达曼类滤波器的飞秒脉冲整形技术

为了研究飞秒激光时空变换整形技术,采用理论分析与计算机模拟结合讨论的方法,分析了以达曼类滤波器为模板的4f 系统的飞秒脉冲整形技术。以梯度算法优化设计出达曼类滤波器,包括等间距、等强度和不等间距、不等强度达曼光栅,并模拟讨论了产生的超快时域多脉冲与光谱平面上调制周期的重复数、元件间距不等效应和波长效应的影响。结果表明,以达曼类滤波器为模板的飞秒脉冲整形中,模板周期重复数越多,输出脉冲的质量越高;元件间距不等和波长效应使输出脉冲的平均度和衍射效率都有所降低。

整形飞秒脉冲的应用

飞秒脉冲整形技术通过时空变换对飞秒脉冲进行处理,以产生可满足需要的各种波形,已经广泛应用在生物及医学成像、信号处理、飞秒化学等领域。介绍了整形飞秒脉冲在显微成像、飞秒化学和通信领域的应用,对比了应用整形飞秒脉冲后的实验效果较之前的改进。

时域多模飞秒压缩光场测量中的本地光脉冲整形研究

基于飞秒脉冲的同步泵浦参量过程产生的多模时域飞秒压缩光场,由于其独特的优势,特别是可以享有单模光纤网络兼容,是实现可扩展量子计算及大容量量子通讯的良好光源。由于无法实现多模时域飞秒压缩光场的空间分离,目前对于多模时域飞秒压缩光场的测量,采用最为有效的平衡零拍探测。因此如何构造与时域飞秒压缩光场时域函数分布相同的本地光,是其中的关键内容,并直接影响测量效果。本文主要理论研究了本地脉冲光的时域整形方案,分析了系统参数对整形后的多模本地光的保真度以及系统调制效率的影响,并结合实验参数提出可能的解决办法。

4f结构间距失调对达曼类滤波器输出脉冲特性的影响

研究了4f结构的飞秒脉冲时空变换整形装置在各元件间距不等的情况下对脉冲输出特性的影响,理论分析了间距失调效应对等间距和不等间距达曼光栅滤波器的脉冲输出特性的影响。结果表明4f结构间距失调后无论是能量还是平均度都不如等间距高,中心脉冲能量变小,其它级次脉冲生出更多旁瓣;失调量越小,输出的脉冲质量越高,对于f为12 cm的装置,当失调量小于1 cm时,对输出脉冲影响较小。

泵浦光中有效频段对CARS信号选择激发作用的实验分析

运用基于遗传算法的自适应飞秒脉冲整形技术,实现了苯(C6H6,992 cm-1)和氘代苯(C6D6,945 cm-1)混合溶液中相干反斯托克斯(CARS)信号峰高分辨率的选择激发.谐波频率分辨光学开关(SHG-FROG)痕迹显示出飞秒CARS的选择激发主要是通过对泵浦光中与某待测振动模式相对应的有效频段的裁剪来实现的.通过在傅立叶平面对泵浦光进行频谱裁剪进一步在实验上验证了这一结论.该项研究成果对于进一步提高遗传算法搜索效率提供了重要思路.对于复杂分子系统飞秒CARS的选择激发研究具有深远意义.

钠原子系统中三光子跃迁的理论模拟

利用微扰理论研究了纳原子系统中三光子跃迁过程。该过程涉及到了共振与近共振通道组内和组间的干涉效应。研究了终态布居与激发光场中心波长,带宽以及相位阶跃幅度的关系。研究结果表明,通过光场相位整形技术可以调节干涉的性质,从而实现终态布居的操控。

双光子吸收过程中相干控制的解析分析

飞秒脉冲整形技术和时间聚焦结合起来可以有效地控制多能级原子系统双光子吸收过程。研究了从弱场到强场作用下双光子跃迁的差异。解析地分析了双光子跃迁工程的相干控制。提出了强场作用下双光子跃迁相干控制的一般实验方案。

太赫兹脉冲整形技术研究进展

太赫兹(THz)脉冲整形技术在量子理论、生物医学成像、安全检查、亚毫米波通信等领域都具有重要的学术价值和应用前景。概述了基于飞秒脉冲的整形技术和新型太赫兹辐射材料整形技术,分析了太赫兹脉冲整形器件整形技术目前的研究状况,并对各种整形方法的发展进行了展望。

对基于时空干涉的空间整形的畸变与光强校正

时空干涉的飞秒激光空间整形技术是一种新型图形化激光加工方法,相比传统技术更加简单灵活并有更高的效率。然而此技术中的缩束系统造成的成像畸变严重影响了加工的准确性。本文模拟并分析了该系统中的畸变现象,利用空间光调制器的相位全息图补偿畸变引起的空间光场的位置变化和光强分布不均。此方法可使曝光处干涉图案的最大偏移量由10.66μm趋近于0,在实验中将相对最大偏差由60.42%降至8%以下,并使该处二维光强分布趋近于平顶光。该算法降低了时空干涉的飞秒激光空间整形技术对于缩束成像系统的设计需求,节省了成本与时间。基于以上方法,在不锈钢表面拼接加工出了1.5 mm×1.5 mm的具备多级别防伪能力的二维码图案。