基于新型分光技术的简并四波混频实验研究

为解决简并四波混频光谱技术中光路的稳定性问题,在前向布局中采用了新型分光技术,研究了共振介质(加碘的酒精溶剂)中的简并四波混频(DFWM)效应.实验发现,由于采用补偿分光技术,抑制了激光漂移带来的影响,得到了稳定的DFWM信号输出.此外,还考察了吸收介质碘的酒精溶液中前向DFWM信号能量与泵浦激光能量的关系.

石墨炉中盐卤基体效应对铷前向简并四波混频(FDFWM)的影响特性

盐卤是铷(Rb)的主要资源之一,针对盐卤中Rb的分析存在基体效应的问题,研究了石墨炉中盐卤氯化物(NaCl,CaCl2,KCl和MgCl2)的基体效应对Rb的前向简并四波混频(Forward phase-matching degen-erate four-wave mixing,FDFWM)信号的影响特性。通过研究FDFWM信号随Rb浓度、盐卤氯化物浓度的变化特性,发现FDFWM信号随着Rb样品浓度的增大,先增大后减少,在80ng.mL-1时,达到最大;在Rb的浓度较低时,盐卤氯化物对FDFWM信号存在明显抑制作用;在Rb浓度较高时,盐卤氯化物对信号先增强后抑制,当其浓度约为Rb浓度的10倍时,信号达到最大。根据石墨炉中Cl离子的气相干扰和Rb原子的电离两方面对实验结果进行了很好的解释。本研究结果对使用FDFWM方法在盐卤中提取和分析Rb有重要的意义。

多波长转换及注入锁定全光3R再生技术

根据相干光注入半导体激光器产生的注入锁定和增益开关特性,提出了一种基于非简并四波混频多波长转换及注入锁定定时的全光3R再生技术,能同时实现基于NDFWM的多波长转换和信号3R再生,避免了交叉增益和交叉相位调制仅适用于单波长转换的限制。

长腔DFB半导体激光器非简并四波混频波长转换效率

本文从理论上计算了长腔 DFB-LD中基于非简并四波混频的波长转换效率 ,由耦合波方程的数值解 ,得出波长转换效率与腔长、泵浦光功率、增益系数、DFB-L D谐振光与注入光的频率失谐量等的关系 .数值计算结果表明 ,通过提高泵浦光功率。

光源稳定性对简并四波混频信噪比影响的实验研究

在碘蒸气中研究了染料激光稳定性对简并四波混频(DFWM)信噪比的影响。实验中采用多模Nd∶YAG激光器倍频的输出泵浦染料激光器(染料PM580溶于酒精)。在具有前向补偿分光系统和图像探测系统的帮助下,在常温常压条件下测得泵浦光在波长为554.013 nm时达到饱和光强为290μJ。同时发现染料激光器的光稳定性(输出波长范围,光束质量和能量转换效率等)随使用时间,泵浦激光脉冲次数和能量的增加而逐渐减弱。另外通过对比发现在染料激光器输出不稳定时,光源单色性和指向性等指标的变化导致在同一泵浦强度不同时刻获得的DFWM信号强度相差很大,且DFWM信号信噪比低。染料激光器光源稳定性对DFWM信号影响的研究结果对物质的痕迹量探测以及无荧光物质光谱定标等方面的应用具有重要意义。

基于简并四波混频的双信道双频段增益谱

基于大规模光通信中频分复用的需求,本文以热原子的简并四波混频为模型,研究了具有双频段特性的双信道增益光谱.一束缀饰场诱导激发态能级发生分裂,由于量子干涉效应,四波混频信号的增益在双光子共振处被抑制,从而使增益谱线的包络由单频段转变为“M”型的双频段结构.同时,缀饰场还提高了相干基态的原子布居,进一步增强了四波混频信号的强度.最终实验上在铯原子气室内获得了一对具备双频段的双信道高增益光谱,并通过调节缀饰场的强度和频率失谐,实现了对双增益峰频率间隔的有效操控.

