啁啾脉冲

摘要： 理论研究飞秒激光脉宽、啁啾和初始光谱对其在熔融石英中成丝产生的超连续光谱的影响.结果表明:在固定能量下,脉宽越大,蓝移截止波长越长,光谱强度越低.对脉宽大于150 fs的激光,负啁啾脉冲比无啁啾和正啁啾脉冲产生的蓝移光谱强度更大.

摘要： 基于啁啾脉冲线性调频技术的宽带微波光谱仪在测量分子转动跃迁谱线的效率上较传统的窄带光谱仪优势明显,已成为众多分子转动光谱实验室必备的实验仪器.本研究设计搭建了频率覆盖1～18 GHz的宽带傅里叶变换微波光谱仪,采用零差式检测方案并结合多脉冲自由感应衰减技术,单次扫描带宽约2 GHz.以稀释在氩气中0.5％的OCS分子为标准样品,宽带微波光谱仪同时成功检测出6种同位素异数体的分子转动跃迁信号.在此基础上,测量了Ar-OCS二元范德华络合物的分子转动光谱,并对叔丁醇与HCl的反应进行了实时监测.

摘要： 啁啾脉冲放大技术是超高峰值功率超短脉冲激光发展的重要里程碑,极大推动了超强超短激光和强场激光物理等研究领域的发展,因而获得2018年的诺贝尔物理学奖.本文从技术原理层面对啁啾脉冲放大技术进行简要解读.

摘要： 等离激元具有独特的物理特性,在许多研究领域得到了重要应用。目前,在微观尺度下等离激元与物质作用动力学演化的相干控制,正广受关注。本文分别模拟了入射光为单色连续光、正啁啾脉冲与负啁啾脉冲时,非对称金纳米十字结构的光学响应。发现当采用单色连续光照射时,纳米结构中热点的空间位置具有很好的稳定性,正啁啾脉冲时能够激发产生两种共振模式,并对等离激元场在不同结构位置的时间演化规律进行了分析。当采用负啁啾脉冲时,两种共振模式的激发顺序相反,实现了对等离激元时空演化的有效调控。该研究对于等离激元纳米器件设计和优化具有重要意义。

摘要： 考虑到激光放大介质中的群速度的色散,基质克尔的非线性效应,活性粒子的增益分布及介质的损耗变化之后,导出了多光子非线性Compton散射下的耦合光在激光损耗介质中传播的基本方程.

摘要： 大口径光栅是激光核聚变啁啾脉冲放大装置的核心元件，拼接方式是获得大口径光栅的有效途径。本文提出一种宏/微结合的并联驱动式光栅拼接装置和有轴式旋转调整装置，角度调整精度可以达到0.2μrad,平动调整精度可以达到10nm。采用有限元方法对啁啾脉冲放大装置的动态特性进行分析，并使用动态信号分析仪对装置的动态特性进行测量，结果表明放大装置的一阶固有频率可达30Hz。%Large aperture grating is the key component of laser nuclear fusion chirped pulse ampliifcation device, and grating tiling is an effective approach to meet the large size requirement. A device with a macro-micro dual drive parallel mechanism of grating tiling and axis rotating adjusting structure is designed, its adjusting range can reach millimeter level and the adjusting precisions of angel and translation are 0.2 rad and 10nm respectively. Finite Element Method is adopted to analyze the dynamic response characteristics of the chirped pulse ampliifcation device, dynamic Signal Analyzer is also used to analyze the dynamic response characteristics, and the result shows that the ifrst natural frequency reaches up to over 30Hz.

