华南师范大学信息光电子科技学院 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广东 广州 510631
研究了强非局域非线性介质中功率控制的高斯光束变换效应。通过自由传输与强非局域非线性传输的关系，得到了强非局域非线性介质出射端的场分布，并进一步得到了出射后高斯光束的解析表达式。随着功率的增加，出射后的光束束腰在出射面左右交替变化，束腰宽度也振荡变化。选取适当的功率区间，可通过功率调节对高斯光束进行连续可调的变换。
非线性光学 非局域非线性 高斯光束 变换 激光与光电子学进展
2013, 50(7): 071901
华南师范大学 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广州 510631
从超短脉冲光束的傍轴传输方程出发, 运用傅里叶变换和相关数学算符的对易性, 得到了超短脉冲径向偏振光束的解析表达式.该解可适用于任意脉冲驱动的径向偏振光束. 基于该解析表达式并结合具体例子,讨论了超短脉冲径向偏振光束在自由空间中的传输性质. 结果表明, 在传输过程中时空耦合主要体现在光束边沿的脉冲延迟. 这一效应导致了脉冲不同时间位置处横向光强分布随传输的变化, 以及脉冲前后沿关于束腰的不对称性. 本文的方法同样适用于得到超短脉冲方位角偏振光束的解析解和传输性质.
超短脉冲 径向偏振 时空耦合 Ultra-short pulse Radially polarized beams Spatiotemporal coupling
华南师范大学 光子信息技术广东省高校重点实验室,广东 广州 510006
针对铅玻璃和向列相液晶等材料分析了有边界限制的强非局域非线性介质的Z扫描特性。在理论上参照热透镜模型,利用空间q参数得到了归一化的Z扫描透射比曲线,发现介质的边界条件对透射比曲线影响可以忽略,曲线的峰谷位置及其差值与入射功率有关。在实验上以铅玻璃为例,通过改变入射功率,验证了曲线的峰谷情况与入射功率的关系,并得到了材料的非局域非线性参数。
强非局域非线性 铅玻璃 向列相液晶 扫描
华南师范大学 光子信息技术广东省高校重点实验室， 广东 广州 510631
激光等离子体尾波加速是一种重要的电子加速机制，其加速梯度可达到100 GeV/m。但如果不加以控制，则加速距离被限制在一个瑞利距离以内。而预等离子体通道的引入，使得加速距离可大大加长，目前已经可以在厘米尺度内获得吉电子伏特的高能电子。这将有助于得到更小的高能物理实验装置以及超亮的自由电子激光器。
激光技术 激光尾波场 加速器 预等离子体通道
1 复旦大学光科学与工程系, 上海 200433
2 华南师范大学 光子信息技术广东省高校重点实验室, 广东 广州 510631
介绍了由相速度分布诱导的差频光图样演化过程。由于相速度的非均匀分布, 诸如圆环型、弯月型的图样均会在差频过程中出现。由不同相位失配情况下差频光分布曲线的交叉点可得知超光速和亚光速区域的分界线。
光学混频 相速度 聚焦光束
介绍了一种利用两个离轴高斯光束进行倍频, 通过最佳相位失配量间接测量高斯光束中非均匀相速分布的方法。
光学混频 相速 高斯光束
1 华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室, 广州 510006
2 华南师范大学信息光电子科技学院传输光学实验室, 广州 510006
利用角谱分析和傅里叶变换的方法,得到一种描述几个周期的等束腰宽度脉冲光束传输的脉冲修正方法。以准单色光束传输的结果为出发点,通过对准单色光束的解进行泰勒级数展开,得到了一种相对简单的修正方法,可以精确的描述具有任意时间波形和横向光束分布的不短于一个周期的超短脉冲光束的传输行为。给出等束腰宽度超短脉冲的近似解,具体研究高斯脉冲光束的传输特性,分析几种不同的频谱对脉冲光束传输行为的影响。
物理光学 超短脉冲光束 脉冲修正 高斯脉冲光束
在应用时间与空间傅里叶变换的基础上,运用泰勒展开的方法,得出了一种对多周期超短脉冲光束进行非傍轴修正的方法,并将其应用于脉冲高斯光束.与数值结果的比较表明,对于束宽在波长量级的脉冲光束,二阶修正已经很接近非傍轴精确解,并在例子中观察到:由于超短脉冲光束中时空耦合效应的存在,脉冲的时间分布将会影响修正的空间分布.
脉冲光束 非傍轴 Pulsed beam Non-paraxial
从超短高斯脉冲光束出发,根据复宗量厄米函数的性质,用理论解析推导的方法,给出了一组新的超短脉冲光束的解析解,称为超短复宗量厄米高斯脉冲光束。此脉冲光束解的每个频率分量都是复宗量厄米高斯光束,时间脉冲的形状是任意的,具有相同的衍射距离参量,并且可以描述短于一个光学周期的超短脉冲。对这种超短脉冲光束及其在自由空间中的传输过程进行了较为细致的研究,分析了超短复宗量厄米高斯脉冲光束的轴上光强、光强的横向分布、等衍射性质、脉冲极性反转、脉冲延迟等基本性质。讨论了引入缓变包络近似后出现的时空奇异性。
物理光学 超短脉冲光束 缓变包络近似 脉冲传输
从严格的矢量非傍轴传输方程出发,并通过傅里叶变换及角谱分析的方法,分析了在超短脉冲光束中,矢量效应对其在自由空间中的非傍轴传输的影响.结果表明,矢量效应对脉冲光束的标量傍轴解的修正有着重要的影响,当对脉冲光束进行非傍轴传输处理时,必须考虑它的矢量特性.基于上述分析,得到了支配超短脉冲光束传输的矢量非傍轴方程的一个完整积分解.从这个积分解出发,通过对电场进行泰勒级数展开的方法,得到了一种相对简单的方法,通过这种方法,可以从脉冲光束的已知标量傍轴解来求出矢量非傍轴波动方程的相对精确解.
物理光学 超短脉冲光束 矢量效应 非傍轴
