非线性光学效应与光速减慢

激光技术的发展为极限光速的测量和应用提供了有效工具。本文主要介绍了与光速减慢有关的非线性光学知识和光速减慢的实验原理及方法。光速减慢实验中用到的低温Na原子气在探测激光和耦合激光的共同作用下处于量子相干态———一种非线性极化状态 ,由于电磁感应透明效应 (EIT) ,探测光可以使介质的折射率改变并能透过Na原子气 。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中新的能量传输过程(英文)

为了研究铒离子的发光和氟氧化物玻璃中形成的氟化物微晶的关系 ,制备了三种掺铒的氟氧化物玻璃 .用X射线衍射分析了样品中形成的氟化物微晶 .从 6 32 .8nm激光激发时的发射光谱中 ,首次发现了一种新的氟氧化物玻璃基质发光的现象 .在氟氧化物玻璃中如果没有形成氟化物微晶 ,铒掺杂于玻璃中 ,6 32 .8nm激光激发时激发态的铒离子容易将能量传递给基质并引起基质发光 ;如果将镱和铒离子共同掺入氟氧化物玻璃中 ,容易形成含稀土铒镱的氟化物微晶 ,含微晶的玻璃又叫玻璃陶瓷 .由于氟化物的声子能量较小 ,6 32 .8nm激光激发时激发态的铒离子的无辐射弛豫几率较小 ,铒离子的发光较强 .在玻璃中形成含稀土氟化物微晶可以减小基质的发光强度 ,这是提高铒离子发光的有效手段之一 .

时间分辨荧光光谱中信噪比与测量精度的提高

建立了随机噪音的经验模型,并通过计算机模拟超短寿命的荧光衰减过程,研究了利用取样法测量时间分辨荧光光谱实验中实验参数的选取对实验结果的影响。结果表明,增大“门宽”可以提高信噪比,从而实现微弱荧光信号的测量;减小“延时”可以提高时间分辨率,即提高测量精度;选取不同的“门宽”时,测量结果中各个衰减组分初始荧光强度的比例关系会发生改变,并推导出测量值与实际值的对应关系,可以从测量结果反推出实际的比例。另外,测量了GaP样品的时间分辨荧光光谱,实验结果验证了所提出的随机噪音经验模型以及提高信噪比与测量精度的方法。并且利用该结论测量了LN∶Er样品微弱荧光的时间分辨荧光光谱。

六重准晶涡旋光光子晶体光纤特性

设计了一种新型的六重准晶涡旋光光子晶体光纤,利用矢量有限元分析方法进行了数值模拟.研究结果表明光纤中模式有效折射率差?neff> 10-4,实现了7个本征矢量模(10个相位涡旋光)的稳定传输,并以HE21为对象,对光纤模式的传输特性进行了分析研究.研究结果表明,在波段1500—1600 nm内,涡旋光模式的限制性损耗在10–8—10–7量级,模场面积保持在40μm2,非线性系数在10–3量级.通过改变光纤中心空气孔的大小,能够实现特定波段的色散平坦趋势,当中心空气孔为1.9μm时,光纤能够在1500—1800 nm波段保持色散平坦,色散系数维持在63.51—65.42 ps·nm–1·km–1之间.

平带光子微结构中的新颖现象:从模式局域到实空间拓扑

近年来,凝聚态物理中平带局域与拓扑等概念与光学体系的有机结合,使得平带光子学系统的研究迎来了极为快速的发展,催生了一系列新颖的光物理现象与潜在的应用前景.目前,平带结构在光子晶体、光学超构材料以及光子晶格(倏逝波耦合的光学波导阵列)等多种人工光子微结构中得到了实现,并在其中观察到了很多凝聚态系统中难以直接实现的物理现象.本文简要综述光子微结构中关于平带物理的最新研究进展.以光诱导和激光直写光子晶格系统为例,包括Lieb,Kagome和超级蜂窝晶格等,特别介绍平带模式局域与实空间拓扑效应等新颖物理现象.光子微结构为研究平带物理和拓扑效应提供了一个可调控的平台,同时其研究结果也对探究电子、声子、等离激元、腔极化子与超冷原子等系统中相关的基本物理问题和应用具有借鉴作用.