摘要： That the femtosecond laser pulses irradiate metallic materials thereby inducing ultrahigh strain rates, is an important experimental approach to studying the material behavior under extreme conditions. Femtosecond laser-generated shock waves in metal films have rise times of several picoseconds, the corresponding diagnostic technique is required to work with a higher time resolution, which makes the experimental measurements difficult. Chirped pulse spectral interferometry (CPSI) possesses capabilities of ultrafast time resolution and continuous measurement, thus it provides a diagnostic technique for studying the ultrashort shock wave. In this article, we carry out an experiment on femtosecond laser driven shock wave in copper film and the measurement by CPSI. Laser pulse of 25 fs duration at the central wavelength 800 nm is used, the tested samples are copper films of (502 ± 5) nm in thickness fabricated by electron beam sputtering deposition onto cover slip substrate of 180 µm in thickness, pump beam focuses onto front surface of the copper film through the transparent substrate and this laser intensity is 2.3 × 1013 W/cm2. Chirped pulse spectral interferometry is used to detect the movements of the free rear surfaces of the copper films with temporal and spatial resolution. In the spectral interferometry, linearly chirped pulse is required and obtained by stretching the femtosecond laser pulse with a pair of gratings. The relation between frequency and time of the chirped pulse is accurately measured using asymmetric spectral interference method, which is required for explaining the experimental data. Since CPSI is a single shot diagnostic technique, we obtain the displacement and velocity history of the free rear surface with picosecond time resolution in a single measurement. From the results, the average shock velocity is calculated to be (5.6 ± 0.2) km/s and the shock wave rise time is determined to be 6.9 ps. According to the shock wave relations, impact pressure and strain rate in the copper film are (57.1 ± 8.8) GPa and 8 × 109 s−1 respectively, the strain rate is so high that it is hard to achieve by long-pulse laser driven or other loading approaches. Additionally, experimental results also show that the free rear surface alternately experiences acceleration and deceleration, which indicates the spallation in the copper target. It is obvious that chirped pulse spectral interferometry is a reliable approach to studying ultrashort shock waves in metal films.%啁啾脉冲频谱干涉测量技术具有高时间分辨的连续测量能力,属于一种单发超快诊断技术.本文利用25 fs的激光脉冲对厚度为502 nm的金属铜膜进行冲击加载,同时利用啁啾脉冲频谱干涉仪开展超快诊断,在单发次实验内测量获得了皮秒时间分辨的铜膜自由面启动过程,并由此得到自由面的启动时刻和速度剖面上升前沿宽度6.9 ps.根据冲击波关系式,冲击波在材料中引起的冲击压强和应变率分别为(57.1±8.8) GPa,8×109 s−1.

摘要： 通过采用预估矫正的时域有限差分方法(FDTD)数值求解Maxwell-Bloch方程,研究飞秒啁啾脉冲激光在4,4’-二(二正丁胺基)二苯乙烯(BDBAS)分子介质中的光限幅行为(OL)和动态双光子吸收(TPA)截面.计算表明啁啾率的符号和大小都对频谱演化和光限幅行为产生影响.啁啾率的符号决定频移的方向:正啁啾对应频谱蓝移,负啁啾对应频谱红移.随着啁啾率绝对值的增大,频移更加明显,光限幅窗口变窄,同时出射光强饱和值变大.有趣的是,当负啁啾降低到一定值(-0.025/fs2)时,出现自感应透明(SIT)现象.另外,动态双光子吸收截面在考虑啁啾效应的情况下减小.本研究提供了一种控制非线性光学吸收的方法.

摘要： 直接相位调制可用于产生正弦调频脉冲、线性啁啾脉冲、周期性线性啁啾脉冲等啁啾脉冲.本文对直接相位调制的理论进行了分析,并对由直接相位调制产生的啁啾脉冲的时谱特性以及在啁啾脉冲在光纤中的传输进行了模拟,讨论了群速度色散、自相位调制、增益饱和效应以及同步误差对啁啾脉冲时谱特性的影响,同时开展了直接相位调制的实验研究,分别获得了周期性线性啁啾脉冲、线性啁啾脉冲以及"部分"啁啾脉冲,验证了基于直接相位调制产生多种啁啾脉冲的可行性.

