太赫兹波光学参量效应放大特性的理论研究

针对太赫兹波光学参量效应中增益介质对太赫兹波强烈吸收的特点,提出光学参量效应中泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线相互作用可以有效放大太赫兹波。以周期极化铌酸锂晶体为例,通过解耦合波方程,在不同的近似条件下分析了前向和后向太赫兹波的放大特性。计算结果表明,在太赫兹波吸收系数远大于太赫兹波增益系数的条件下,泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线作用可以有效提高太赫兹波功率。分析结果对周期极化铌酸锂晶体光学参量振荡产生太赫兹波的实验研究提供深入和全面的理论基础。     

利用激光腔内相位共轭效应直接产生光场压缩态

本文研究通过在激光腔内进行后向或前向简并四波混频,直接产生压缩态光输出的方案。在把信号波、感生波视为量子场,对泵浦波、非线性介质采用经典描述情况下的计算表明,输出光呈现明显的压缩效应。     

BBO Ⅱ类共线相位匹配结构中群速失配的补偿

为了消除群速失配对飞秒光参量放大(OPA)的不利影响，描述了在Ⅱ类共线相位匹配的飞秒BBO光参量放大中，同时倾斜抽运光和信号光的脉冲波面完全补偿三波群速失配的方法。理论计算了三波群速匹配时，相位匹配角、抽运光和信号光的脉冲波面倾斜角随信号光波长的变化。并分析了三波群速匹配对抽运光光斑尺寸的要求和对参量带宽的影响。结果表明，利用该方法不仅能够完全补偿飞秒BBO光参量放大在连续调谐时三波的群速失配，而且能够实现最大的参量带宽。此外，选取合适的抽运光光斑尺寸对提高参量增益至关重要。     

光学相位共轭技术

光学相位共轭技术就是利用非线性光学的方法来实现某一光波的波前或相位逆转的技术.因为这在数学上等效于某一光波的复振幅作复共轭变换,所以通常就把获得和应用某一光波的相位共轭光波的技术称为光学相位共轭技术.     

半导体光放大器全光波长转换的理论研究

根据半导体光放大器中载流子密度变化与光场强度变化的速率方程,利用半导体光放大器实现波长变换的理论模型,并且数值计算了各种入射波(方波、锯齿波、三角波、高斯波)调制情况下模型的响应状况。数值计算的结果表明,半导体光放大器在全光波长转换中具有很好的线性响应特性和较高的转换速率。     

影响DFB-LD的非简并四波混频效率的因素研究

由DFB激光器的非简并四波混频(HNDFWM)数值模型,基于耦合波方程进行数值计算,讨论了影响四波混频效率的因素:失谐频率、泵浦光输出功率、DFB-LD的耦合系数及DFB-LD腔长.计算结果表明增大泵浦光功率、减小耦合系数、增加腔长能有效提高四波混频效率.     

背向受激二波混频产生自泵浦相位共轭

本文讨论了在光折变晶体中,通过特殊的背向受激二波混频产生自泵浦相位共轭波的理论,并指出散射波的频偏是由于极化光折变晶体中的光生伏打效应引起相位栅的运动而产生的。     

磁光四波混频实验平台

设计一个测量光纤磁光(MO)效应和四波混频(FWM)的实验平台,具有较好的偏振控制性能,可分别采用自制的电磁偏振控制器(EMPC)和载纤螺绕环磁控装置控制输入光信号的偏振态(SOPs)和非线性光纤磁光耦合系数。实验测量了光纤四波混频闲频光功率对输入信号光偏振态椭圆率的依赖曲线,结果与理论分析一致。在此基础上,开展了连续导波光的磁光四波混频实验,测量了外加磁场对光纤四波混频闲频光功率的影响。     

大能量磷酸钛氧钾太赫兹参量源

使用磷酸钛氧钾(KTiOPO_4,KTP)晶体,采用斯托克斯参量振荡器与太赫兹波表面垂直出射的斯托克斯参量放大器相结合的实验方案,获得了大能量的太赫兹波输出。抽运源是调Q脉冲激光器,输出波长为1064.2 nm,脉宽为7.5 ns,脉冲重复频率为1 Hz。斯托克斯光波长为1086.2 nm,抽运光与斯托克斯光的夹角为4.4°,太赫兹波频率为5.7 THz。抽运光路上的延时装置可以保证抽运光脉冲与待放大斯托克斯光脉冲有很好的时间重合性。当抽运光脉冲能量为770 mJ、待放大斯托克斯光脉冲能量为16.8 mJ时,放大后斯托克斯光脉冲能量为185.4 mJ,太赫兹波脉冲能量最大为6.4μJ。     

用特殊泵浦方式在光折变晶体中获得高增益的两波耦合

用特殊泵浦方式在光折变晶体中获得高增益的两波耦合张家森，高宏，朱镛，叶佩弦（中国科学院物理研究所北京１００８０）由于光折变两波耦合光放大只需要很低的功率密度，它有着很广泛的应用前景。人们提出了几种方法用来减小光折变两波耦合扇形噪音的影响和提高耦合增益...     