Beam control in tri-core photonic lattices

We report on theoretical investigations of beam control in one-dimensional tri-core photonic lattices （PLs）. Linear splitting is illustrated in tri-core PLs; the effect of defect strength on the splitting is discussed in depth for single-wavelength light. We reveal that splitting disappears when the defect strength trends to zero, while reoccurring under nonlinearity. Multi-color splitting and active control are also proposed in such photonic structures.

微晶结构对氟氧化物玻璃陶瓷发光特性的影响

制备了成分相同的Er3+ Yb3+ 共掺氟氧化物玻璃和氟氧化物玻璃陶瓷样品 ,x射线衍射谱和荧光光谱表明热处理后玻璃陶瓷中形成了纳米结构的微晶 ,根据Judd Ofelt理论计算和差热曲线分析 ,证实稀土离子掺入PbF2 微晶中 .分别计算了热处理前后微晶态部分在玻璃体中所占的比例 .

光子晶格中新颖的空间带隙孤子——饶毓泰基础光学二等奖介绍

光子晶格作为一种光学周期性离散体系,具有通常均匀介质所无法比拟的独特性质,它为空间离散孤子、表面波以及衍射操控等一系列线性和非线性离散动力学行为的实验观测提供了便利条件,同时在全光路由、全光开关和光子计算机等方面具有重要的应用前景.文章简要回顾了南开大学的研究小组近期在二维光子晶格中有关空间带隙孤子的一系列研究工作,包括二维基本带隙孤子、类偶极带隙孤子、带隙孤子串以及涡旋带隙孤子等.在有的实验过程中,文章作者清晰地观测到探测光束的频谱整形,波常数从具有反常衍射的导带底部演化到光子禁带中,并且通过干涉图反映的相位关系验证了带隙孤子形成.实验的结果可以为其他离散系统中带隙孤子态的观测提供有益参考和启示.

三种涡旋光光子晶体光纤的设计

为进一步研究光子晶体光纤中涡旋光的传输特性,提出了3种不同结构的涡旋光光子晶体光纤,即三角晶格环形光子晶体光纤(TLPCF)、折射率倒转抛物线式光子晶体光纤(IPGIF)和六重准晶涡旋光光子晶体光纤(SPQCF)。利用矢量有限元分析方法,模拟计算了光纤中各个涡旋光模式的传输特性,研究结果表明:3种涡旋光光子晶体光纤中的模式有效折射率差均大于10-4,支持不同数量的涡旋光传输。其中TLPCF的色散系数最小,SPQCF的色散系数最大,两者在宽波段(1400~1700 nm)内均保持了色散平坦趋势;3种光纤的限制性损耗均小于1×10-7 dB·m-1,能够将光很好地局限在纤芯内部;3种光纤的非线性系数均保持在10-3量级;涡旋光模式稳定传输的距离大于1km。

Generation of all-fiber femtosecond vortex laser based on NPR mode-locking and mechanical LPG

An all-fiber femtosecond vortex laser based on common fiber components is constructed. It can produce femtosecond orbital angular momentum modes whose time pulse width is 398 fs. The topological charge of output orbital angular momentum （OAM） modes from this laser can be adjusted among 0, ＋1, and -1 easily while it is also easy to convert between continuous OAM modes and pulse OAM modes.

Self-trapping and oscillation of quadruple beams in high band gap of 2D photonic lattices

through single-site excitation. By changing the initial to the lattices, periodic oscillations of the localized quadruple state becomes a rotating doubly charged undergo charge-flipping when the rotating direction is orientation of the incident quadruple beam related quadruple mode may be obtained. The localized optical vortex （DCV） during rotation and should reversed.