飞秒激光啁啾脉冲放大过程中的放大自发辐射及其抑制

通过系统的实验 ,研究了飞秒激光啁啾脉冲放大过程中的放大自发辐射(ASE)及其抑制 .利用ASE与放大信号光在空间、时间和频谱特性等方面存在的差异 ,有效地抑制了ASE对啁啾脉冲放大过程的影响 ,实现了 1 0 ⁶∶1的高信噪比放大 ,获得 38fs ,1 .4TW飞秒激光脉冲 .     

飞秒激光脉冲掺Er3+光纤放大过程中的高阶孤子压缩效应与增益特性的实验研究 *

报道1 .531 μm飞秒激光脉冲在掺Er³⁺光纤放大器放大过程中产生高阶孤子压缩效应和增益特性的实验研究结果 .采用同向泵浦方式下 ,平均功率146 μW、脉宽480fs的种子光脉冲通过6m长高浓度掺Er³⁺光纤放大后光脉冲宽度压缩为260fs,平均输出功率14.5mW ,对应的单脉冲能量约0.691 nJ ,峰值功率2657.7W ,重复率20.84MHz,同时光谱发生分裂 ;而经过 3m长掺Er³⁺光纤放大后光脉冲的光谱在不同泵浦功率点保持单峰 .实验中还测量到在逆向泵浦下 ,放大后的光脉冲随泵浦激光功率的增加 ,脉宽呈现出反常压缩状态 ,即光脉冲先随泵浦激光功率的增加而压缩 ,当泵浦激光功率为38mW时 ,放大后光脉冲宽度达到最短309fs,接着随泵浦激光功率的增大 ,放大后的光脉冲宽度呈展宽趋势 ,而在不同泵浦激光功率点 ,放大后光脉冲的光谱保持单峰结构 .     

软X射线激光增益实验研究

在中国科学院上海光机所的六路激光装置和LF12激光装置上成功地进行了复合泵浦软X射线激光增益实验。利用自制的一维空间分辨掠入射光栅光谱仪和针孔透射光栅光谱仪研究了线聚焦激光辐照平板靶产生的线状等离子体中铝和硅的类锂离子的自发发射放大(ASE)性能。测量了不同长度的线状等离子体的沿轴向发射的类锂铝和硅离子谱线的时间积分强度,结果证实类锂A¹⁰⁺离子的5f-3d跃迁(波长105.7)和Si¹¹⁺离子的5f-3d跃迁(波长88.9)、5d-3p跃迁(波长87.3)等谱线的强度随等离子体长度非线性增长,相应的增益系数分别为3.1±0.9,1.5±0.5和1.4±0.5cm^-1,最大增益长度乘积约为2.5。本实验是首次观察到类锂Si¹¹⁺离子的5f3-d和5d-3p跃迁的激光增益,X软射线激光波长已短于100。特别有意义的是,上述结果是在低的泵浦激光功率密度条件下取得的。研究表明,采用类锂复合机制,有可能在我们现有的激光驱动装置上将软X射线激光推进到“水窗”(43.8—23.3)波段。     

“双靶对接”高增益类Ne锗软X光激光实验研究

本文采用新颖的“双靶对接”技术,利用强度～1.2×10¹³W/cm²,波长1.053μm,脉宽～1ns的两路激光线聚焦辐照平面厚锗双靶,观察到波长为19.6,23.2,23.6,24.7和28.6nm的5根类Ne锗3p-3s跃迁谱线的放大。波长为23.2和23.6nm的谱线,增益长度积GL的值均超过13。对X光激光发射的发散角、折射角及时间特性等,也进行了实验现察,为深入了解X光激光的产生和传播,提供了有意义的信息。     

短波长类锂X射线激光实验研究

本文给出了最近在上海光学精密机械研究所LF12高功率激光装置上用KCl和CaF₂真板状靶进行的类锂K和Ca离子X射线激光增益实验的结果。将要给出的还有复合X射线激光发射的时间过程和实验所用X光底片的相对标定结果。     

飞秒放大系统中振荡级自启动的动力学过程研究

利用低损耗宽带半导体可饱和吸收镜(SESAM),实现了飞秒太瓦(10¹²W)激光放大系统的自启动及其稳定运转.研究了SESAM锁模自启动动力学过程及其由温度效应引起的波长位移现象.由放大系统输出脉冲宽度为37.5 fs,峰值功率1.6 TW,信号与ASE的功率比达10^7.     

