大信号布里渊增强四波混频理论研究

针对高功率激光相位共轭装置的应用需求,阐述了布里渊增强四波混频（BEFWM）在这一领域的应用潜力,并就该大信号强相互作用条件下BEFWM的作用机理及输出特征进行了系统的理论研究,揭示了BEFWM瞬态响应速度、共轭光波形保真度及稳定性、能量转换效率均随注入信号光的增强而提高的作用特点,为该技术在中高强度激光相位共轭系统中的实际应用提供了理论依据。     

大信号布里渊增强四波混频理论研究

 针对高功率激光相位共轭装置的应用需求,阐述了布里渊增强四波混频（BEFWM）在这一领域的应用潜力,并就该大信号强相互作用条件下BEFWM的作用机理及输出特征进行了系统的理论研究,揭示了BEFWM瞬态响应速度、共轭光波形保真度及稳定性、能量转换效率均随注入信号光的增强而提高的作用特点,为该技术在中高强度激光相位共轭系统中的实际应用提供了理论依据。     

布里渊增强四波混频时域特性的理论研究

通过对布里渊增强四波混频(BEFWM)瞬态耦合波方程的数值求解，描述了共轭输出光的时域调制行为.同时，对能量耦合过程中起决定性作用的声学波的时空演化特征进行了模拟与分析，由此给出BEFWM时域特性物理机理的解释.研究表明，共轭光输出强度的波动与介质内声波场的分布和起伏相关联，共轭光波形调制现象的强弱取决于介质声子寿命、信号及抽运光强度、有效作用长度等诸多参数.     

布里渊增强非简并四波混频

在CS₂介质中观测到由声波引起的布里渊增强非简并四波混频(NFWM)和由分子取向栅产生的瑞利型NFWM.研究发现,分子取向栅与声波之间并不是相互独立的,声波的存在会破坏瑞利型NFWM和布里渊增强NFWM极化之间的相位关系. 关键词： 四波混频 布里渊散射 瑞利散射     

简并四波混频的速率方程理论

本文采用量子态跃迁速率公式及能量和动量守恒定律,对简并四波混频进行了理论处理,推导出光子密度运动方程并得到精确解。对饱和现象(泵浦抽空)、非线性反射率随探测波的变化以及参量振荡等给出了令人满意的定量描述。得到了比以往的经典理论更完善的结果。 关键词：     

瑞利型增强四波混频的外差探测

将光外差探测方法应用于瑞利型增强四波混频的研究,通过理论分析得到了瑞利型增强四波混频三阶极化率的表达式和外差拍信号的解析解,对拍信号的研究表明这种方法可以保留瑞利型增强四波混频极化过程的完整信息,获得瑞利型增强极化的吸收谱与色散谱.同时分析了三种不同的马尔可夫随机场模型下的差拍信号的区别与联系.     

四波混频光谱术

本文介绍我们用四波混频研究光与物质相互作用方面取得的新进展．其中包括拉曼增强非简并四波混频,用时间延迟方法区分分子取向栅及热栅,多能级吸收带的非相干光时间延迟四波混频,激光感生螺旋结构及用时间分辨简并四波混频研究原子的碰撞线宽变窄效应．     

瑞利增强非简并四波混频的时域不对称性研究

基于场关联原理,采用非相干光时延四波混频法研究了瑞利增强非简并四波混频的时域特性.利用二阶场关联函数理论揭示出混频信号在时域的细微变化,发现信号展示出时域不对称性并且在τ<0时会出现振荡结构,而这种时域不对称性反映了该三阶非线性极化过程的特点.     

级联四波混频系统中纠缠增强的量子操控

各类系统中的纠缠操控是量子信息科学的重要问题之一.本文研究了热原子蒸气的级联四波混频过程中产生的纠缠增强及纠缠增强的相位敏感特性.研究表明,该级联四波混频过程第二级输出的探针光和共轭光的量子纠缠较第一级明显增强,最大可达5 dB以上,且随着强度因子的增大可实现完美纠缠.文中还详细讨论了量子关联类型及纠缠大小与抽运光相位、非线性强度因子之间的变化关系,结果显示,由于纠缠增强及纠缠类型对抽运光相位的敏感性,通过控制相位和强度因子可改变光场噪声特性从而实现对探针光和耦合光之间纠缠增强、纠缠度大小、纠缠类型的量子操控.该理论研究对实验实现纠缠增强及双模压缩态压缩角、压缩度的光学参量操控具有重要的指导意义.     

