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高斯脉冲冷却机械振子

中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第3期50卷 138-148页

作者：陈志心林青华侨大学厦门校区信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室

光力学系统常被用来实现机械振子的基态冷却,进而实现宏观量子态制备.如何获得更好的冷却效果是光力冷却的核心问题.然而理论证明,采用单束连续光来驱动机械振子存在冷却极限,即无法通过提高驱动强度或振子频率来获得更低的冷却比率,因... 详细信息

光力学系统常被用来实现机械振子的基态冷却,进而实现宏观量子态制备.如何获得更好的冷却效果是光力冷却的核心问题.然而理论证明,采用单束连续光来驱动机械振子存在冷却极限,即无法通过提高驱动强度或振子频率来获得更低的冷却比率,因而需要发展新的动力学理论.我们探讨采用高斯脉冲来驱动机械振子,这一光力学系统在绝大多数情况下不存在稳态,无法使用常用的线性化展开来处理.我们采用新的线性化方法获得有效哈密顿量,由此可以获得光力学系统的动力学演化,进而直接得到系统热声子数的变化.通过详细分析脉冲波形、脉冲强度以及脉冲宽度对热声子数演化的影响,证明选择合适的驱动强度、脉冲宽度,机械振子可以被单个脉冲冷却到基态,并通过多个脉冲来保持在基态.甚至利用脉冲波形中驱动强度的增、减,可以延缓压缩效应对光力系统造成的加热.由此可以突破单束连续驱动的冷却极限,甚至通过强、短高斯脉冲可以将冷却极限降低1/2,展现出脉冲驱动冷却光力学系统的优势.

关键词：光力学系统基态冷却高斯脉冲

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高斯脉冲非理想条件下的谐波转换规律

光学学报 2014年第8期34卷 205-210页

作者：李恪宇冯斌王芳贾怀庭韩伟赵润昌向勇中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

对于实际的大口径高功率激光器而言,Ⅰ/Ⅱ类角度失谐三倍频系统的谐波转换规律常常偏离理想情况。为了研究其实际的谐波转换规律,以便于指导实际情况的晶体调试,研究了各种非理想条件下,比如1ns高斯脉冲,不同波面半径和晶体损耗对三倍... 详细信息

对于实际的大口径高功率激光器而言,Ⅰ/Ⅱ类角度失谐三倍频系统的谐波转换规律常常偏离理想情况。为了研究其实际的谐波转换规律,以便于指导实际情况的晶体调试,研究了各种非理想条件下,比如1ns高斯脉冲,不同波面半径和晶体损耗对三倍频谐波转换的影响。研究结果表明：高斯形脉冲的三倍频外效率绝对值比平顶脉冲降低了10%;为了追求最高三倍频外效率,由于受1ns高斯脉冲和三倍频晶体损耗的影响,二倍频晶体的最佳内失谐角是160μrad而非220μrad,二倍频内部效率最佳平均值并非为67%,而是在60%～63%左右为最佳,并且晶体损耗越高,二倍频内部效率的最佳平均值越低;功率密度越高,波面半径和发散角对谐波转换的影响越大。

关键词：非线性光学高斯脉冲内部效率外部效率波面半径失谐角

基于高斯光脉冲延迟技术的光纤长度精确测量方法

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计量学报 2015年第1期36卷 10-13页

作者：张颖艳孙小强傅栋博岳蕾刘丽李然杨琨工业和信息化部电信研究院泰尔实验室

提出了一种基于高斯光脉冲延迟技术的无盲区、高精度光纤长度测量方法。借助光纤延迟环的作用，在高速示波器上可以观察两路具有相对时延的高斯脉冲序列。通过调节脉冲频率可使两路高斯脉冲完全重合，依据此时脉冲频率可计算出光纤长度... 详细信息

提出了一种基于高斯光脉冲延迟技术的无盲区、高精度光纤长度测量方法。借助光纤延迟环的作用，在高速示波器上可以观察两路具有相对时延的高斯脉冲序列。通过调节脉冲频率可使两路高斯脉冲完全重合，依据此时脉冲频率可计算出光纤长度。脉冲未完全重合则会引入频率测量的误差，而利用脉冲时延与幅度的转换关系，通过脉冲幅度极大值的测量可以精确判断脉冲是否重合。脉冲频率的分辨力达到0．1Hz，从而提高光纤长度测量的精确度。实验中当光源波长为1296nm时，该方法测量2284．34mG．652单模光纤长度的不确定度为0．04m，测量12726．57m的不确定度为0．24m。

