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光束自聚焦的矢量理论研究

强激光与粒子束 2001年第1期13卷 1-4页

作者：文双春范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所

基于矢量非傍轴非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程，利用调制理论研究了光束的自聚焦特性，比较了非零电场散度项和非傍轴项在消除自聚焦崩塌方面的贡献。结果表明，引入两项之一都可使光束聚焦到一有限宽度后开始散焦，然后又自聚焦，... 详细信息

基于矢量非傍轴非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程，利用调制理论研究了光束的自聚焦特性，比较了非零电场散度项和非傍轴项在消除自聚焦崩塌方面的贡献。结果表明，引入两项之一都可使光束聚焦到一有限宽度后开始散焦，然后又自聚焦，如此作聚焦－散焦的周期性循环。但是，在光束自聚焦点附近，非零电场散度项的作用要强于非傍轴项。

关键词：自聚焦矢量效应非傍轴

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高功率激光放大器脉冲的整形设计

强激光与粒子束 1999年第2期11卷 139-142页

作者：王韬范滇元中科院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室

针对惯性约束聚变实验对激光驱动器脉冲波形的要求，将优化控制模型理论运用于计算激光放大器输入脉冲的预补偿波形，得到了与实验基本一致的结果。同时给出了我国新一代高功率激光器“神光－Ⅲ”

关键词：高功率激光脉冲整形 ICF驱动器放大器

增益(损耗)介质中高功率激光束的小尺度自聚焦理论研究

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物理学报 2000年第7期49卷 1282-1286页

作者：文双春范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家重点实验室上海201800

将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积... 详细信息

将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积分 )均随介质增益或传输距离的增大而增大 ;对于确定的输出功率 ,随介质增益的提高 ,B积分值变小 ,同时最快增长频率向低频方向移动 .利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响 ,发现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短 .讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器设计的影响 .尽量使激光器在小输入高增益状态下运行 ,可以从某种程度上抑制因小尺度自聚焦而导致的介质破坏效应 .

关键词：自聚焦激光放大器高功率激光束增益介质

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非线性自聚焦介质中光束的非傍轴传输

中国激光 2001年第12期28卷 1066-1070页

作者：文双春范滇元高功率激光物理国家实验室中国科学院上海光机所

在标量近似下,将非傍轴项近似等效为四阶空间色散和五阶非线性效应,利用变分法研究了高斯光束的传输特性。结果表明,在非傍轴情形下,高斯光束不会崩塌,而是经历聚焦 -散焦的周期性传输过程;光束初始功率越高,则周期越小。此外,高斯光束... 详细信息

在标量近似下,将非傍轴项近似等效为四阶空间色散和五阶非线性效应,利用变分法研究了高斯光束的传输特性。结果表明,在非傍轴情形下,高斯光束不会崩塌,而是经历聚焦 -散焦的周期性传输过程;光束初始功率越高,则周期越小。此外,高斯光束的自聚焦过程可以通过改变啁啾参数来控制,正负啁啾分别使光束第一次聚焦的距离缩短和延长,但两者都使光束的聚焦 -散焦的周期增大,而且啁啾值越大。

关键词：非傍轴光束非线性传输高斯光束自聚焦介质

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光束成丝的非线性理论

光学学报 2001年第12期21卷 1458-1462页

作者：文双春范滇元高功率激光物理国家实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

在考虑调制场和本底场之间有能量交换的情况下 ,研究了小尺度调制场的非线性演化过程。结果表明 ,受到小尺度调制的光束在传输过程中有可能经历周期性成丝过程。通过与Bespalov Talanov (B T)关于成丝的线性理论比较 ,发现B T理论给出... 详细信息

在考虑调制场和本底场之间有能量交换的情况下 ,研究了小尺度调制场的非线性演化过程。结果表明 ,受到小尺度调制的光束在传输过程中有可能经历周期性成丝过程。通过与Bespalov Talanov (B T)关于成丝的线性理论比较 ,发现B T理论给出的最快增长频率和临界频率等结果在非线性演化过程中仍然是适用的 ,但其给出的调制增长率只在调制场的初始增长阶段与本文的非线性理论一致 ,此后 ,调制场的增长速度低于指数形式的增长速率 ,达到某个最大值后将经历周期性变化过程。

