中红外片上非线性激光器研究进展(特邀)

中红外(Mid Infrared,MIR)波段在生物医学、环境监测以及强场物理等众多领域具有非常重要的应用。小型化高效率MIR激光器是近些年中红外领域的研究重点,其在MIR光谱探测和环境实时监测等应用领域具有重大的研究意义。尽管量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)可直接产生MIR输出,但受限于辐射带宽和锁模机制。因此,非线性频率下转换技术仍然是片上宽带超快MIR脉冲生成的首选方案。基于非线性频率变换的片上MIR激光器具有结构紧凑、调谐光谱范围宽、稳定性高等优势,近年来得到了快速发展和广泛应用。首先介绍了基于二阶非线性频率变换的片上MIR激光器的研究现状,然后对四种主要的片上三阶非线性MIR激光器的研究进展进行了综述总结,包括受激拉曼-斯托克斯散射(StimulatedRamanStokesScattering,SRSS)、四波混频(FourWave Mixing,FWM)、频率梳(Frequency Comb,FC)和超连续谱产生(Supercontinuum Spectrum Generation,SCG)。

碲化镉片上集成波导的自相位调制特性研究

中红外(2.5μm~25μm)波段包含许多重要的原子和分子共振峰,因此中红外超连续谱广泛应用于生物医学、光谱学和环境科学等领域。碲化镉(cadmium telluride,CdTe)在中红外波段具有超宽的透射光谱范围0.86μm~25μm,同时CdTe具有较大的三阶非线性系数,是实现中红外超连续谱的理想材料。本文设计并加工了一种基于CdTe为芯层、低折射率介质硫化镉为缓冲层、硅为衬底的波导。采用广义非线性薛定谔方程仿真了该波导以中心波长为5.5μm中红外激光作为泵浦,能够实现4.1μm~9.7μm的超连续谱输出。实验中通过湿法刻蚀制作CdTe多晶波导,并采用中心波长为1030 nm,脉冲宽度为250 fs的激光器作为泵浦源,观察到在波导中发生明显的自相位调制而产生的光谱展宽。该工作为CdTe集成波导应用于中红外超连续谱及中红外波段的片上光学器件提供了新的可能。

大学生软技能对职场核心竞争力的影响探析

当今社会对人才的要求日益提高,软技能成为当前大学生不可或缺的工作技能。高校肩负着学生从校园走向社会的过渡,在传授知识之外,承担着塑造学生气质、发展学生社会性的艰巨任务。以提高学生综合素质与社会竞争力为目标,教育者可通过多样化的教学模式、充满互动的课堂风格,以及适宜的教学内容与教学方式,营造积极教育环境,在提升学习效率的同时,也为学生提供软技能培养。

飞秒激光中脉冲内差频技术进展

中红外激光具有多种优势,可以广泛地用到生物、化学、物理等科学研究领域。通常采用直接激射和非线性频率转换这两种方式产生中红外激光,然而,为了实现中红外宽带超短脉冲的发射,非线性频率下转换是现今的唯一方法。脉冲内差频(IP-DFG)是一种简单的非线性频率转换方法,文中对红外IP-DFG的工作做了详细的回顾,从中红外激光晶体和基于IP-DFG产生具有超宽带的中红外超短脉冲的先进工作两个方面做了综述和评论,分别比较了非线性晶体类型、驱动脉冲源、产生超宽带中红外脉冲的光谱范围、转化效率等,并在最后讨论和阐明了IP-DFG领域面临的机遇和挑战。

中红外大能量高功率周期量级光学参量啁啾脉冲放大的发展及应用(特邀)

近十年来,超强超短脉冲是激光光学发展的一个重要趋势。尤其是在中红外(MIR)波段,由于中红外波长具有更大的有质动力并且其光谱范围几乎包含了所有分子"指纹"共振峰,这使得中红外激光的研究在强场物理、中红外光谱学、材料加工以及生物医学研究等领域中至关重要。目前已经有许多比较成熟的激光技术可以对脉冲进行整形、放大,例如差频(DFG)、啁啾脉冲放大(CPA)、光学参量放大技术(OPA)以及光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)等。利用OPCPA技术具有的高放大增益、高信噪比、宽增益带宽的优点在高非线性系数的非线性晶体中进行脉冲放大已经成为当前获取超强超短中红外脉冲的主要手段之一。文中总结了利用OPCPA技术在2~20μm波长范围内产生和放大MIR少周期脉冲的研究进展,并对其在强场物理、分子频谱探测以及生物医学方面的应用进行了简要的阐述。