外加气体对碘的简并四波混频的影响

研究了入射激光能量密度,外加气体(N_2,CO_2,NO_2)对碘的简并四波混频(DFWM)光谱和信号强度的影响,测定了I_2的DFWM信号的饱和强度与外加气体压强之间的关系.结果表明外加气体对I_2的DFWM光谱结构的影响不大,但对信号强度的影响较大,而且与激光能量密度有关.I_2的DFWM信号的饱和强度(I_(sat))与N_2压强(p)之间的关系为I_(sat)∝p^(0.7).当激光能量密度足够大时,外加气体对信号的增强作用是热光栅所产生的.

极化子效应对ZnS/CdSe柱型核壳量子点简并四波混频过程的影响

理论计算了带有极化子效应的ZnS/CdSe柱型核壳结构量子点简并四波混频的三阶极化率.在有效质量近似下,采用无限深势阱模型,导出了带有极化子效应的柱型量子点的三阶非线性光学极化率的解析表达式,解三维薛定谔方程得到电子的本征能量和波函数.分析了电子-LO声子和电子-IO声子相互作用对ZnS/CdSe核壳结构量子点简并四波混频的三阶极化率的影响.结果表明,当量子点尺寸一定时,带有极化子效应的χ(3)DFWM比没有极化子时的三阶极化率提高了近3个数量级,并且电子-LO声子的影响比电子-IO声子的影响大得多;当固定核壳量子点的阱宽而内外半径发生变化时,χ(3)DFWM的峰值随之变化,而且极化子效应影响的大小也随之发生变化.

基于四波混频的全光波长转换技术

介绍了四波混频的相关理论,研究了光纤四波混频效应在全光波长变换技术中的应用和提高波长转换效率的办法。

基于光纤简并四波混频的可调谐波长转换器的优化设计

分析了光纤零色散波长、光纤长度、信号光频率及泵浦功率对基于光纤简并四波混频的可调谐波长转换器调谐带宽和转换效率的影响.结果表明对应不同的零色散波长都存在唯一的最优信号光频使得调谐带宽达到最大,进而推导了最优信号光频和最大调谐带宽的解析表达式,给出了提高此类器件调谐带宽和泵浦效率,减少调谐中输出信号功率起伏的优化设计方法.与以往实验结果相比优化后同等泵浦功率下调谐带宽可增加10nm,若保证同样的调谐带宽则可将泵浦功率降低4.6dB.

向列型液晶中简并四波混频相位共轭的理论研究

研究向列型液晶中由光致分子重取向引起的简并四波混频光学相位共轭现象 ,着重讨论液晶薄膜厚度 d、探测光与一泵浦光之间的夹角θω 以及光的入射面和液晶指向矢之间的夹角β对相位共轭光产生效率的影响 .

Ce∶KNSBN光折变类光纤简并四波混频特性研究

研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤在泵浦光和信号光夹角分别为小角度和大角度两种情况下简并四波混频的基本特性 .当夹角较大时 ,在光折变类光纤内部形成了两个四波混频作用区域 ,获得了比小角度情况提高 4倍的大相位共轭反射率 .给出了Ce∶KNSBN光折变类光纤中 ,在入射夹角分别为小角度和大角度两种情况下 ,相位共轭光反射率分别随信号光光强、两束泵浦光光强比变化的实验结果 ,并用理论公式进行了拟合 ,理论分析和实验结果相符 .还研究了Ce∶KNSBN光折变类光纤四波混频光栅模式和相位共轭光时间响应特性 .光折变类光纤的相位共轭响应时间较快 ,可为秒量级 .