关键词：光束成丝非线性理论小尺度自聚焦 B积分非线性传输小尺度调制场非线性演化方程

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基于四波混频效应的窄带太赫兹波源

强激光与粒子束 2010年第8期22卷 1735-1739页

作者：周平范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室上海201800

采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行泵浦,利用光纤的四波混频效应,得到结构紧凑、频率可调的窄带太赫兹波源。为减小光纤材料对太赫兹波的吸收,采用了表面发射机制。从耦合波理论出发,详细分析了保偏光纤中的四波混频过程,得到... 详细信息

采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行泵浦,利用光纤的四波混频效应,得到结构紧凑、频率可调的窄带太赫兹波源。为减小光纤材料对太赫兹波的吸收,采用了表面发射机制。从耦合波理论出发,详细分析了保偏光纤中的四波混频过程,得到了太赫兹波输出功率的解析表达式,并讨论了实现相位匹配的条件。结果表明,太赫兹波功率与泵浦光功率和光纤长度成正比,与太赫兹波长的3次方成反比。当泵浦光峰值功率为1 kW,在6 THz处得到的太赫兹波峰值功率达350 mW,功率转换效率约为0.01%。通过合理设置泵浦波长,可以实现太赫兹辐射在3～8 THz范围内连续调谐。该方案提供了一种新型的高功率、紧凑型的窄带太赫兹辐射源。

关键词：非线性光学太赫兹辐射源四波混频保偏光纤相位匹配

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高功率激光放大器中光束的成丝和B积分

光学学报 2001年第11期21卷 1331-1335页

作者：文双春范滇元高功率激光物理国家重点实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

研究了高功率激光放大器中光束的成丝问题。利用弗兰兹诺德威克 (Frantz Nodvik)模型将准稳态波动方程推广到介质有饱和增益的情形 ,进而得到高功率激光放大器中小尺度调制的传输方程。在小信号增益和饱和增益情形下 ,分别得到了小尺... 详细信息

研究了高功率激光放大器中光束的成丝问题。利用弗兰兹诺德威克 (Frantz Nodvik)模型将准稳态波动方程推广到介质有饱和增益的情形 ,进而得到高功率激光放大器中小尺度调制的传输方程。在小信号增益和饱和增益情形下 ,分别得到了小尺度调制方程的精确解析解和数值解。结果表明 ,对于相同的输入光强 ,增益使小尺度调制增益谱的范围加宽 ,最快增长频率增高 ,最大增长率提高 ;同时 ,在放大介质中 ,小尺度调制的最快增长频率和最大增长率还随传输距离变化。

关键词：小尺度自聚焦成丝 B积分高功率激光放大器光束 ICF装置惯性约束聚变装置

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基于光纤的太赫兹产生技术

中国激光 2010年第3期37卷 708-712页

作者：周平范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理国家实验室上海201800

提出了一种新型的基于普通单模光纤的太赫兹辐射源。采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行抽运,利用光纤的四波混频效应,得到结构紧凑、同时频率可调的连续波太赫兹辐射源。采用耦合波理论,详细分析了普通单模石英光纤中的四波混... 详细信息

提出了一种新型的基于普通单模光纤的太赫兹辐射源。采用频率差在太赫兹范围的双波长激光器进行抽运,利用光纤的四波混频效应,得到结构紧凑、同时频率可调的连续波太赫兹辐射源。采用耦合波理论,详细分析了普通单模石英光纤中的四波混频过程,得到了太赫兹波输出功率的解析表达式。结果表明,抽运功率为1 kW时,可获得的太赫兹辐射峰值功率达到60 mW。该方案提供了一种新型的高功率、紧凑型、连续输出的太赫兹辐射源。

关键词：非线性光学太赫兹辐射源四波混频单模光纤双波长激光器

线性扫频影响超短光脉冲远域衍射场分布的理论分析

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光学学报 1992年第4期12卷 371-373页

作者：张筑虹范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

本文分析了具有线性扫频高斯型超短光脉冲衍射场的能量分布,教学计算结果显示了线性扫频对衍射场的影响.通过衍射分析可以获得光脉冲的信息.

关键词：线性扫频衍射超短光脉冲场分布