多光束同时混频的相位匹配装置和匹配角的计算

利用喇曼受激散射光在 KDP 晶体中混频,可以获得频率粗略可调的激光光源。本文从实验和计算两个角度讨论如何在混频时保证相位匹配条件的问题。一、理论计算在 KDP 晶体里混频一般采用共轴混频,即 K_3//K_1//K_2,K_3=K_1 K_2。当实现倍频时 K_1=K_2,K_3=2K_1。以倍频的情况来说明(图1)。设晶体是厚度为ι的平片。基频波 E_0cos(ωt-K_1x)正交入射,所产生的极化场为 P(2ω)∝E_0~2cos(2ωt-2K_(?)x)。晶体内部 dx一小段内的极化场辐射的倍频光传播到出射面时,     

甲基吡啶衍生物液体中的双光子共振四波混频

一、引言 相干反斯托克斯喇曼散射光谱(CARS)作为一种研究分子结构的手段,已在物理、化学、生物学以及相关的一些技术领域获得令人鼓舞的应用。它是基于两个和分子体系相作用的光波其频率差ω_1-ω_2和相应分子的振动模ω-r共振,对频率为ω_(as)=2ω_1-ω_2的四波混频光信号强度I_(as)的增强来获取该分子的振动结构信息的(图1(a))。当入射光束ω_2有较宽的频带结构,并满足ω_1-ω_2=ω_r的条件下,视分子振动模频率的不同,将有多条ω_(as)谱线同时出现,     

LD端面抽运Nd:YLF/Nd:YAG多波长脉冲激光器

报道了一台激光二极管(LD)双端面抽运Nd:YLF和Nd:YAG双晶体串接多波长输出脉冲激光器。在抽运能量40.5mJ,电光调Q重复频率500Hz的工作条件下,获得单脉冲能量约为6mJ的1064nm/1053nm双波长激光脉冲输出,光-光转换效率约为14.8%。相同抽运条件下在腔内插入I类相位匹配LBO晶体作为非线性频率转换器,获得了脉冲总能量为3.6mJ的526.5、529.0、532.0nm三波长同时输出,由抽运光到输出绿光脉冲的转换效率约为8.9%,测得光束质量因子分别为M2x=1.61,My2=1.25。     

相干超反斯托克斯喇曼效应(CHARS)产生机理

我们设计了一种取代受激超喇曼效应,产生相干超喇曼光谱的实验方法。即用两束频率分别为ω_1、ω_O的激光束入射到某种介质上,产生频率为ω_3=3ω_1-ω_2的非线性多光子散射效应,称之为相干超反斯托克斯喇曼散射效应。这是一种四阶非线性过程,它要求所测材料为非中心对称,当入射光频率满足与材料共振能级频率ω_(ab)的一定关系时,即满足:ω_(ab)=3ω_1,或ω_(ab)=2ω_1-ω_2,或ω_(ab)=ω_1-ω_2,或ω_(ab)=2ω_1,会产生频率为ω_3=3ω_1-ω_2的共振光谱。     

