艾亦章 1,2吕奇霖 1,2李世文 3马再如 1,*[ ... ]杜泉 1
作者单位
摘要
1 西华大学 理学院 物理系,成都 610039
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
3 攀枝花学院 数学与计算机学院,四川 攀枝花 617000
基于非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶算法模拟了方形超高斯光束在Kerr介质中的传输情况,重点分析了方形超高斯光束轴向中心强度与对角方向强度的演化特性,同时还分析了其在Kerr介质中的自聚焦特性、峰值光强变化情况以及B积分变化情况。研究结果表明:方形超高斯光束通过Kerr介质后,距光束中心不同距离处有不同程度的强度增强和凹陷,光束中心附近的强度增强和凹陷较弱,光束边缘以及四角处的强度增强和凹陷较强,且对角方向上的强度增强和凹陷程度要强于轴向中心方向;减小阶数可以减缓光束的边缘强度增强,并可以减缓B积分的增长;减少Kerr介质厚度可以降低光束边缘强度增强程度,并可以减小B积分的大小。提出了光束边缘强度起伏的主要原因可能是光束的相干叠加。
非线性光学 超高斯光束 Kerr介质 自聚焦 B积分 nonlinear optics super-Gaussian beam Kerr medium self-focusing B-integral 
强激光与粒子束
2022, 34(4): 041004
吕奇霖 1,2马再如 1,*王方 2,3胡东霞 2[ ... ]艾亦章 1
作者单位
摘要
1 西华大学 理学院, 成都 610039
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
3 四川大学 电子信息学院, 成都 610005
高功率激光系统中的热像效应可能导致光束的峰值功率剧烈增加,增益非线性介质会使这种光强增幅更为强烈。基于菲涅尔-基尔霍夫衍射理论和非线性近轴波动方程,对强激光在增益克尔介质工作在饱和区时的热像产生过程进行理论分析,将光束传输方程中增益饱和部分进行麦克劳林展开,取其近似,经过推导得出了介质薄近似时热像强度解析式和热像位置。通过数值模拟对解析结论预测的热像强度和位置进行验证。仿真结果表明,热像的位置在衍射物相对于介质对称处,热像强度解析结果与模拟结果相符,在薄介质时,解析解与模拟结果拟合较好。热像强度随非线性介质内非线性效应增强而停止增加,此外,讨论了热像强度随调制类型的变化。
高功率激光系统 热像 增益饱和 非线性薛定谔方程 解析解 high power laser system hot image gain saturation nonlinear Schrödinger equation analytical solution 
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111015
叶荣 1,*张彬 1曾冰 1孙年春 1[ ... ]马再如 3
作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都610064
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳621900
3 西华大学物理与化学学院, 四川 成都610039
基于光谱扫描滤波原理, 提出了一种利用光折变效应来提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法, 并进行了理论分析。 针对内置光折变晶体的Fabry-Perot (F-P)标准具光谱扫描滤波装置, 定量分析了其透射谱特性, 详细讨论了Fabry-Perot(F-P)标准具两平板的反射率、 透射谱窗口带宽、 外加场的控制参数以及信号光啁啾率变化等对啁啾脉冲信噪比的提升及其滤波透射率的影响。 结果表明, F-P两平板的反射率越高, 则透射谱越尖锐, 透射窗口越窄, 滤波效果也就越好。 为了得到有效的信噪比提升, 一般要求其反射率大于0.99; 外加场的控制和信号光啁啾率的变化对扫描滤波的影响较大, 在实际工作中, 应尽量保证外加场和啁啾率的精确控制, 以确保信号光和滤波函数的同步匹配。 针对中心波长800 nm的啁啾信号脉冲, 采用提出的光谱扫描滤波方法, 对放大自发辐射(ASE)的随机噪声与预脉冲进行滤波, 可得到近3个量级的信噪比提升效果。
光谱扫描滤波 啁啾脉冲 信噪比 光折变效应 Spectral scanning filtering Chirped pulse Signal-to-noise ratio (SNR) Photorefractive effect 
光谱学与光谱分析
2014, 34(2): 293
作者单位
摘要
西华大学 物理与化学学院, 成都 610039
研究了30 fs激光在双折射光子晶体光纤中传输时,泵浦光功率和偏振态对超连续谱产生的影响。实验结果表明:随着泵浦光功率增加,光谱宽度显著增加,出现红移的光孤子和蓝移的色散波;当泵浦光的偏振态分别平行于光子晶体光纤长轴和短轴时,二者都有红移的光孤子和蓝移的色散波,但前者色散波波长更短;当泵浦光偏振态介于长轴与短轴之间,可能在色散波之外出现了交叉相位波,产生的超连续谱最强,且其近场光斑最大且最亮。
激光光学 超连续谱产生 双折射光子晶体光纤 非线性效应 laser optics supercontinuum generation birefringent microstructure fibers nonlinear optical effect 
强激光与粒子束
2013, 25(10): 2577
作者单位
摘要
1 西华大学 理化学院, 成都 610039
2 四川大学 电子信息学院,成都 610064
3 四川大学 建筑与环境学院,成都 610064
