克尔效应

摘要： 蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态,由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能,因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来,蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状,讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性,最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。

摘要： 干涉式光纤陀螺的标度因数稳定性进一步提升受限于宽谱光源平均波长扰动水平,影响了其对于旋转速率的测量精度以及在复杂环境下的长期使用。采用中心波长更稳定的激光能有效提升光纤陀螺的标度因数性能,但是激光的线宽窄,会重新引入宽谱光源已经基本消除的主要误差源。针对以激光作为干涉式光纤陀螺驱动光源的应用背景,基于光物理场方程计算得出干涉式光纤陀螺中克尔效应、偏振耦合以及背向散射误差与激光线宽的关系,并定量分析出在激光谱宽范围内的各项误差源。此外搭建了光纤陀螺实验系统,分别以窄线宽激光和通过外部相位调制进行光谱展宽后的激光为光源进行静态测试验证。实验结果表明,不同光源线宽下陀螺的角度随机游走和漂移同理论模型一致,证明了模型的正确性,且光纤陀螺在展宽激光驱动下,可满足零偏不稳定性优于0.01°/h的导航级需求。

摘要： 双波长锁模激光器在光通信、泵浦探针实验、非线性频率变换等方面应用广泛.本文报道了一种双波长自锁模半导体薄片激光器.利用增益芯片底部的高反射率分布布拉格反射镜和外部的耦合输出镜构成简单的直线型谐振腔,腔内不需要额外的插入元件,依靠增益介质的克尔效应,结合激光芯片上泵浦光斑形成的软光阑,即可启动锁模过程,实现稳定的自锁模输出.锁模脉冲宽度为4.3 ps,重复频率为1.1 GHz,最大输出功率为323.9 mW.在锁模的基础上,使用简单的刀片作为波长调谐元件,通过改变刀片插入谐振腔的深度,可连续调谐激光波长,并在某一特殊位置,获得稳定等强度的双波长输出.实验中的稳定等强度双波长为951和961 nm,对应的输出功率为32 mW.该双波长对应的差频辐射为3.3 THz,具有较好的应用潜力.

摘要： 为增进磁性薄膜的磁光性能,利用Comsol软件设计了含钴膜的多层阵列薄膜,对二维周期性复合薄膜磁光性能进行了数值计算。阐明了二维阵列薄膜的等离激元激发与入射光波波长和方位角有关,具有各向异性。探寻了阵列薄膜光学反射率、纵向磁光克尔角随波长和方位角的变化规律。研究发现,复合多层磁性薄膜的磁光性能相较于单层磁性薄膜有了较大提升,由此阐明了磁光增强的物理新机制:复合多层阵列薄膜的等离激元和介质层的腔效应耦合是磁光性能改善的根源。此项研究对于设计高性能磁光材料提供了有益指导。

摘要： 激光塑造大气透镜(laser developed atmospheric lens,LDAL)是一种先进的太空监视概念,即利用高能激光在大气层形成类似于透镜的结构,实现敌方目标的有效监视.介绍这种概念的应用需求,详细分析了"激光塑造大气透镜"的产生机制和系统结构,深入讨论了其面临的技术挑战,包括大气透镜的形成效应、塑造方式、所需激光功率、机载电力、目标监视时间等,并对相关信息进行了分析.分析结果标明:激光塑造大气透镜是一项颠覆性的新兴技术,可能会改变未来的战场感知态势,在实现上需要高功率激光器的小型化、巨大的机载电力、高速摄影、自适应光学以及高精度成像等技术的综合支持.

摘要： 利用非线性效应的全矢量模型和狭缝波导的有限元模场求解法,系统地研究了狭缝波导结构和包层材料对其非线性和功率限制特性的影响.研究结果表明,狭缝波导的硅臂宽度、狭缝宽度、硅层高度和包层材料均影响其非线性和功率限制特性.对于空气包层狭缝波导,不同结构参数下的最高功率限制因子对应的非线性系数均高于20 W^-1·m^-1,而最低非线性系数6.5 W^-1·m^-1均出现在模式截止附近,泄露损耗较大,功率限制较弱,故空气包层狭缝波导无法同时实现低非线性和高功率限制;如果在狭缝波导上包覆二氧化硅,则可以同时获得低非线性和高功率限制,非线性系数可低至4.12 W^-1·m^-1,同时功率限制因子可达42%.

摘要： 在衍射、色散、克尔效应和多光子电离的动态平衡作用下,飞秒激光脉冲能够形成长距离的自引导光丝结构,并且伴随着狭长的等离子体通道.为精确控制超强飞秒激光脉冲在大气中的传输特性,针对飞秒光丝传输模式及光丝光场时空分布的有效调控已成为当前研究热点.在介绍飞秒激光成丝物理模型的基础上,对飞秒激光成丝调控方面的最新进展进行了综述,将光丝调控方式大致归结为两部分:时间调控和空间调控.其中,在空间维度上的调控主要可以分为相位调控、振幅调控以及特殊光场调控.同时指出飞秒激光大气成丝调制能产生众多的新效应,可为促进飞秒光丝实现更多新颖的潜在应用奠定基础.