高强度三倍频实验研究

针对KDP晶体的TypeI+ TypeⅡ匹配方式的三倍频方案,采用理论模拟与实验研究相结合方式,从非线性耦合波方程组出发,编制了考虑衍射、离散、吸收和端面反射等物理因素的二维模拟计算程序.针对x、y方向均是六阶超高斯分布的入射基频光,功率密度在2～8 GW/cm2时,得到了TypeⅠ倍频晶体厚度11.8 mm、失谐角300 μrad,TypeⅡ混频晶体厚度9 mm、失谐角为0 μrad的优化参数,此时三倍频转换具有较大的动态范围和较高的效率. 在星光Ⅱ激光装置大厅建立了高强度三倍频实验研究平台,实验平台上基频光光束口径为Φ70 mm、功率密度为1～7 GW/cm2内可调、脉冲宽度约为0.8 ns.在实验平台上采用Φ100 mm能量卡计对基频光(1ω)、二倍频(2ω)和三倍频光(3ω)的能量进行测量,二、三倍频的外部转换效率可达60%以上;利用条纹相机对1ω光和3ω光的脉宽进行测量,脉宽变化基本为0.8 ns(1ω)和0.5 ns(3ω);采用512×512点阵的CCD对1ω光和3ω光的近场分布进行了对应测量,通过图像处理,得到描述光束质量的强度调制度和通量对比度值.基频光的远场发散角利用列阵相机进行监测,得到对应的1ω光光束发散角θ=0.3±0.06 mrad.在倍频晶体后5 m远处用哈特曼小孔阵列板测量基频光和三倍频光的波前分布,得其均方根(rms)分别为1.129 waves和0.425 waves.实验中,当入射基频光功率密度较高时,倍频晶体出现了明显的非线性自聚焦丝破坏现象.(OB11)     

用D触发器及555定时器组成的一种正交脉冲发生器

在高精度的伺服系统中 ,一般采用光码盘检测速度和位置信号。光码盘的输出脉冲是正交脉冲。为便于研究及应用光码盘的输出 ,需要有产生正交脉冲的装置。本文介绍一种正交脉冲发生器 ,它以 5 5 5定时器接成的频率可调多谐振荡器的输出为基频 ,通过 D触发器及逻辑门 ,产生一组频率可调的正交脉冲。其原理简单 ,具有一定的实用性。(1)用 5 5 5定时器接成频率可调的多谐振荡器电路如图 1所示。设其周期为 T,频率为f,占空比为 q。T=T1 + T2 =(R1 + 2 R2 ) C·ln2 ,　f=1T若取 R2 =1.5 kΩ,R1 =5 0 kΩ 可调 ,C1 =C2 =0 .0 1μF,则R1 =0时 ,…     

平均功率360W的光谱合成纳秒脉冲光纤激光

采用多层电介质膜衍射(MLD)光栅实现多路光纤激光的共孔径光谱合成是主流的光谱合成方案。本实验搭建了4路平均输出功率为100W量级的窄线宽脉冲光纤激光器,中心波长在1058～1075nm,利用基于MLD光栅的光谱合成系统,成功获得了平均功率360W,峰值功率122 kW,脉冲能量036mJ,合成效率90,重复频率1 MHz,脉冲宽度295ns的光谱合成脉冲激光输出。最大合成功率下对应的输出光束质量因子M2小于2(M2x=193,M2y=16)。     

用石英灯泵浦的紫外碘激光器的脉冲周期状态

用石英灯作光学泵浦源，实现了脉冲周期状态工作的碘分子激光器(λ=342亳微米)。脉冲重复频率是0.5赫，半高度处的脉冲持续时间为3~5微秒时，激 光脉冲振荡能量为10~50亳焦耳。     

喇曼共振增强的光学双稳性和不稳定性

为了观察光学双稳性和不稳定性,希望非线性媒质具有较大的非线性系数,以及长的光和媒质相互作用时间。为此,考虑一个内部放置喇曼介质的光学腔。从外部注入两束频率分别为ω_1和ω_2的激光束(ω_1-ω_1=ω_R——介质的喇曼频率),加上其他     

多光子Buck—Sukumar模型中原子反转的量子崩溃和再生

为了反映原子与光场的多光子相互作用对光场强度的依赖性,我们最近将Buck—Sukumar模型推广到多光子跃迁过程: H=ωa~+a+ω_oS_z+ε(S+a~K(a~+a)~(1/2)+(a~+a)~(1/2)a~(+K)S_-)(1)式中a~+和a是频率为ω的光场的产生和消灭算符,S_z和S±是二能级原子的反转和跃迁算符,其跃迁频率为ω,ε是原子和场的耦合系数,k是原子每跃迁一次吸收或发射的光     