二能级系统时间分辨简并四波混频的非微扰理论

本文用密度矩阵方法严格处理了在共振情况下二能级系统时间分辨简并四波混频问题。讨论了与饱和效应相联系的一些现象。分析了这些现象的物理来源。 关键词：     

多普勒系统中简并四波混频的饱和效应

我们研究了多普勒增宽的二能级系统中,简并四波混频的饱和效应。推导出一组适合数字分析的递推公式。利用此公式,计算了近饱和区,简并四波混频信号的线形。计算结果表明,随着光强的增加,谱线中心将分裂成双峰。 关键词：     

等离子体简并与近简并四波混频理论——透射光栅位形

本文系统研究了波波相互作用形成透射光栅情况下的等离子体简并与近简并四波混频理论,导出普适四波非线性耦合方程组,并求出其精确解析解。这一理论将有助于研制各种微波频段内快速响应非线性光学元件。 关键词：     

等离子体简并与近简并四波混频理论——反射光栅位形

系统研究波波相互作用形成反射光栅情况下的等离子体简并与近简并四波混频理论,导出普适四波非线性耦合方程组,并在任意复耦合系数情况下求出其精确解析解。 关键词：     

非均匀零色散波长光纤中的四波混频效率

本文讨论了光纤零色散波长的离散对光纤中四波混频效率的影响,导出了多段均匀零色散波长光纤输出的四波混频光波强度的表达式,进而对该式进行了推广,导出了一般情况下的表达式.最后我们对几种具体情形进行了计算.计算结果表明当光纤的零色散波长存在漂移时,光纤中四波混频效率显著降低.而且光纤零色散波长漂移的幅度和分布规律以及泵浦光波长的选取对光纤四波混频效率也有重要影响.     

磁场中简并四波混频的偏振旋转效应

本文讨论了磁场中简并四波混频的偏振旋转效应。计算了J_g=0→J_e=1跃迁的三阶非线性极化率X_yxx⁽³⁾。它包括两个部分:一部分是由于布居差的饱和效应产生的;另一部分是由于原子与光场的相互作用中,感生出来的塞曼相干所造成的。 关键词：     

各向同性介质中任意偏振光的简并四波混频

在各向同性介质的简并四波混频中,就共线(探测光波矢平行于泵浦光的波矢)和非共线装置,线偏振和圆偏振等情况,推导出反射波的复振幅(包括偏振)与探测光和泵浦光的振幅、偏振、介质的三阶非线性张量元之间的关系式。在非共线装置中,泵浦光为平行的线偏振光时,可利用探测波与反射波的偏振方向间的关系求出x₁₁₁₁与x₁₂₂₁的比值;泵浦光为同旋性的圆偏振光时,可获得理想的复共轭波。在共线装置中,在反射波中总含有一定的非共扼的成分,振幅反射系数与样品厚度的关系可能是正切、双曲正切或线性函数关系;泵浦光为平行的线偏振光时,若|x₁₂₂₁|>|x₁₁₂₂|,可产生自振荡现象;在泵浦光为旋性相反的圆偏振光时,对圆偏振的探测光可产生理想的平面镜反射的效果,等等。结果可用来解释一些已知的实验结果,并对新的实验设计具有一定的指导作用。 关键词：     

在等离子体中的二重简并四波混频

本文分析了在均匀等离子体中的二重简并四波混频(一种实时红外象转换过程)。通过典型例子说明红外象转换效率为1所需的泵功率是现实的。 关键词：     

等离子体四波混频精确解——透射光栅位形

给出等离子体介质中的简并与近简并四波混频形成透射光栅时的普适四波非线性耦合方程组。得到了在任意复耦合系数下的精确解析解，其解不仅适用于各种等离子体形态，也可以推广到光致折射材料中去。对进一步理论研究四波混频相位共轭原理以及研制新型非线性光学器件有所帮助。 关键词：     

单模光纤中的四波混频

四波混频(FWM)是石英光纤中的一种重要的非线性光波相互作用,在频分复用(FDM)和波分复用(WDM)光纤通信系统中,四波混频引起的信道间的串话和白噪音远远大于受激喇曼(SRS)串扰,并且四波混频(FWM)能够有效地产生新频率光波,因而受到极大关注;本文详细分析了在CW泵浦下单色光在石英单模光纤中的四波混频。推导出四波混频新光波的功率的解析式,其中考虑了泵浦波的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(CPM)对四波混频光波功率的影响,并对其进行了数值模拟。