摘要： 研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li∶NaTb (WO4)2磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.19 THz.这种超快偏振调制现象可以解释为,抽运-探测实验构置中,前向传播的抽运光诱导的光学克尔非线性引起被晶体远端表面所反射的背向传播的探测光脉冲偏振面的额外旋转.通过改变抽运光的圆偏振旋性可以控制探测光调制信号的相位和振幅.实验结果表明,非线性光学克尔效应可以作为一种全新的手段,在磁光晶体中实现近红外飞秒激光以太赫兹频率的超快偏振调控.这将在超快磁光调制器等全光器件中得以应用.实验结果将有助于偏振依赖的超快动力学过程的研究.

摘要： 提出一种新颖的单频激光器的腔外线性调频技术,将电光陶瓷的克尔效应和线性光频转换相结合,用于实现激光快速调频.理论上分析了调频速度调频范围和转换效率.设计实验验证调频技术的可行性,并展望实现良好的调频特性的方法.

摘要： 聚合物稳定蓝相液晶(FSSPLC)具有响应速度达到亚毫秒量级，偏振光独立及工艺无需取向工艺等特点，在显示技术及光电子器件领域有潜在的巨大应用空间。本文论述了PSBPLC微观相变模型、宏观克尔效应等特性。在此基础上，论述了蓝相液晶微透镜技术的发展。介绍了PSBPLC实现微透镜阵列的主要结构，包括圆孔电极的蓝相液晶透镜；曲面电极的蓝相液晶透镜；多电极蓝相液晶GRIN透镜；模式控制的蓝相液晶透镜，以及采用ZnO纳米棒为电极实现蓝相液晶透镜，对比了上述几种透镜的结构和特点。

摘要： 在倍频过程中，如果基频光和倍频光之间的相位失配量较大，在传输过程中基频光的能量会不断的转移到倍频光(效率极低)，并且倍频光的能量也会不断的回流到基频光，这一能量正流-回流过程循环往复进行。这种情况下，尽管基频光的能量不会发生显著变化，但它会感受到源自这一二阶非线性过程导致的相位变化，称为级联非线性相移。在相位失配量极大的近似条件下，该非线性相移具有克尔效应致非线性相移(三阶非线性)的特征，表现为基频光的自相位调制。不同之处在于该相移反比予相位失配量。选择不同的相位失配量的符号可以获得正的(自聚焦)或负的(自散焦)非线性相移。这一设计自由度使得级联非线性相移在脉冲孤子压缩、空间孤子形成以及飞秒克尔透镜锁模方面取得应用。rn 对准相位匹配结构中的级联非线性相移进行了研究。相位失配较大条件下得出的解析表达式表明：准相位匹配结构中，材料色散导致的相位失配以及周期性极化结构本身都会对基频光感应到的非线性相移起到贡献。而在普通晶体中，仅有材料本身色散导致的相位失配会对非线性相移起到贡献。因此，在准相位匹配结构中，通过合适的设计极化周期，可以调节等效相位失配量的大小及符号，从而在一定程度上对级联非线性相移进行调控。对耦合波方程组的精确数值求解证明了近似公式的正确性。此外，普通品体相位匹配条件下基频光不会感应到任何相移。而在准相位匹配结构中，即使满足等效相位匹配的条件，基频光依然感应到级联非线性相移，近似公式很好的预言了这一点以及相移的符号。rn 在强泵浦的条件下，普通晶体中的级联非线性相移会随传输距离呈现饱和态势。要想避免饱和必然要求增大相位失配，而这以减小非线性相移为代价。与之相比，研究表明：准相位匹配结构中的级联非线性相移大小取决于等效相位失配量，而饱和行为取决于材料包散导致的相位失配。因此可以同时获得较大的相移并且避免饱和出现。基于以上研究结果，认为准相位匹配结构将在级联非线性相移方而取得更广泛的应用。

摘要： 利用高非线性光纤中的克尔效应制成非线性马赫-曾德尔干涉仪(MZI),在锁相本地振荡泵浦源的驱动下,实现对输入的差分相移键控(DPSK)调制信号的相位再生；本文理论推导了利用非线性干涉仪实现相位再生的公式,数值模拟了再生前后的相位分布,和接收情况对比,给出了实现相位再生时信号光和泵浦光的最佳相位差.

