关于非线性光学中的相互作用哈密顿量

本文讨论了非线性光学中Shen-Walls哈密顿量存在的问题。我们得到的结论是:该哈密顿量的经典出发点是不正确的;在宏观非线性极化模型下,辐射场与原子相互作用的多极形式哈密顿量不能推广到非线性相互作用的情形;严格的非线性相互作用哈密顿量是集合模形式(Collective ma-     

3-(水杨酰肼)-丁基-2-酮肟和两个镍的酮肟配合物的合成和晶体结构

合成了3-(水杨酰肼)-丁基-2-酮肟H₂L(1，C₁₁H₁₃N₃O₃)和2个镍的3-(水杨酰肼)-丁基-2-酮肟化合物[Ni(HL)(CH₃COO^-)(C₅H₅N)₂](2)和[Ni(HL)₂]·2C₃H₇NO（3）。化合物1晶体属单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶体学参数为：a=0.451 87(2) nm，b=2.086 8(1) nm，c=1.224 48(9) nm，β=94.974(3)°，V=1.150 3(1) nm³，Z=4，D_c=1.358 g·cm^-3，μ=0.101 mm^-1，F(000)=496，R=0.0435，wR=0.142 5。化合物2晶体属单斜晶系，空间群为P2₁/n，晶体学参数为：a=1.362 39(8) nm，b=1.345 37(6) nm，c=1.438 54(7) nm，β=113.138(3)°，V=2.424 6(2) nm³，Z=4，D_c=1.398 g·cm^-3，μ=0.843mm^-1，F(000)=1 064，R=0.042 4，wR=0.116 6。化合物3晶体属单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶体学参数为：a=1.104 22(7) nm，b=2.860 1(1) nm，c=1.114 13(7)nm，β=114.589(5)°，V=3.199 5(3) nm³，Z=4，D_c=1.398 g·cm^-3，μ=0.667 mm^-1，F(000)=1 416，R=0.057 6，wR=0.1535。在化合物1晶体中，酮肟分子之间通过分子间氢键形成二维网状结构。在化合物2中，每个镍(Ⅱ)离子由1个3-(水杨酰肼)-丁基-2-酮肟的2个氮原子和1个氧原子，2个吡啶分子中的2个氮原子和1个乙酸根中的1个氧原子形成畸变的NiN₄O₂八面体配位构型，存在分子内氢键O-H(肟)…O(乙酸根)和O-H(酚)…N(酰肼)。在化合物3晶体中，每个镍(Ⅱ)离子由2个3-(水杨酰肼)-丁基-2-酮肟的4个氮原子和2个氧原子配位，形成畸变的NiN₄O₂八面体配位构型。晶体中存在O-H…O和O-H…N两种分子内氢键和O-H…O分子间氢键。     

输出功率为21.5W的单端抽运Nd:YVO4/LBO单频激光器

采用中心波长为888nm的激光二极管作为抽运源,减轻了Nd:YVO4晶体中的热效应。通过合理的谐振腔设计,扩大激光晶体处的基模尺寸和振荡光在凹面腔镜处的入射角,减轻了激光晶体内部的热效应和谐振腔像散,提高了激光器的输出功率。采用四镜环形腔选模的办法,获得稳定的高功率单频激光输出。在吸收的抽运功率为67.5W时,实现了最高功率为21.5W的532nm单频激光输出,其8h功率稳定性优于±1%,光束质量M2<1.1,光-光转换效率为31.9%。     

全固体化Nd：YVO_4单频绿光激光器

采用“面对面”激光二极管泵浦Ｎｄ：ＹＶＯ４和ＫＴＰ内腔倍频，获得单横模单纵横绿光输出。阈值泵浦功率为１２ｍｗ，实测的单端绿光最大单横模输出为７．３ｍｗ，最大单纵模输出为１．５ｍｗ，光光转换效率为１．９％。全固化系统设计小型紧凑，运转可靠。     

低频标准真空涨落的测量

采用自平衡零拍方案, 对低频段的标准量子真空涨落进行了测量. 实验确定了该系统的饱和光功率约为3.2 mW. 在10 Hz–400 kHz的频率范围内, 系统的共模抑制比平均为55 dB, 在100 Hz处高达63 dB, 对激光经典技术噪声具有很强的抑制作用. 当入射光功率为400 μ W 时, 真空涨落噪声达到11 dB. 此低频量子真空噪声探测系统可广泛应用于量子计量和量子光学等研究领域.     

利用振幅调制器进行光电负反馈抑制激光强度噪声

采用振幅调制器作为抑制激光强度噪声的元件，首先对光电负反馈回路进行了简要的理论分析，然后利用该光电负反馈进行抑制激光二极管抽运全固化单频环形Nd:YVO4红外激光器强度噪声的实验。结果表明，在0－1MHz的低频段，强度噪声大幅度降低，最大降低约15dB。     

PPKTP晶体参量缩小过程产生振幅压缩光

我们用准相位匹配PPKTP (periodically poled KTiOPO4)晶体，通过光学参量振荡阈值以下的简并双共振参量缩小过程--注入基频光共振，泵浦光双次穿过晶体，在12mW泵浦功率和6mW的1064nm注入信号光功率时，在1.5MHz频率处，得到了70μW、2dB的连续明亮正交振幅压缩光。这一装置的优点是易于将腔锁定在注入光的频率上，进而有利于非线性过程的长期稳定运转，同时输出场的平均值不为零--明亮压缩光，有利于压缩光的实际应用。和传统双折射相位匹配晶体的同样实验装置相比较，我们的特点是很低的泵浦功率(约低一个数量级)，因此，有利于该实验装置的实用化。此外，由于在我们实验中输出耦合镜的透射率仅2%，所以我们可以通过增大透射率，进而提高压缩度，以达到实际应用的要求。同时，据我们所知，我们的压缩度是目前用准相位匹配晶体产生连续压缩光的报道中压缩度最高的。     

Improving frequency stability of laser by means of temperature-controlled Fabry-Perot cavity

The frequency stability of an all-solid-state Nd:YVO4 laser is significantly improved by means of a specially designed Fabry-Perot (F-P) interferometer used for the frequency standard in the frequency-stabilizing system. The temperature of the F-P cavity is accurately controlled by a set of thermoelectric cooler (TEC) modules attached on th ody of the cavity and the electronic feedback circuit. We find that the long-term unidirectional frequency shift of the output laser, resulting from the slow increase of the cavity length under the effect of the temperature integration on the cavity body, is essentially eliminated. The frequency stability of the output laser with the power of 530 mW is better than ±200 kHz in 1 minute and ±2.3 MHz in 40 minutes, respectively. The fluctuation of output power is smaller than ±0.5% over one hour.     

稳频环形Nd∶YAG激光器

当泵浦灯输入功率为2.2kW时,获得单频输出1.2～1.5W,其频率长期稳定性小于0.7MHz,输出强度波动小于2%.实验证明,激光器的热不灵敏工作点与理论计算一致.