激光等离子体的共振吸收对二次谐波的时间分辨谱及时间积分谱的影响

本文采用3～6J,100微微秒N_d玻璃激光辐照平面铝靶,靶面功率密度～10¹⁵瓦/厘米²。改变激光偏振及靶面入射角,用盒式卞计测得了靶面的共振吸收曲线,极大值在22°附近,同时,用时间分辨谱仪拍得了二次谐波的时间分辨谱(S偏振及P偏振,入射角为0°,7°,22°)。用光谱仪拍摄了二次谐波的时间积分谱(S偏振及P偏振、各个角度),用X光线谱测定了电子温度。实验结果表明,随着角度由0°增加到22°,共振吸收也增加,P偏振分量产生的二次谐波谱加宽与S偏振分量产生的二次谐波谱加宽相比,愈来愈窄,而且二次谐波的发光时间最长达500微微秒之久。文中还对其中包含的物理机制进行了分析。     

线聚焦激光产生等离子体中的自聚焦成丝及喷流结构

在线状聚焦激光辐照平面靶及柱形细丝靶的实验中,我们首次观察到线聚焦激光在等离子体中分裂成丝与等离子体的小尺度喷流结构,这些现象有可能构成当今以激光产生的等离子体为放大介质的X射线激光实验研究中的一类应设法克服的障碍.     

BaTiO3铁电薄膜的原子层水平外延生长

利用激光分子束外延镀膜设备,实现了原子层水平BaTiO₃(BTO)薄膜的外延生长.高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和透射电子显微镜(TEM)等研究结果表明,薄膜的结构为c-取向单相BTO铁电薄膜,表面非常平整。在此基础上制备了铁电/超导多层异质结构.研究了BTO薄膜的铁电性质。结果表明用激光分子束外延方法有利于改进BTO薄膜的质量,提高薄膜器件的性能。     

激光等离子体时、空、能三维分辨测试系统

介绍了激光等离子体时间、空间、能谱三维分辨测试系统的结构、原理和性能 ,并给出了利用该系统在实验中获得的典型结果 .     

复合泵浦类锂硅离子软X射线激光

本文给出了最近在上海光学精密机械研究所LF12激光装置上完成的复合泵浦类锂硅离子软X射线激光系统实验的结果,特别是第一次在较低激光辐照强度下同时观察到类锂硅离子5f—3d,5d—3p,6f—3d和6d—3p跃迁的显著自发发射放大(ASE),波长分别为88.84,87.28,75.83和74.64,测得的增益系数和增益-长度乘积分别在1—2cm^-1和2.0—4.5之间。另外还给出了增益沿靶面法线方向的空间分布和随靶面激光辐照强度的变化。用Edlen半经验公式和Cowan原子结构编码计算的4条激光谱线波长值与实验测量值符合很好。本实验结果表明复合泵浦类锂离子方案在将软X射线激光推进到“水窗”(43.8—23.3)波段中有巨大潜力。     

相关技术及其在体表希氏束电图中的应用

过去均采用迭加法(加算平均法)显示体表希氏束电图.本文应用相关分析技术,在专用电子计算机上不仅显示出体表希氏束电图,而且相关法与迭加法的P—A,A—H,H—V间期和H波宽度的相关系数极大,可以互相替代.与迭加法比较,相关法的信号-噪声比更大.几乎没有残留噪声.此外还探讨了积分时间T、延迟时间△τ对信号-噪声比、测量分辨度、分析时间的影响.     

用X光背景阴影成象法研究球靶消融内爆物理过程

使用X光背景照明诊断技术得到时间分幅。两维空间分辨消融型球靶内爆物理过程的信息,与解析模型比较推算出部分内爆过程动力学参量。在此基础上进一步讨论并建议使用双分幅X光背景照明诊断技术的可行性。     

在立方织构的Ni基带上沉积掺Ag的YBCO超导薄膜

用脉冲激光沉积法在立方织构的Ni基片上成功地外延了YBCO超导薄膜 ,其临界电流密度高达 1 .1 5MA cm² .X射线衍射分析结果表明Ni CeO₂ YSZ YBCO多层结构都是c轴取向 ,CeO₂ 和YSZ缓冲层能有效地改进薄膜织构 ;扫描电子显微镜结果表明Ni CeO₂ YSZ YBCO结构所有生长层面存在类似层状的形貌 ,而薄的一层Ag膜能有效地填充各个生长阶段由于高温下热膨胀系数不匹配形成的微裂缝 ,其结果是改进了薄膜微观结构 ,提高了临界电流密度 .     