摘要： 对超强飞秒激光在空气和Ar气中传输形成等离子通道产生的超连续谱进行了系统研究。等离子通道形成的主要原因普遍认为是由于克尔效应自聚焦以及激光束衍射和等离子体散焦作用达到了动态平衡。利用TSA系统产生的激光通过焦距50cm的凹面镜聚焦进入充有2.3个大气压的Ar气样品池，产生了长约lm的光丝，观察到明显的白光，光谱范围从250nm到大于1100nm，三次谐波淹没在超连续谱中。光斑经过棱镜色散，观察到类似于X波的条纹。研究了不同啁啾、不同能量、不同压强条件对超连续谱的影响。同时，对空气不同啁啾条件下产生的超连续谱进行了研究，发现其中三次谐波的中心和宽度发生明显的变化。

摘要： 磁光陷阱(MOT)作为一种有效的获得大量冷原子的装置[1]，在非线性光学，冷原子频标，玻色-爱因斯坦凝聚等方面获得广泛的应用。用磁光陷阱中的冷原子作为介质，已观测到拉曼过程、三光子放大、克尔效应、四波混频等现象[2-5]。虽然，MOT中的物理问题已得到广泛研究，但是由于MOT 中的冷原子处于复杂系统中，本身包含着的丰富的物理现象仍有待研究。我们在实验中观测到由冷却光AC斯塔克效应造成的能级分裂(Atler-Townes 分裂)[6,7]，但实验结果与只考虑冷却光作用的计算结果相比较，相差较大，超出了实验误差的范围。实际上，当MOT 中处于紧束缚状态下的原子密度较高原子数目较大时，原子间散射光子的作用就成为不可忽视的效应。据我们所知文献中尚无对此问题的报道。本文探讨了冷原子对散射光子的再吸收效应的影响等等内容.

摘要： 本文介绍了光纤非线性效应的种类及其对高速率、长距离密集波分复用(DWDM)系统的影响及相应的解决措施.

摘要： 本文介绍了光纤非线性效应的种类及其对高速率、长距离密集波分复用(DWDM)系统的影响及相应的解决措施.

摘要： 本文介绍了光纤非线性效应的种类及其对高速率、长距离密集波分复用(DWDM)系统的影响及相应的解决措施.

摘要： 本文介绍了光纤非线性效应的种类及其对高速率、长距离密集波分复用(DWDM)系统的影响及相应的解决措施.

摘要： 本发明公开了一种基于克尔非线性效应的光学波导器件，包括有谷光子晶体，所述的谷光子晶体是由克尔介质KDP晶体组成的蜂窝晶格，所述的谷光子晶体的单胞是由两种不同折射率、尺寸大小相等的介质柱构成的，两种不同介质柱的界面处产生鲁棒性边界态。通过对所述的介质柱注入强激光脉冲改变其折射率大小进而打破反演对称性，在不同的激光强度下介质柱的折射率大小不同，工作带宽不断改变。本发明利用了克尔非线性效应实现了量子谷霍尔效应并构造了谷相关的拓扑边界态，并在不同激光强度下影响工作带宽的大小，具有了动态可调的特性，设计的该器件结构简单并且性能优越。

摘要： 本发明公开了一种基于光学双折射效应的飞秒双开关光克尔门及其实现方法，是通过双折射晶体产生两个偏振相互垂直的具有特定时间延迟的开关脉冲光，两个脉冲的时间延迟为140fs，并通过半波片和双折射晶体的结合实现两个开关光脉冲强度的调节。双折射晶体的光轴方向与探测光偏振方向成45°。通过引入第二个开关脉冲光，并通过旋转半波片不断地调节其相对与第一开光脉冲的强度，使得光克尔门在第一开关脉冲激励的关闭阶段会受到第二个开关脉冲的有效控制，从而确保光克尔门的透过率主要取决于第一个开关脉冲，而光克尔门的关闭时间在第二个开关脉冲的调控下，大大缩短，进而同时实现飞秒光克尔门的高透过率和超快开关时间。

摘要： 本发明涉及多层各向异性拓扑绝缘体克尔偏转效应的计算方法，包括以下步骤：步骤一：建立多层各向异性拓扑绝缘体结构模型；步骤二：确定各向异性拓扑绝缘体的电磁特性；步骤三：确定边界条件；步骤四：计算多层各向异性拓扑绝缘体结构的传输矩阵；步骤五：计算多层各向异性拓扑绝缘体结构的反射系数；步骤六：计算所述模型下的反射电磁波的极化偏转率和克尔转角；本发明通过传输矩阵法计算了多层各向异性拓扑绝缘体克尔偏转效应，能够准确地分析多层各向异性拓扑绝缘体克尔偏转特性；本发明能够准确地反映出各向异性拓扑绝缘体表面的磁化方向、层厚度、拓扑磁电极化率、入射角以及各向异性拓扑绝缘体层数等影响因素下反射电磁波的克尔偏转效应。