用时间延迟方法消除喇曼增强非简并四波混频的热背底

相干喇曼光谱学是研究分子振动及转动的有效工具。其中喇曼增强非简并四波混频由于具有高空间分辨率、光路简单及能消除非共振背底等优点,因此有广泛的应用前景。 喇曼增强非简并四波混频(RENFWM)的信号来源于由1.2两束泵光感生的分子取向栅及由2、3两束光拍频产生的喇曼横。如果介质对泵光存在吸收,则热栅的存在使得RENFWM频谱产生畸变。这里我们提出用时间延迟方法消除热背底。

用简并四波混频对偶氮苯聚合物薄膜光致异构过程的研究

通过简并四波混频法（ＤＦＷＭ）对“聚［３′－甲基－４′—二（Ｎ，Ｎ－氧亚乙基）胺基－４－硝基偶氮苯癸二酰］”薄膜的光致导构过程的研究，测得在上升和下降过程中，相位共轭光Ｉｐｃ随时间的变化规律并与理论结果相吻合．

Cr:KNSBN光折变晶体非简并四波混频特性

应用波长为514.5nm的Ar+离子激光和波长为632.8nm的He-Ne激光对Cr:KNSBN光折变晶体的非简并四波混频特性进行了实验研究.测量了相位共轭光的时间变化过程,相位共轭反射率随信号光与前向泵浦光夹角的关系,相位共轭反射率与泵-泵比的关系及相位共轭反射率与信-泵比的关系.实验发现,当信号光与前向泵浦光的夹角为21°、泵-泵比为0.36时可获得最大的相位共轭反射率30%.利用相应的光折变理论对相位共轭反射率与泵-泵比、相位共轭反射率与信-泵比的关系进行了数值拟合,数值计算结果与实验测量结果有较好的吻合.该项研究为Cr:KNSBN晶体在图像变换、彩色相位共轭和波前整形等领域的应用提供了实验依据.

缀饰原子系统中双光子共振非简并四波混频

本文研究了缀饰原子系统中的双光子共振非简并四波混频。理论上我们研究了多普勒增宽的四能级系统中耦合光场对双光子共振非简并四波混频的影响 ,发现加入强耦合场后 ,非简并四波混频频谱出现Autler-Townes分裂 ;在不同双光子共振失谐时 ,由于量子干涉双光子共振非简并四波混频的信号能够被抑制或增强。实验上我们在Ba原子蒸汽中 ,通过引入基态 6s2 和自电离里德堡态 6pnd之间的原子相干证实了该现象。本方法提供了一种不仅可以测得共振频率和横向弛豫 ,而且可以测得两个高激发原子态之间的跃迁的偶极矩阵元的新的光谱学工具。

超短脉冲简并四波混频时间分辨研究

研究了简并四波混频（ＤＦＷＭ）的时间分辨曲线，数值模拟了由延迟时间引起的两种不同光栅的时间分辨曲线以及曲线的约化半宽度与约化弛豫时间ｔｒ／ｔｐ的变化关系。

简并四波混频中的能级交叉效应

我们用微扰方法计算了近简并准二能级系统的三阶非线性极化率x^(3)(-ω;ω,ω,-ω)。研究了简并四波混频的能级交叉效应,并与共振荧光的能级交叉效应比较。指出简并四波混频的能级交叉效应可用来测量上能级及下能级的弛豫速率。

泵浦光偏振对简并四波混频信号影响的实验研究

文章研究了Rb原子气室中泵浦光偏振对简并四波混频信号的影响。实验中,一束泵浦光和探针光沿相同方向传播进入Rb原子气室中,另一泵浦光沿反方向传播进入。通过改变泵浦光的偏振,观察四波混频信号的变化。实验结果表明:当两束泵浦光的偏振平行时,四波混频信号较强;当两束泵浦光的偏振相互垂直时,四波混频信号消失。理论分析表明泵浦光干涉导致的原子布居数差光栅是简并四波混频信号产生的原因。

用BOXCARS结构的简并四波混频法和三次谐波法测量叶绿素有机聚合物的三阶极化率

报道了利用ＢＯＸＣＡＲＳ结构的简并四波混频法（ＤＦＷＭ）和改进的三次谐波法（ＴＨＧ），分别测量一种叶绿素／ＰＶＡ有机聚合物的三阶非线性极化率．其结果为χ（３）１１１１（－ω；ω，ω，－ω）＝０．４×１０－１２ｅｓｕ．和χ（３）１１１１（－３ω；ω，ω，ω）＝０．７×１０－１２ｅｓｕ．