为了提高横流液体激光器的光束质量,采用ANAYS软件分析了双侧抽运液体激光器的液体介质的温度分布,对不同流速条件下的非稳腔光场分布和光束质量M2因子进行了数值计算。结果表明,存在一个使光束质量M2因子较优的液体流速,并针对该类激光系统中增益和折射率梯度分布都关于抽运方向对称分布的特点,采用柱透镜补偿波前畸变效应,将光束质量因子由24降低到12.5,说明柱透镜补偿位相畸变能有效地提高液体输出光束质量。
激光光学 液体激光器 光束质量M2因子 数值计算 laser optics liquid laser beam quality M2 factor numerical simulation 
激光技术
2011, 35(4): 543
作者单位
摘要
西华大学 物理与化学学院, 成都 610039
利用复q参数法, 研究了几周期线性啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传播, 在振幅零阶和相位一阶近似的条件下, 得到其载波相位的解析公式, 该公式的显著特点是载波相位与线性啁啾系数无关。研究了载波相位在传播方向的分布, 并与数值计算方法比较, 结果表明, 啁啾系数在-1~1的范围内, 在光轴附近, 其载波相位解析公式结果与数值结果符合很好。
超快激光 近似解 线性啁啾脉冲 高斯光束 载波相位漂移 ultrafast laser phenomena analytical solution linear chirped pulsed Gaussian beam carrier-envelope phase slipping 
强激光与粒子束
2011, 23(4): 919
作者单位
摘要
1 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
2 西华大学 理化学院, 成都 610039
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 绵阳 621900
4 四川大学 建筑与环境学院, 成都 610064
为了研究液体流速对输出光场的影响, 采用数值模拟的方法,模拟了硬边正支非稳腔的有源流体激光器的输出场, 并用有限元差分法分析了不同流速条件下热流场分布, 得到了在平面波抽运光抽运, 并考虑介质的增益饱和时其输出光场的光束质量和光斑中心(峰值强度), 在实验观察到了液体流动时光斑中心发生了偏移。结果表明, 当液体流速大于1m/s时, 光束质量趋于定值, 激光光斑中心偏向于受抽运面的侧面。
激光器 液体激光器 激光二极管 非稳腔 光斑中心 lasers liquid laser laser diode unstable resonator laser spot center 
激光技术
2010, 34(6): 861
作者单位
摘要
西华大学 物理与化学学院,成都 610039
为了研究不同脉宽情况的线性啁啾脉冲高斯光束在传播方向和横截面内的载波相位变化分布,采用数值研究方法,对载波相位在传播过程中的变化进行了研究。由数值研究可知,在传播方向上,不同脉宽的脉冲光束,从负无穷远到正无穷远将经历π相位变化,并在正无穷远处渐尽于-π/2;在传播距离越远的平面,其载波相位变化量越小,且其变化量为0的位置r越小。结果表明,载波位相变化的特点主要由波前和相位曲率半径的关系决定。
激光光学 载波相位漂移 数值计算 脉冲高斯光束 laser optics carrier envelope phase shift numerical simulation chirped pulsed Gaussian beam 
激光技术
2010, 34(5): 0701
作者单位
摘要
1 西华大学 理化学院,成都 610039
2 四川大学 电子信息学院,成都 610041
采用复 q 参量法对啁啾脉冲高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在啁啾脉冲光束谱宽相等的条件下,采用数值方法,分别研究了其载波相位在传播方向与径向上的漂移情况.研究表明:在光轴上远场,载波相位漂移量趋近于-π/2;在原点附近,存在一个近线性分布区间,其变化率与瑞利长度成反比;介于两者之间,正啁啾使载波相位有更大的漂移,而负啁啾的作用与之相反.在径向方向上,啁啾系数越大,载波相位漂移量越大,变化越快,且其经历0点的位置也更靠近光轴.
超短脉冲现象 等谱宽脉冲高斯光束 复q参量法 载波相位漂移 Ultrashort phenona Pulsed Gaussian beam with constant spectrum width Complex q parameter methods Carrier envelope phase shifting 
光子学报
2009, 38(10): 2669
作者单位
摘要
1 西华大学 理化学院,成都 610039
2 四川大学 电子信息学院,成都 610041
采用复q参量法对脉冲厄米高斯光束在自由空间中的传输进行了分析.在振幅0阶和位相一阶近似条件下,得到其传播过程中载波位相近似公式.运用数值方法和近似公式进行对比研究,发现在脉宽大于5 fs或在远场情况下,两者符合较好.采用近似办法,分别研究了厄米函数阶次、束宽与位置对载波相位的影响.研究表明,在光轴上远场,载波相位趋近于-m+n+1π/2,其变化快慢与厄米函数阶次m+n+1成正比; 束腰宽度越大,则载波相位变化越慢; 另外,离光轴距离越远,其导致的载波相位越大,且最大位置都出现在z=ZRω0/3处.
超短脉冲现象 脉冲厄米高斯光束 复q参量法 载波相位 Ultrashort phenona Pulsed Hermite Gaussian beam Complex q parameter methods Carrier envelope phase 
光子学报
2009, 38(11): 2953

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