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超短激光脉冲载波包络相位的全光控制

周期量级超短脉冲的载波包络相位(CEP)对与瞬时电场强度相关的非线性实验具有决定性的影响,尤为突出的是它在阿秒科学和光频标测量学领域发挥着举足轻重的作用。随着阿秒激光脉冲的不断窄化和相关应用研究的不断深入,测量并控制飞秒激光脉冲CEP,已经成为当今最前沿的研究内容之一。本工作致力于稳定周期量级超短脉冲CEP的研究,目标是探索控制超短激光脉冲载波包络相位的新方案与新技术,发展CEP稳定的周期量级超短脉冲系统。在稳定和控制超短激光脉冲CEP方面,我们主要着力于发展控制CEP的新方案。为此我们首先提出了基于级联光学参量放大(OPA)的CEP稳定方案。该方案巧妙地利用不同类型OPA的组合使用,实现了大能量、超宽频谱、CEP稳定的超短脉冲,同时还避免了白光注入类型的OPA方案中由于白光中剩余泵浦光对信号脉冲CEP影响严重的问题。该方案是目前实现超短脉冲CEP稳定的有效手段之一。我们首次在实验中发现了时空耦合调制不稳定性产生的多色锥状辐射现  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

高重复频率超短脉冲放大及相位噪声抑制的研究

高重复频率超短脉冲的放大与相位噪声抑制是实现高功率光学频率梳的一项关键技术,对脉冲相干合成放大、时-频域可分辨精密光谱测量、紫外光梳的产生、中远红外光梳的产生和光频率合成等前沿科学和尖端技术的发展意义重大。本论文正是围绕着这一主题,以“高重复频率超短脉冲的产生-脉冲光纤放大及噪声研究-脉冲精密控制与相位噪声抑制”为主线,开展了超短脉冲的产生、高重复频率锁模脉冲的实现、脉冲精密同步控制、超短脉冲功率放大以及脉冲载波包络相位噪声补偿和精密控制等几个方面的研究工作。同时,论文针对超短脉冲放大过程中的附加相位噪声问题,采用了级联啁啾脉冲放大技术有效抑制了脉冲放大过程中的自发辐射噪声和高阶非线性噪声,并利用基于声光频移器的前馈式零频噪声补偿技术实现了对高功率超短脉冲载波包络相位噪声的抑制,最终获得了平均功率7W、脉宽130fs、零频线宽1.4mHz的载波包络相位稳定的低噪声超短脉冲输出。本论文的主要研究内容和创新点介绍如下:1.研制成高重...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理实验》2001年01期
物理实验

超短激光脉冲

通常我们在日常生活中所感受到的不过是年、月、日、小时、分、秒 .至于毫秒 ( 1 0 - 3s)、微秒( 1 0 - 6 s)则已属很快很快的了 .但是近年来随着科学技术的发展及其对人们日常生活渗透的加快 ,人们普遍感受到了快速 .例如人们现在常常谈论的日新月异的计算机主机频率以及计算机网络浏览速度 .以上只是人们日常生活中感受到的快速 .而科学研究者却从“很久”以来一直在孜孜以求超短激光脉冲 .这是因为其应用是多方面的 .举一个简单的例子 ,大家知道当一束光照射介质时 ,介质对入射光的响应可以表达如下P =P( 1) +PNL ( 1 )PNL =P( 2 ) +P( 3) +P( 4 ) +P( 5) +… ( 2 )这里 P( 1) 是指线性项 ,PNL指非线性项 .长期以来我们已经利用了一阶、二阶、三阶响应项来探测物质的一些基本的物理化学过程 .但是有无可能利用更高项呢 ?因为极化响应的项越高 ,其系数越小 .为了探测到...  (本文共3页) 阅读全文>>