钛宝石飞秒激光脉冲的产生和高重复率放大及压缩实验研究

国内首次完成的高重复率掺钛蓝宝石(简称钛宝石)飞秒激光脉冲的产生和放大实验研究工作,用自行设计的钛宝石激光器实现了最短脉宽为 15 fs、谱宽为 80nm、平均输出功率为 200mW的自锁模脉冲的稳定输出,以此作为种子脉冲,在钛宝石放大器中采用啁啾脉冲再生放大技术,经展宽、放大、压缩后获得重复率 5 kHz、单脉冲能量大于100μJ、脉宽小于50fs的超短脉冲.文中就该系统的设计及实验结果进行了分析和讨论.     

相关光谱式气体检测系统的光学仿真及优化

依据相关光谱式红外气体传感器检测原理,以系统中红外光与气体反应的气室为研究对象,利用光学设计专用软件Tracepro对理想红外朗伯光源在不同反射镜类型下光源的最佳位置进行了仿真分析;通过建立光路传输系统的数学模型,对气室不同结构尺寸下的光功率输出、以及气室内壁反射率对传感系统性能的影响进行了仿真与优化.在理论模型的基础上,根据仿真结果,确定了最佳气室模型的参数组合.实验结果表明,通过对气室中红外光源的位置、反射镜类型、气室长度等部分进行适当的优化修改后,可使探测器接收信号幅度得到明显提高,将有利于后级电路的信号放大、数模转换等处理过程,从而提高气体浓度检测的灵敏度和精度.     

小波分析在经济预测模型中的应用

经济信号也是一种时间序列 ,它和小波分析中的信号具有相同的特性 .因此 ,可将经济时间序列看成经济信号 ,应用小波进行实际经济分析和预测 .论文针对最小二乘法的不足 ,提出了多分辨回归分析处理经济数据分析的方法 .本文在建立宏观模型时 ,利用小波分析对经济数据进行预处理 ,获得能反映宏观变化趋势的低频信息 ,再用最小二乘法进行拟合和预测 ,通过对传统最小二乘法建立的模型的对比分析 ,结果表明 :本方法优于一般最小二乘法 .     

多层簿膜厚度XQMA测定及Monte Carlo计算方法

本文提出了应用X射线显微分析实验及Monte Carlo模拟计算电子散射、X射线激发来确定多层薄膜样品每一层厚度的方法.在几种加速电压下,对不同组成、不同厚度的多层膜进行了测定,所得结果与核背散法测定值一致.相对误差小于10％.文中给出了计算程序流程图.     

脉冲激光制备薄膜材料的机理

给出脉冲激光作用块状靶材的烧蚀模型.根据能量平衡原理,导出烧蚀面的位置随时间的变化关系.利用绝热近似、温度连续性条件和能量平衡原理来获得烧蚀面与固液相界面边界条件.结合热传导方程,利用精确解与积分近似法相结合的方案,给出固液两相的温度分布与时间和位置的变化关系,以及固液相界面的位置随时间的变化规律,并将理论结果与实验数据进行比较.由流体动力学理论,得出了脉冲激光产生的等离子体的空间输运方程,将此方程与靶材烧蚀率公式结合起来,根据实验数据研究了不同激光功率密度和波长对KTN(KTa_0.65Nb_0.35O₃)薄膜沉积特性的影响,得到了一些有价值的结果,并对结果进行了详细的讨论.     

Monte Carlo方法计算多层薄膜中X射线发射强度

基于作者发展的电子散射模型,多层介质中电子散射理论、X射线强度、吸收和荧光计算公式,用Monte Carlo方法计算了多层薄膜中X射线发射强度比值。在不同加速电压下,对Si衬底上Au,Cu多层膜及Cr,Ni多层膜计算的强度比与EPMA实验结果广泛一致。本工作为最终解决多层薄膜X射线定量显微分析的难题奠定了理论基础。