摘要： 针对啁啾脉冲放大技术建成的钛宝石激光装置，提出一种获得高重复率激光脉冲列的方法。通过改变钛宝石再生放大器中泡克耳斯盒电光开关的传统工作模式,使得腔内放大的脉冲从某特定时刻起，每当在腔内往返一次就以一定的倒出比例(倒出率)倒出腔内脉冲能量的一部分，从而可以在有限的时间段内产生高重复率的啁啾激光脉冲列。在泵浦功率为35mJ、倒出率为1/2的实验条件下，通过腔外的脉冲数量选择器。在一个泵浦周期内的有限时间段内已获得了14个幅度相近、单脉冲能量约为0.02mJ、重复率为100MHZ的啁啾脉冲序列。从此啁啾脉冲列中选取数个脉冲，通过10TW级的激光系统放大和压缩，已获得100MHz重复率的飞秒太瓦级脉冲列。

摘要： 本文采用啁啾脉冲放大结构对脉冲串运行机制的光纤激光器进行了实验研究.实验中采用了全光纤的结构,利用40μm芯径直径光子晶体光纤作为功率放大器增益介质,实现了平均功率10W、脉冲串能量100μJ的激光输出.

摘要： 本文研究原子初始状态为体系的基态和一个较低激发态，在不同激光脉冲作用下的谐波发射。发现在给定激光场强的条件下，叠加态谐波发射谱与基态谐波谱相比，对于不同时间长度的激光脉冲，其转化效率均有提高。随着激光脉冲时间尺度的减小，谐波的转化效率提高的范围向高能端扩展，提高的幅度逐渐增加。该现象可以归结为电子在基态和激发态电离速率差别和电离后电子所能感受的即时场强不同。利用叠加初态和啁啾脉冲可以大幅度扩展高次谐波发射平台，获得高效单阿秒脉冲。

摘要： 本文介绍两种电光探测方法测量电子束长度：延迟扫描法、啁啾脉冲法（包括啁啾脉冲光谱仪法和啁啾脉冲互相关法）。延迟扫描法：用一束探测光脉冲扫描电子束，探测光脉冲长度比电子束短，在偏振器后记录光强，光强是时间的函数。这种方法分辨率较高，但测量速度较慢。啁啾脉冲光谱仪法：探测脉冲线性啁啾，脉冲长度比电子束长，啁啾脉冲通过偏振片后，记录其波长谱。这种方法是单脉冲方法，可一次记录时间波形，速度较快，但分辨率较低。啁啾脉冲互相关法：与啁啾脉冲光谱仪法的区别是接收信号的方式不同，激光器发出的短脉冲和承载调制信号的啁啾脉冲以一定夹角入射到倍频晶体，通过偏振片后, 记录单脉冲的互相关函数。此方法速度快，而且时间分辨率较高。论文还讨论了使用电光晶体时吸收和色散对电子束电场形状的影响，及电子束与探测脉冲之间的同步问题。

摘要： 本文主要介绍三种电光探测方法测量电子束的长度和波形——延迟扫描法、啁啾脉冲光谱仪法、啁啾光束互相关法,以及实验的一些改进和需要注意的问题.

摘要： 本文报道了利用可编程声光滤波器(AOPDF)对啁啾光脉冲幅值及相位控制的初步研究结果.相信在以后的实验中此装置能有效的改善脉冲的特性,从而极大的提高压缩脉冲的质量.

摘要： 本文报道了利用可编程声光滤波器(AOPDF)对啁啾光脉冲幅值及相位控制的初步研究结果.相信在以后的实验中此装置能有效的改善脉冲的特性,从而极大的提高压缩脉冲的质量.

摘要： 本文报道了利用可编程声光滤波器(AOPDF)对啁啾光脉冲幅值及相位控制的初步研究结果.相信在以后的实验中此装置能有效的改善脉冲的特性,从而极大的提高压缩脉冲的质量.