一种新型的调制信号源

众所周知,调制频率 f_m 与激光器的光学长度 L 应满足:f_m=c/2L。式中 c 为光速.对于驻波型声光调制器,调制信号源的频率 f_c与调制频率 f_m 的关系为2f_c=f_m。故f_c=c/4L (1)文献[1]、[2]讨论了不满足(1)式时对锁模的影响。首先,输出脉冲变宽,幅度下降。随后,脉冲变成正弦波。最后光脉冲消失.对压电石英换能器,其厚度 d 与固有频率f_d 的关系为 d=K/f_d。式中 K 为常数.为了有效地进行电声能量转换,希望 f_d=f_c,则     

Q值稳定的单级放大器滤波器

本文说明两种Q值可变的带通滤波器,两者都使用一个单级固定增益的放大器,和少量无源元件;并都具有高稳定的Q值和谐振频率。为评价其性能和灵敏度,说明了电路的数学推导和测试结果。数学推导对于二阶带通滤波器,电压传输画数的一般表示式为: H(S)=e_o(s)/e_i(s)=K_o(ω_o/Q)S/(S~2+(ω_o/Q)S+ω_o~2)式中 K_o=谐振点的电压增益ω_o=谐振频率(弧度/秒) Q=谐振频率与-3分贝带宽之比(ω_o/BW) 图1和2所示电路中,列有上述常数与R,C和放大器增益K的函数关系式。放大器增益是由反馈电阻R_1和R_2决定的,即R_2=(K-1)R_1。由于增益取决于Q值,所以     

利用量子阱DFB激光器产生重复频率为5GHz超短光脉冲

本文介绍利用国产量子阱半导体分布反馈（DFB）激光器的增益开关效应，产生重复频率为5GHz、1．55μm的超短光脉冲，经正常色散光纤（色散参数D＜0）补偿消啁啾，获得了近变换极限的光脉冲，并成功地进行了31公里的光孤子传输．     

掺杂Nd3+对CLST陶瓷微波介电性能的影响

用固相法制备了x(Ca0.61Nd0.26)TiO3(1-x)(Li1/2Sm1/2)TiO3(CNLST)(x=0.3～0.6)微波介质陶瓷,研究了掺杂Nd3+对CaTiO3-Li1/2Sm1/2TiO3(CLST)陶瓷介电性能的影响。结果发现,该体系在掺杂Nd3+后均形成钙钛矿结构,其介电常数εr和谐振频率温度系数τf均随x的增大而增加,品质因数与谐振频率的乘积Qf值随x的增大而降低;当x=0.48时,在1 150 ℃预合成,1 250 ℃烧结保温3 h得到材料的微波介电性能：εr=123,Qf=4 122 GHz（f=1.5 GHz）,τf=0.8 μ℃-1。     

苯的受激喇曼散射频移及位相匹配

我们知道,激光平面波通过具有瞬时非线性的介质时,它的位相变化为:其中ω_L为激光频率;n_o为介质折射率;n_2为介质非线性折射系数;I_L(t)为激光强度;z为介质长度;c为光速。 相应引起瞬时激光频率变化为:对于泵浦激光来说,在光强最大值处即没有频率变化。在激光脉冲前沿频率移动为负,而在脉冲后沿频率移动为正。即激光在非线性介质中传播时,只存在位相调制,而最大值处频率没有移动。这种情况对于稳态和瞬态都是一样的。然而,斯托克斯场则不同,在稳态情况其最大值处没有频移,而脉冲前、后沿的频率移动大于激光瞬时频移的1.67倍。在瞬态情况,由于斯托克斯光峰值相对于激光峰值延迟约t_D=t_P/2。根据瞬态受激喇曼散射理论可求出斯托克斯光的瞬时频率为:     

上海交通大学1982年电工与计算机系各学科硕士研究生入学试题及题解

试题名称:自动控制理论一、某系统的开环传递函数为:其中:ω_1<ω_2<ω_3<ω_1,k=ω_4ω_c~2,ω_0为开环对数幅频特性的剪切角频率(幅值为零分贝时的角频率),试绘制该系统的开环对数幅频特性图. (10分)二、一个角位移随动系统如图1所示.     