《发光快报》1987年01期
发光快报

测量新技术:电场的连续电—光探测

鹅犷 在很多器件中一一如光调制器、光开 关、光反射器和取样门一一都用到线性电一 一光效应来完成光信号和电信号在传播和处 理方面的各种功能。超高速电学和光学器件 的快速发展促进了测量方面新技术的研究。 近来重大的发展之一是电一光效应的应用, 它与超短激光脉冲结合可以测量超高速电号 信的瞬态值和光检测器及发光二极管的响应 速度。在与这种新技术有关的报导巾谈到用 超短激光脉冲做测量用的光源。 本文报导了一种使用连续半导体激光器 进行电光探测的测量新技术。首先介绍了实 验设备和这一技术的原理、然后给出了由 GaAs共而波导(CPW)样品得到了测试结 果。最后,将实验结果与理论推测做了比 较。这种方法一经确定即可应用于很多半导 体器件电场分布的无损探测。 实验设备如图1所示。从InGaAsP连续 半导体激光器以一1.3卜m)产生的光束用 显微镜的物镜(x20)平行校正、然后使其 在cPW样品表面上聚焦。偏振激光光束对准 主晶轴即X轴。沿着...  (本文共3页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

数值模拟超短激光脉冲作用下原子分子的电离

超强超短激光技术是现代物理学研究不可或缺的有力工具,随着激光技术的不断发展,它使得我们研究原子、分子内部的超快动力学过程成为可能。而原子、分子在超强超短激光脉冲作用下的场致电离作为最基础、最重要的强场物理现象之一,对其电离机制的研究一直是大家研究的热门课题。如今,我们已经成功的解释了多光子电离、阈上电离、隧穿电离、越垒电离等不同形式的电离过程。并且探测到电离后续发生的高次谐波的产生、非时序双电离、俄歇电子电离等复杂物理过程。这些有趣的现象不断吸引着科研工作者的目光,向大家提出新的挑战,进一步促进着强场物理学的发展。近几年,我们对强场电离现象的研究逐渐趋向于小分子甚至复杂分子的情况,由于分子更加复杂的结构特点,它们在超短激光脉冲作用下必将出现更多新奇的物理现象。作为研究强场电离最经典的理论之一,强场近似理论模型一出现便为大家提供了研究激光与物质相互作用的便捷方法。它在求解含时薛定谔方程的基础上采用合理近似,直观的描述了强场电离的本...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

超短激光脉冲驱动的小分子超快动力学

进入二十一世纪以来,超快激光物理的发展日新月异,这主要得益于两个方面:实验上,激光技术和实验条件在不断地发展,使得人们可以探索一些新的过程;理论上,随着研究的深入以及数值计算能力的提升,人们对于微观世界有了更深刻的认识。在本文中,我们将从理论的角度对强场过程进行研究。我们研究的对象从简单到复杂(原子→氢分子→一氧化碳分子),围绕的核心问题是强场中关联效应对电离和解离过程的影响,这里的关联不仅包括电子-电子之间的相互作用,也包含了电子-核之间的相互作用。按照这个思路,我的博士论文除绪论外可以分为四个部分。第一部分主要介绍我们的理论方法。首先详细描述了数值求解含时薛定谔方程的理论公式,以及对应的处理步骤。我们的方法是基于第一性原理,所以可以重现出真实的物理过程,与实验数据进行定量的对比。然后在分子体系中,基于玻恩-奥本海默近似下,我们建立原子核的运动方程。这一方程为求解分子的解离过程奠定了基础。最后一部分简要介绍下量子化学软件Mol...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

超短激光脉冲调控双原子分子定向的理论研究

分子反应动力学(Molecular Reaction Dynamics)又称微观反应动力学,是一门基于原子和分子的微观性质,进而分析分子间的运动与相互作用、深刻认识化学反应的本质和规律的学科。分子反应动力学应用现代物理化学的先进分析方法,在原子、分子的层面上研究不同状态和不同分子体系中单分子的基元化学反应的反应过程、动态结构和反应机理等。根据量子力学理论知识,我们知道光通过电偶极距、磁偶极矩、电多极矩、磁多极距、精细结构、超精细结构、极化与磁化、Stark效应、Zeeman效应等与原子和分子发生相互作用。而本学位论文主要采用二维含时量子波包理论方法,我们从理论上研究了在超短激光脉冲的作用下(只考虑激光场与电偶极距的相互作用)极性双原子分子的定向动力学过程。主要工作包括以下两个方面:以LiH分子为研究对象,提出了利用周期量级相位跃变脉冲(FCPJP)及周期量级相位跃变脉冲链(FCPJPs)来控制极性LiH分子定向的理论方案。(1)...  (本文共49页) 本文目录 | 阅读全文>>