关键词：计量学光纤长度高斯脉冲延迟时间脉冲频率

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UWB通信中高斯脉冲的应用及关键技术综述

电脑知识与技术 2024年第11期20卷 5-8页

作者：雍长娟石雁祥伊犁师范大学电子与工程学院伊宁835000

超宽带(Ultra Wide Band,简称UWB)通信系统发射的信号具有极窄的脉冲宽度和极其广阔的频谱特性。为防止对现有通信系统的潜在干扰,并最大化利用频谱资源,有必要研究设计出满足美国联邦通信委员会(FCC)所制定的超宽带信号辐射掩模标准的... 详细信息

超宽带(Ultra Wide Band,简称UWB)通信系统发射的信号具有极窄的脉冲宽度和极其广阔的频谱特性。为防止对现有通信系统的潜在干扰,并最大化利用频谱资源,有必要研究设计出满足美国联邦通信委员会(FCC)所制定的超宽带信号辐射掩模标准的功率谱密度。为了探寻既能满足辐射掩模标准又能充分利用频谱资源的最佳超宽带脉冲信号形式,研究人员对各种不同形态的高斯脉冲进行了广泛而深入的研究。本文系统回顾了近20年来在UWB通信系统中,关于高斯脉冲信号的波形生成、系统兼容性及抗时间抖动这三个关键技术问题的研究进展。

关键词： UWB FCC辐射掩模高斯脉冲关键技术

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高斯脉冲串在光纤中运行时的热折射噪声分析

量子电子学报 2007年第3期24卷 381-386页

作者：万珍珠吴世臣刘中柱华中科技大学物理系

当高斯脉冲串在光纤中运行时,脉冲功率耗散使光纤温度上升,引起光纤折射率变化,结果产生热折射噪声．在利用光孤子存储环探测引力红移时,热折射噪声会影响光孤子的运行时间,这种影响可以由研究高斯脉冲串给出．在光纤一维热传导方程的... 详细信息

当高斯脉冲串在光纤中运行时,脉冲功率耗散使光纤温度上升,引起光纤折射率变化,结果产生热折射噪声．在利用光孤子存储环探测引力红移时,热折射噪声会影响光孤子的运行时间,这种影响可以由研究高斯脉冲串给出．在光纤一维热传导方程的基础上,计算出了光纤温度涨落的上限,并确定了脉冲串总运行时间的上限跟脉冲串比特率的关系．通过该关系,人们可以根据运行时间的变化和测量装置灵敏度的要求来选择合适的脉冲串的比特率,从而对设计使用光孤子存储环之类的脉冲串的装置提供帮助,为光孤子存储环探测引力红移提供参考依据．

关键词：非线性光纤光学热折射噪声脉冲耗散高斯脉冲

硅基光波导中啁啾高斯脉冲在反常色散区的传输特性

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原子与分子物理学报 2021年第1期38卷 105-111页

作者：王红玉贾维国刘振门克内木乐内蒙古大学物理科学与技术学院呼和浩特010021 内蒙古大学鄂尔多斯学院鄂尔多斯017000

本文利用激光脉冲在硅基光波导(SOI)中传播时满足的非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶变换,数值模拟了硅基光波导中啁啾高斯脉冲在反常色散区的传播特性.通过模拟发现,三阶色散正负主要决定了脉冲的振荡波形性质,克尔效应与双光子吸收对... 详细信息

本文利用激光脉冲在硅基光波导(SOI)中传播时满足的非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶变换,数值模拟了硅基光波导中啁啾高斯脉冲在反常色散区的传播特性.通过模拟发现,三阶色散正负主要决定了脉冲的振荡波形性质,克尔效应与双光子吸收对脉冲波形起调制作用,自由载流子效应则可以忽略.初始啁啾参数的正负存在影响了脉冲的振荡强弱变化和脉冲中心的漂移的趋势,并且无论是正啁啾还是负啁啾,脉冲振荡与漂移都随着啁啾的增大而更加剧烈,同时啁啾正向增大与负向增大,都将导致脉冲展宽越严重致主峰峰值越低.