基于腔内级联变频的0.63μm波段多波长激光器

设计出一种基于级联非线性频率变换的634,644,655 nm多波长激光器。该复合变频过程由磷酸钛氧钾(KTP)和砷酸钛氧钾(KTA)晶体共同完成。首先由沿x轴切割的KTP晶体的光参量振荡将波长为1064 nm的激光变频为1572 nm,然后基于(θ=90°,φ=20.9°)切割KTA晶体完成1064 nm与1572 nm的和频过程,获得波长为634 nm的激光输出,进一步利用前述沿x轴切割KTP晶体的拉曼变频,将634 nm激光变频为644 nm的一阶拉曼光及655 nm的二阶拉曼光,实现634,644,655 nm多波长激光同时输出。该复合变频多波长激光器的最大平均输出功率为1.7 W,相应的脉冲宽度为19.3 ns,重复频率为6 kHz。     

锁模激光简化光频测量

马雷山贝尔实验室和美国国家标准和技术研究院的研究人员已演示使用单锁模钛宝石激光器的绝对光频测量。这种技术不需要额外的光输入 ,其内容是一连串激光重复超短脉冲的脉冲包络相关的载波相位稳定化处理。稳定化处理锁定激光的绝对频率 ,此频率直接参考铯 - 133原子钟的频率标准上。锁模激光的输出光谱由被重复率分割的清晰光谱线组成。激光的波和脉冲的包络受控锁定 ,脉冲的重复率锁定在标准的铯微波频率 (9.2 GHz)。此输出允许确定激光光谱中每条线的绝对光频。测量了在 778nm运转并锁模在 85Rb(铷 )的5S1/ 2 (F =3)→ 5D5/ 2 (F =5)…     

重频光脉冲对半绝缘GaAs光导开关损伤分析

通过波长为1 064 nm的重频激光光脉冲触发半绝缘GaAs光导开关损伤测试实验,观察脉冲激光触发过程中光电导开关电阻率的变化,对比低重频(1 kHz)和高重频的激光脉冲对GaAs光电导开关芯片的损伤阈值,分析了不同重复频率的激光脉冲引起光导开关芯片材料光损伤的主要原因,并探讨了损伤机理。研究表明,在重复频率激光作用下GaAs光导开关芯片材料的破坏阈值比在单脉冲作用下低,且不同重复频率的激光辐照下材料表面的温升速率不同。当激励光脉冲重复频率较低(1 kHz)时,芯片内的温升效应不显著,此时光损伤与重复频率无明显依赖关系,主要损伤机制为微损伤累积;而当重复频率较高时,开关材料内热积累引起的损伤占主要地位。     

受激光布里渊散射结合脉冲泵浦的可调谐调Q光纤激光器

介绍了一种受激布里渊散射(SBS)结合脉冲泵浦的全光纤调Q激光器,获得重复频率可调谐的亚10 ns高功率脉冲.利用瑞利散射(RS)和SBS共同作用自调Q机制,采用光纤干涉环结构与强泵浦抽运,可获得稳定的亚10 ns高功率调Q光脉冲.以脉冲泵浦控制调Q光脉冲产生的重复频率,实现调Q光脉冲输出重复频率的可调谐.实验结果表明:使用3 m高增益掺Er3+光纤,在两只975 nm半导体激光器强泵浦抽运下,可获得脉宽6 ns、峰值功率大于340 W、重复频率0～5 kHz的调Q光脉冲输出.该调Q光纤激光器具有全光纤结构、输出脉冲窄、峰值功率高、重复频率可调谐的特点,可用于分布式光纤传感系统与种子光源.