摘要： 本发明提出了一种基于拓扑界面态和光学克尔效应的光子晶体限幅结构，该限幅结构由四种介质按一定顺序周期性排列成光子晶体构成。设四种介质为A、B、C和D，则包含N个周期的光子晶体结构为(A0.5BA0.5)N(C0.5DC0.5)N，其中介质A和B为非线性光学材料，构成光子晶体左侧部分(PC_L)，介质C和D为线性光学材料，构成光子晶体右侧部分(PC_R)，下标0.5表示介质基本单元的一半。所述的光子晶体左侧部分与光子右晶体左侧部分的拓扑性质相异。本发明可以针对1064.15nm的激光实现对弱光的高透过率和强光的高衰减率，通过选取合适的材料以及调整厚度参数，该结构也可以适用于其他波长的激光限幅。

摘要： 本发明提供了基于磁光克尔效应的磁性晶圆大视野成像方法和成像装置，所述方法包括以下内容：通过磁光克尔成像光路将磁性晶圆内部磁化状态在计算机上显示成像；具体为，所述磁光克尔成像光路包括偏振照明光路和偏振成像光路，先用偏振照明光路对磁性晶圆进行照射处理，偏振成像光路收集被磁性晶圆反射的光形成图像，成像光路将图像传送给计算机，计算机显示图像。本发明首次实现磁性晶圆大视野成像，可以提高对磁性晶圆性质的快速检测，尤其对磁性晶圆在工业领域的发展和应用具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种多功能微纳聚焦极向纵向一体化磁光克尔效应装置，它包括设置于光学平台上的激光器、第一全反镜、扩束镜、第一光阑、第一可翻转光学镜架、纵向光路系统、极向光路系统、第三可翻转光学镜架、第三光阑、光电探测系统、第三全反镜、电控系统、白光系统和计算机。本发明用高精度可翻转光学镜架实现磁性样品极向和纵向的克尔信号的测量，大大简化了极向和纵向光路的测量方式；另外，根据测量需求选用不同规格的微纳聚焦透镜并结合自研制光电探测系统实现了磁性薄膜样品和磁性微纳器件的磁光效应测量；系统中同时集成了电控设备，实现了对磁性微纳器件测量磁光信号的同时，进行电场调控和器件的磁电输运性质的测量。

摘要： 本发明公开了一种低温微区极向磁光克尔效应测量装置及方法。包括：入射光路单元、三维压电样品台及控制单元、反射光路单元、低温超导磁体单元和照明光路单元。它采用光弹调制的方法，系统实现简单，具有较高的信噪比。采用三维压电样品台可实现在不同温度条件下对磁性样品磁滞回线的测量，同时也可实现对磁性样品表面微区磁畴分布的观测，从测量的曲线中得出样品的矫顽场、磁化强度、磁各向异性、磁畴分布以及层间耦合等信息。

摘要： 本发明提供了一种基于瞬态克尔效应的飞秒角分辨光谱成像方法，利用共焦成像技术、飞秒光诱导瞬态克尔效应和飞秒泵浦探测技术，同时通过配置二维探测器的光谱仪实现对待测信号的飞秒时间分辨、空间角度分辨和能量分辨的成像测量。本发明的优点是时空频率多维信息获取、实施装置简单灵活、可靠性高、实现无背景测量、信噪比高。

摘要： 本实用新型提供了一种磁光克尔效应电磁铁，包括：铝型材底座和电磁铁本体，水平旋转盘通过转轴转动安装在铝型材底座的台面上，水平旋转盘的转轴的一端与铝型材底座内部相通，极柱、立轭和通光立轭，极柱竖直设置在水平旋转盘上并固定安装在水平旋转盘上，极头的一端固定安装在极柱上，极头的另与通光极头的一端对应，通光极头的另一端固定安装在通光立轭上，立轭与通光立轭通过螺栓固定安装，线包固定套装在极柱上，补偿线包水平设置，补偿线包的支架的一端穿过通光立轭的侧壁并固定安装在通光立轭上，具有能够适应多种磁光克尔效应实验的效果。

摘要： 基于金刚石NV色心和克尔效应的磁成像装置，自旋操控光源模块提供一束入射激光，经过二向色镜系统，在显微镜物镜聚焦后照射到金刚石探针的NV色心上，NV色心产生的荧光通过显微镜物镜返回二向色镜系统，进入荧光探测模块；偏振光发生模块产生偏振光，经过二向色镜系统的透射和/或反射，进入显微镜物镜，然后照射到放置在位移台的样品上，偏振光经过样品反射后，部分再次进入显微镜物镜，然后经过二向色镜系统，进入偏振光检测及成像模块。本实用新型通过兼容性设计，从而实现对样品的高分辨率、全局和大视野成像。