摘要： 本发明公开了一种基于飞秒激光脉冲时序制备啁啾光纤光栅的方法，包括如下步骤：根据啁啾光纤光栅所需的光栅规格或目标谱形，采用仿真软件计算获得所述啁啾光纤光栅的光栅参数；根据所述啁啾光纤光栅的光栅参数，计算出所述啁啾光纤光栅的加工参数，所述加工参数包括飞秒激光脉冲的时序调制函数，以及与该时序调制函数相匹配的运动参数；根据计算出的时序调制函数向光纤输出飞秒激光脉冲，同时根据计算出的运动参数带动所述光纤同步移动，以制得所述啁啾光纤光栅，所述光纤搭载于一三维位移平台上。该方法对位移平台的位移精度要求较低。本发明还公开了一种用于实现上述方法的系统及啁啾光纤光栅。

摘要： 本发明公开了基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法，涉及光纤传感测量技术领域，解决现有分布式光纤传感系统受限于接收机带宽而难以实现大测量范围、高空间分辨率测量的技术问题。本发明具体为使用去啁啾技术获取大频率范围的瑞利散射信号；使用时域子啁啾脉冲提取算法将获取到的大频率范围的瑞利散射信号转换为大应变范围瑞利散射图样，光纤在未受扰动时得到瑞利散射参考图样，受扰动后得到瑞利散射测量图样；然后通过延迟估计算法，分析瑞利散射参考图样和瑞利散射测量图样在不同位置下频率轴的移动信息，定量的解调出不同位置的扰动信息，本申请适用于动态和静态传感、对空间分辨率牺牲较小、测量范围大、测量精度高。

摘要： 本发明公开了一种高对比度啁啾体光栅，包括具有左右两个光栅端面(4)和上下两个光栅侧面(2)的啁啾体光栅本体(1)，其特征在于：在所述啁啾体光栅本体(1)上设有位于两个光栅端面(4)之间的光栅栅面(3)，所述光栅栅面(3)与光栅端面(4)之间形成夹角α，且0<α≤42.1°。本发明的啁啾体光栅不仅结构简单，而且成本较低，通过对其光栅栅面和光栅端面倾斜处理，能将其表面产生的菲涅尔反射脉冲从啁啾脉冲中消除，避免菲涅尔反射产生旁瓣脉冲；对光栅调制深度做变迹处理避免啁啾光栅两端处的频谱泄露，避免频谱泄露导致光栅两端处产生旁瓣脉冲，即可提高啁啾脉冲的对比度，适合推广使用。

摘要： 本发明实施例公开了一种可调谐啁啾布拉格体光栅及啁啾脉冲放大系统。可调谐啁啾布拉格体光栅包括具有通光孔的电声换能器、耦合介质、声光晶体、吸声装置和电压信号可调的可编程电源。耦合介质将电声换能器根据可编程电源施加的电压信号产生机械波耦合至声光晶体内，机械波在声光晶体传播时，声光晶体折射率发生周期性变化形成类似啁啾布拉格体光栅的超声光栅，当激光通过电声换能器和耦合介质入射至声光晶体时产生声光效应，吸声装置吸收机械波，使机械波在声光晶体内部形成行波。本申请提供的可调谐啁啾布拉格体光栅作为啁啾脉冲放大系统的压缩器，实现了色散量可调谐，提高了系统的稳定性，还有效的解决了整个系统色散量无法精确补偿的问题。

摘要： 本发明涉及一种通过啁啾匹配光参量啁啾脉冲放大来提高飞秒激光信噪比的方法及其装置，属于超短脉冲技术领域。该方法是先将飞秒激光光源输出的待提高信噪比的飞秒激光展宽成啁啾信号光，然后通过啁啾匹配光参量啁啾脉冲放大来实现高倍放大信号而低倍放大噪声以提高啁啾信号光的信噪比；最后通过光脉冲压缩器将啁啾信号光压缩成具有较高信噪比的飞秒激光。实现该方法的装置包括飞秒激光光源，飞秒激光器，第一和第二非线性光学晶体，第一和第二光脉冲展宽器，光脉冲放大器，光脉冲压缩器，第一和第二二向色镜。本发明的方法及其装置不仅能有效地提高飞秒激光的信噪比，且还能实现飞秒激光的高效放大。

