合缆的设计与制造

随着信息技术的发展,增强移动带宽、低时延、大连接通信网络不断延伸和深度覆盖。日常生活中住宅电梯内网络覆盖是非常大的应用领域,本文介绍的一种住宅用电梯随行光电混合缆,是根据客户需求,满足5G应场景的高层楼宇覆盖的电梯随行扁形光电混合缆,供业内同仁参考。     

以旋转竖直铜针为收集器静电纺制备PVP螺旋型纤维绳

以竖直旋转的细铜针为接收器,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)/无水乙醇质量分数为10%,电压25 kV,在不同的旋转速度下纺出了PVP螺旋纤维绳.当竖直细铜针固定不转时,纺丝纤维呈松散线状结构;竖直细铜针旋转速度加快,纤维形态由松散的螺旋缠绕向紧密缠绕的趋势变化,PVP纤维在纺丝针头和接收铜丝间静电库仑引力(垂直方向),纺出纤维间的库仑斥力(水平方向),以及铜针高速旋转力(切线方向)的三重作用下,最终制得PVP螺旋微米纤维绳.用扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.实验结果表明,接收器旋转速度和接收距离对多螺旋结构纤维的形貌有显著影响.讨论了螺旋纤维的形成机理.     

超快强激光及其应用——从2018年诺贝尔物理学奖谈起

 激光是20世纪人类的重大发明之一，经过近60年的发展，已成为人们认识世界和改变世界的有力工具。由于其独特的性能，激光又有“最亮的光”、“最准的尺”以及“最快的刀”等美誉，并与我们的生活息息相关，如人们熟知的激光眼科手术、激光打印、激光武器、光纤通信、激光美容、激光测距等等。在科研领域，与激光物理相关的研究是非常活跃的内容，不断涌现出激动人心的发明和创造，与激光直接相关的诺贝尔奖已有十几项之多。2018年的诺贝尔物理学奖再一次颁给了从事激光技术研究的三位科学家：其中美国科学家阿瑟·阿斯金（Arthur Ashkin）因为发明光镊技术（OpticalTweezer）获得一半奖金；法国科学家杰拉德·穆鲁（Gérard Mourou）和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland）因为发明啁啾脉冲放大（ChirpedPulse Amplification，CPA）技术而分享另一半奖金。实际上这两项发明相互之间没有多大关联，光镊技术大多用到低功率的连续激光，而啁啾脉冲放大技术针对的则是峰值功率极高的超短脉冲激光。超短脉冲激光，也被称为超快激光。经过激光物理学家们的多年努力，超快激光技术已催生了多个崭新的学科，为我们认识世界提供了前所未有的强大工具。