Photorefractive phase conjugators

The author presents a tutorial review of various kinds of optical phase conjugators using photorefractive materials. These include externally pumped phase conjugators (EPPCs), self-pumped phase conjugators (SPPCs), and mutually pumped phase conjugators (MPPCs). He briefly describes optical phase conjugation and the photorefractive effect. He also describes wave mixing in photorefractive media. The energy transfer in two-wave mixing and the holographic nature of four-wave mixing are discussed     

光折变二波混频双稳态

引 言 光学双稳态是一种可被检测的非线性动态现象,已在很多种类的非线性材料中被观察到,其中包括半导体材料、原子蒸气及混合光电系统。过去常采用的产生双稳度的途径是依赖非线性吸收、谐振腔内的非线性折射率的变化以及在非线性界面、自聚焦系统和热效应中的非线性折射率的变化等。光学双稳态已给我们提供了记忆本领、光学功率限制和微分增益。     

偏振特性对自泵浦相位共轭反射率的影响

讨论了偏振特性对自泵浦相位共轭反射率的影响。从理论上分析了激光束经平面光学系统偏振特性发生的变化,以及光折变晶体KNSBN对不同偏振光的响应情况。实验结果与理论符合,说明偏振特性是影响相位共轭反射率的一个因素。恰当地设计光路,就可能提高相位共轭反射率。     

Theory and applications of four-wave mixing in photorefractive media

The development of a theory of four-wave mixing in photo-refractive crystals is described. This theory is solved in the undepleted pumps approximation with linear absorption and without using the undepleted pumps approximation for negligible absorption. Both the transmission and reflection gratings are treated individually. The results are used to analyze several photorefractive phase conjugate mirrors, yielding reflectivities and thresholds. The use of photorefractive crystals as optical distortion correction elements and experimental demonstrations of several of the passive phase conjugate mirrors are described.     

用两次曝光相移全息干涉实现光学幅相转换

提出一种实现光学图像由纯振幅型转换为相应的钝相位型的新方法。该方法基于2次曝光光折变相移全息干涉,在光学4-f系统中,用振幅型空间光调制器(SLM)输入振幅(或强度)图像,用光折变晶体作为全息记录介质,经过2次曝光相移全息干涉记录,再由原参考光再现读出,可在输出面上得到与输入图像相应的空间相位分布。该方法可在光学信息处理相关领域应用。阐述了该方法的基本思想,进行了理论分析、计算机模拟和光学实验,实验结果与理论分析一致,表明该方法是可行的。     

利用相位共轭镜补偿由强散射象差介质引起的畸变的能力

本文对在象差介质同时具有非均匀吸收和相位畸变并且相位共轭镜的有效区域有限的条件下利用光学相位共轭对波面和图象的补偿结果作了分析,指出利用聚光系统可以改善对强散射介质引起的波象差的补偿效果,并采用透镜作为聚光系统,用在四波混频条件下的光折变晶体Ce:SBN作为相位共轭镜对经过玻璃的粗磨毛面后的波面和图象进行了恢复实验,并获得了满意的结果。文中还对利用光折变相位共轭镜的反射率与入射光强有关的特点来补偿象差介质的非均匀吸收的可能性,以及非线性吸收对补偿效果的影响作了讨论。     

利用光折变全息术实现的光学子波变换

提出了用镀膜方法制备Ｈａａｒ模板，用光折变晶体记录子波函数的全息匹配滤波器，在一个无焦成像系统中实现了二维子波变换。给出了简要的理论分析和实验结果。     

Gain characteristics of coherent optical amplifiers using aMach-Zehnder interferometer with Kerr media

This paper investigates the gain characteristics of coherent optical amplifiers that amplify only one of two quadrature phase components in an input signal light according to the phase of pump light. It is constructed around a Mach-Zehnder interferometer with Kerr media. To heuristically obtain the design parameters of the coherent optical amplifier, small-signal analysis is adapted to the Mach-Zehnder interferometer with Kerr media. The theoretical results are then compared to experimental results and shown to agree well, which confirms the validity of this design approach. By utilizing low-loss and high-nonlinearity silica fiber as the Kerr medium and optimizing its length, a coherent optical amplifier is constructed that yields high-gain (up to 26 dB) operation     

聚合物光折变的研究进展

近几年来, 人们在聚合物中观察到了光折变效应。与无机材料相比, 聚全物材料具有较大的电光响应、高的破坏阚值和低的介电常数, 并且容易加工成形。所以它显示出光明的应用前景。本文描述了聚合物光折变的研究方法, 并综述了迄今为止已经报道的理论和实验研究结果。     

光折变晶体中的相位共轭

近几年来,光折变相位共轭器及其在非线性光学中的应用取得了有意义的进步。本文主要叙述光折变晶体中的四波混频以及各种光学相位共轭器的结构,简单地介绍了相位共轭器在光信息处理中的一些应用。