摘要： 本发明公开了基于去啁啾和时域子啁啾脉冲提取的分布式光纤传感方法，涉及光纤传感测量技术领域，解决现有分布式光纤传感系统受限于接收机带宽而难以实现大测量范围、高空间分辨率测量的技术问题。本发明具体为使用去啁啾技术获取大频率范围的瑞利散射信号；使用时域子啁啾脉冲提取算法将获取到的大频率范围的瑞利散射信号转换为大应变范围瑞利散射图样，光纤在未受扰动时得到瑞利散射参考图样，受扰动后得到瑞利散射测量图样；然后通过延迟估计算法，分析瑞利散射参考图样和瑞利散射测量图样在不同位置下频率轴的移动信息，定量的解调出不同位置的扰动信息，本申请适用于动态和静态传感、对空间分辨率牺牲较小、测量范围大、测量精度高。

摘要： 本发明实施例公开了一种可调谐啁啾布拉格体光栅及啁啾脉冲放大系统。可调谐啁啾布拉格体光栅包括具有通光孔的电声换能器、耦合介质、声光晶体、吸声装置和电压信号可调的可编程电源。耦合介质将电声换能器根据可编程电源施加的电压信号产生机械波耦合至声光晶体内，机械波在声光晶体传播时，声光晶体折射率发生周期性变化形成类似啁啾布拉格体光栅的超声光栅，当激光通过电声换能器和耦合介质入射至声光晶体时产生声光效应，吸声装置吸收机械波，使机械波在声光晶体内部形成行波。本申请提供的可调谐啁啾布拉格体光栅作为啁啾脉冲放大系统的压缩器，实现了色散量可调谐，提高了系统的稳定性，还有效的解决了整个系统色散量无法精确补偿的问题。

摘要： 本发明公开了一种高对比度啁啾体光栅，包括具有左右两个光栅端面(4)和上下两个光栅侧面(2)的啁啾体光栅本体(1)，其特征在于：在所述啁啾体光栅本体(1)上设有位于两个光栅端面(4)之间的光栅栅面(3)，所述光栅栅面(3)与光栅端面(4)之间形成夹角α，且0<α≤42.1°。本发明的啁啾体光栅不仅结构简单，而且成本较低，通过对其光栅栅面和光栅端面倾斜处理，能将其表面产生的菲涅尔反射脉冲从啁啾脉冲中消除，避免菲涅尔反射产生旁瓣脉冲；对光栅调制深度做变迹处理避免啁啾光栅两端处的频谱泄露，避免频谱泄露导致光栅两端处产生旁瓣脉冲，即可提高啁啾脉冲的对比度，适合推广使用。

摘要： 本发明公开了一种线性啁啾脉冲啁啾特性的测量方法，测量过程是：飞秒激光脉冲被分光片分成两束，一束作为参考脉冲，另一束被脉冲展宽器展宽后作为待测啁啾脉冲使用；两束光以共轴传输的方式先后进入光谱仪，形成频谱干涉条纹；采集啁啾脉冲光谱和不同延迟时间的频谱干涉条纹，通过简单的数据处理得出啁啾脉冲的啁啾特性参数。本发明线性啁啾脉冲啁啾特性的测量方法属于线性光学测量技术，不需要非线性材料和高强度激光条件，可测量皮秒甚至亚皮秒量级的线性啁啾脉冲，测量精度高。

摘要： 本实用新型涉及单块啁啾体光栅进行啁啾脉冲展宽与压缩的装置，包括体光栅、两个带尾纤的准直器、校准器，其特征在于：两个带尾纤的准直器分别置于体光栅两端，且校准器置于体光栅一端，并装配为一个整体的结构，且种子入射光以0°入射体光栅，展宽出射光经体光栅展宽以0°反射角反射耦合进一端准直器，后进入环形器；放大入射光以小于1.43°入射角从体光栅另一端面入射，压缩出射光在体光栅另一端面射出，种子入射光的透射光在校准器的位置作为校准标准。本实用新型实现单个体光栅同时作为展宽器与压缩器的功能，需要压缩的放大脉冲的透射光经由置于体光栅后端的校准器校准，可快速方便实现空间耦合，从而实现功率稳定、窄脉宽的脉冲激光输出。