高功率超短脉冲激光系统中光谱增益窄化补偿的调制函数

 设计了一种与高功率超短脉冲激光放大过程中获得的总增益、增益介质的带宽、激光带宽、脉冲中心波长等参数相关的调制函数,对激光放大过程中的光谱增益窄化进行补偿。此调制函数的优越性在于,对不同性能的激光系统,无需改变调制函数的形式就能适用。通过数值模拟的方法,讨论了在不同增益介质带宽、激光带宽、脉冲中心波长下的补偿效果。此调制函数在高功率超短脉冲激光系统中有良好的应用前景。     

基于波长调制-直接吸收光谱方法的CO分子1567 nm处谱线参数高精度标定

直接吸收光谱(DAS)可直接测量分子吸收率函数,并通过拟合吸收率函数确定待测气体参数.波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在DAS基础上,结合了波长调制光谱(WMS)中谐波分析思想,利用傅里叶变换复现吸收率函数,可有效提高吸收率函数的测量精度.本文利用WM-DAS方法结合长光程气体吸收池,在室温低压条件下,对CO分子1567 nm处R5-R11近红外弱吸收谱线吸收率函数进行了精确复现,其拟合残差标准差低至3×10^-5,随后根据测得的吸收率函数对谱线的碰撞展宽、Dicke收敛以及速度依赖的碰撞展宽系数等光谱参数进行了高精度标定,并将其与高灵敏度的连续波腔衰荡光谱(CW-CRDS)测量结果进行了比较,实验结果表明该方法与CW-CRDS测量结果具有高度一致性,更具有系统简单、测量速度快、对环境要求低等优点.     

薄原子蒸汽膜的双光子光谱及Dicke窄化

薄原子蒸汽膜的单光子Dcike窄化吸收光谱可以拓展到双光子情形，以级联三能级系统为例,从理论上得到了亚多普勒结构的双光子吸收光谱，其线型表现出和单光子过程相似的与膜厚和探测光波长的比值(L/λ)相关的周期性.当L/λ=(2n+1)/2(膜厚为半波长的奇数倍)时，吸收谱线窄化现象明显.当L/λ=2n/2(膜厚为半波长的偶数倍)时，单光子情形的谱线窄化现象消失，而双光子情形的谱线仍表现为亚多普勒结构，尤其在异侧入射的情形下，可以获得极窄的双光子谱线结构. 这种结构来自原子与腔壁碰撞的消激发效应和双光子过程的抽运-探测机制的贡献. 关键词： 薄原子蒸汽膜 双光子光谱 Dicke窄化     

Dicke超辐射态的两原子、三原子产生的微激光

通过Ｄｉｃｋｅ超辐射态方法研究了两原子、三原子产生的微激光，并将所得到平均光子数和均方差与前文的原子跃态产生的结果进行比较，发现它们均表现出“稳定性优于单原子微激光”特点，但略有差别。     

浅谈动脉流体动力学分析

就我们所熟知,绝大部分正常动脉流,其血液的流动特性是属于层流范围,但随着弯曲和分支部分会产生血液流之二次回流区,进而形成所谓近似非稳态流及紊流. 因此动脉流体的特性会随动脉外形及条件的改变而改变. 在某些情形下,异常动脉的血液动力特性会造成动脉的病变. 因此,近年来动脉血液流体的特性的研究,常着重于异常动脉的血液动力特性所形成剪应力和病变部位动脉粥状硬化关系的探讨.动脉血液流动经常包含分离流或二次回流运动,而这是流体力学的分析或数值模拟最困难的部分. 有关分离流或二次回流的研究包括正常血管流和异常血管流,藉由二次回流的模拟与测量可以观察血管病变的形成与演变,其中最受注目探讨题目是窄化血管如粥状斑块相关的血液流动分析.将回顾二维和三维、稳态、非稳态之动脉血流与窄化血管相关的几何外形作模拟研究和实验. 并提供对血液动力学的研究方向,以作为未来医疗诊断与发展相关器材之参考.     

带宽对平顶高斯宽带激光传输特性的影响

研究了横向分布为平顶高斯模式的宽带激光在自由空间的传输特性,分析了频带宽度对其强度分布的影响。首先推导了平顶高斯模式宽带激光的每一频率分量在自由空间的传输公式,然后将频率域的传输公式通过傅里叶变换得到时间域的传输公式。基于推导的公式通过数值算例给出了不同频带宽度激光光束的强度分布结果,详细分析了空间模式的变化和时空耦合现象。研究结果表明：随着传输距离增大,平顶高斯空间模式趋于高斯分布。同时随着带宽增大,平顶高斯模式宽带激光表现出更强的时空耦合现象,并导致其空间横向分布发生明显变化。变化的主要特征为波前的强度分布随带宽增大而变窄,波后的强度分布则随带宽增大而远离轴中心向外扩展。     

高功率超短脉冲激光系统中光谱增益窄化补偿的调制函数

设计了一种与高功率超短脉冲激光放大过程中获得的总增益、增益介质的带宽、激光带宽、脉冲中心波长等参数相关的调制函数,对激光放大过程中的光谱增益窄化进行补偿。此调制函数的优越性在于,对不同性能的激光系统,无需改变调制函数的形式就能适用。通过数值模拟的方法,讨论了在不同增益介质带宽、激光带宽、脉冲中心波长下的补偿效果。此调制函数在高功率超短脉冲激光系统中有良好的应用前景。     

T-C模型的多稳态和Dicke相变

本文用相干态变分法研究了旋波近似下单模光腔中两个二能级原子多稳态和Dikce相变.首先我们得到系统的本征态和本征能量,并通过变分求解不同的光子数解和边界条件.通过调节参数,多重稳定态等丰富相图被呈现,系统除了正常相到超辐射相的量子相变,还出现一组分原子反转的正常态到受激辐射态的相变,而两组分原子都反转的正常态在全空间稳...     

啁啾高斯脉冲通过增益色散介质的传输特性

采用复数波数定义和衍射积分方法,研究了啁啾高斯脉冲在增益色散介质中的传输特性,给出了介质增益谱为洛仑兹分布时的频谱分布以及时空分布的传输解析公式,详细分析了传输过程中光场的频谱和时空分布、脉宽和频谱变化以及谱移等特性。结果表明,啁啾高斯光束在介质中传输时其时间波形仍保持高斯分布不变,但在传输过程中其脉宽会发生变化。在传输过程中,啁啾参量会影响谱宽的减小程度以及谱移的幅度。啁啾参量越大,脉宽展宽和谱宽压窄的效果越明显,同时,随着传输距离的增大,光谱谱移也越明显。对于给定的啁啾参量,随着传输距离的增大,谱移将最终趋于一恒定值。     

能够突破标准量子极限的原子双数态的制备研究

所有经典的双模(两路径)干涉仪的相位测量精度都受限于1/N/(1/2)(其中N为参与干涉测量的总粒子数),这一极限被称为经典极限或标准量子极限.量子计量学最重要的目标之一是探索如何通过量子纠缠实现超越经典极限的测量精度.双数态是一种能突破经典极限的纠缠态,它由数目相等、不可区分的自旋朝上和朝下(双模)玻色粒子组成.通过光学自发参量下转换或囚禁离子内态的操控手段已实现了不到十个光子或离子的双数态.利用玻色-爱因斯坦凝聚体中原子的自旋混合过程,近年来也能产生多达几千个原子的双数态.但是这样制备的双数态的总粒子数的随机涨落过大,限制了它们的实际应用潜力.最近,我们通过调控原子凝聚体中的量子相变,实现了超过一万个原子的双数态的确定性制备.本文简要综述这一研究进展.