关键词：硅基光波导高斯脉冲啁啾反常色散区

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热冷原子团中原子干涉仪的最佳高斯脉冲

现代物理 2023年第3期13卷 62-70页

作者：梁倩霞上海理工大学理学院上海

当原子干涉仪与热冷原子团一起工作时,存在与原子动量分布相关的多普勒效应。由于传统的矩形脉冲序列不能很好地补偿原子速度引起的效应,原子干涉仪的精度就会下降。将矩形脉冲序列替换为高斯脉冲序列后,变化振幅的高斯脉冲可以补偿一... 详细信息

当原子干涉仪与热冷原子团一起工作时,存在与原子动量分布相关的多普勒效应。由于传统的矩形脉冲序列不能很好地补偿原子速度引起的效应,原子干涉仪的精度就会下降。将矩形脉冲序列替换为高斯脉冲序列后,变化振幅的高斯脉冲可以补偿一些多普勒效应,从而提高干涉仪的容忍。采用典型的高斯脉冲序列,原子干涉仪的原子处于激发态的概率比矩形脉冲序列驱动的原子干涉仪高,原子干涉仪的宽度也更宽。优化后的高斯脉冲序列能使原子干涉仪达到期望的原子激发态概率和带宽。

关键词：原子干涉仪多普勒效应矩形脉冲高斯脉冲原子激发态概率比补偿

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高斯脉冲光场下的三阶非线性极化率的研究

大连大学学报 2018年第6期39卷 3-6,10页

作者：任静波朱长军西安工程大学理学院陕西西安710048

在三能级原子系统中从理论上建立三阶非线性光学极化率的微扰模型。利用逐级迭代方法求解密度矩阵元的运动方程,求得三能级系统三阶非线性光学极化率公式。在光场为高斯脉冲的情况下,研究了级联跃迁过程的非线性极化率与光场振幅,脉冲... 详细信息

在三能级原子系统中从理论上建立三阶非线性光学极化率的微扰模型。利用逐级迭代方法求解密度矩阵元的运动方程,求得三能级系统三阶非线性光学极化率公式。在光场为高斯脉冲的情况下,研究了级联跃迁过程的非线性极化率与光场振幅,脉冲宽度之间的关系,三阶极化率反比于激光频谱宽度的三次方。激光频谱宽度越小,越有利于三阶极化率的产生,对于频率而言,能量更加集中。

关键词：非线性光学三阶非线性极化率高斯脉冲

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基于高斯脉冲的激光刻蚀CVD金刚石研究

中国激光 2020年第12期47卷 119-126页

作者：陈妮闫博李振军李亮何宁南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

构建了高斯脉冲激光线刻蚀能量密度分布模型,研究了激光功率和脉冲数对化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石表面上的点/线尺寸的影响规律,得到了能量在材料表面的扩散机理及刻蚀面组分,并在此基础上进行了激光面刻蚀。... 详细信息

构建了高斯脉冲激光线刻蚀能量密度分布模型,研究了激光功率和脉冲数对化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石表面上的点/线尺寸的影响规律,得到了能量在材料表面的扩散机理及刻蚀面组分,并在此基础上进行了激光面刻蚀。结果表明:高斯单脉冲激光作用下刻蚀轮廓近似为高斯曲面,间接证明了激光束在材料表面作用的能量呈高斯分布,且刻蚀面由金刚石、石墨和杂化物质构成,CVD金刚石表面的脉冲点刻蚀深度和宽度都随着激光功率和脉冲数的增大而增大。激光功率对CVD金刚石表面线刻蚀程度的影响较大,当功率值增大12 W时,刻蚀宽度和侧面扫入深度分别增大23.32μm和346.04μm;激光扫描速度则对CVD金刚石表面线刻蚀程度的影响相对较小,当扫描速度增大49.8 mm/s时,刻蚀宽度和侧面扫入深度分别减小了6.35μm和70μm。在功率为3 W、扫描速度为50 mm/s和扫描间距为2μm的条件下进行了激光面刻蚀,刻蚀深度为9.71μm,表面粗糙度为1.10μm。

关键词：激光技术纳秒激光加工金刚石高斯脉冲点/线刻蚀