哈尔滨工业大学, 可调谐激光技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150001
中波红外3~5 μm波段以及长波红外8~12 μm波段的激光处于大气传输窗口, 在激光成像、环境监测、激光雷达、激光医疗、化学遥感和红外对抗等领域有着非常广阔的应用前景。基于非线性光学晶体, 采用光学非线性频率变换技术在实现中长波红外固体激光输出方面具有明显的技术优势。该方法激光器结构简单, 且晶体本身并不参与能量交换, 因而没有量子亏损, 从而产热很少。同时具有单色性好、宽调谐、高功率等优点。本文针对常用以及新型非线性光学晶体, 对其应用于中长波红外固体激光器的研究进展做了详细的总结。
中长波红外激光 固体激光器 非线性光学晶体 光学非线性频率变换技术 mid- and long-wave infrared laser solid-state laser nonlinear optical crystal optical nonlinear frequency conversion technology
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry (Heilongjiang University), Ministry of Education, Harbin 150080, China
Frontiers of Optoelectronics
2014, 7(4): 475–485
1 吉林大学 物理学院,长春 130012
2 长春理工大学 光电信息学院, 长春 130012
3 东北师范大学 物理学院, 长春 130024
通过解析和数值模拟系统的海森堡朗之万方程的稳态解, 研究了Ladder型三能级原子辅助光力学系统的光学响应.结果表明振动镜子和原子系综的稳态行为与弹簧的劲度系数和经典泵浦场的拉比频率有关.随着劲度系数的减小和拉比频率的增大, 腔内原子系综和整个光力学系统将呈现多稳现象, 并且不同频域对应稳态解的个数有所不同.因此, 可以通过改变泵浦场拉比频率和弹簧劲度系数来控制系统的稳态响应.研究结果在量子信息处理和精密测量等领域具有潜在的应用价值.
光力学系统 微腔 多稳 光学非线性 量子相干 Optomechanical system Microcavity Multistability Optical nonlinear Quantum coherence
北京化工大学 物理学与电子科学系，北京 100029
为了提高聚苯胺的非线性光学性能以及实际应用价值，使用原位聚合法制备了聚苯胺－碳纳米管复合体掺杂聚乙烯醇薄膜，并利用单光束z扫描技术，在波长532nm、脉宽8ns的条件下研究了这种材料的3阶非线性光学性质，计算其3阶非线性光学系数。结果表明，与聚苯胺本体相比，薄膜样品的非线性光学性能得到明显的提高，将其制备成薄膜为今后的实际应用打下基础。
非线性光学 3阶非线性光学系数 z扫描 聚苯胺－多壁碳纳米管复合体掺杂聚乙烯醇薄膜 nonlinear optics third-order optical nonlinear refractive index z-scan polyaniline-multi-walled carbon natotubes-doped po
上海交通大学,物理系凝聚态光谱与光电子物理实验室,上海,200030
在实验上研究了探测光的偏振方向对ZnTe晶体THz探测的影响.在一周360°范围内,测量出现两次零值,角度间隔为180°,在两个零值之间的90°处出现不为零的小值,45°处不为最大值.将ZnTe晶体在THz辐射电脉冲作用下产生的电光效应等效于瞬间任意波片,用琼斯矩阵法模拟实验过程,结果表明除在900处出现零值外其余模拟结果与实验结果相符.用THz光子与横光学声子相互作用模型对此进行了定性解释.
红外物理 光学非线性 THz辐射 电光效应 ZnTe晶体 infrared physics optical nonlinear THz radiation electro-optic effect ZnTe crystal
1 复旦大学物理系,三束材料改性重点实验室,上海200433
2 复旦大学高分子科学系,上海200433
3 复旦大学生物与生物物理学系,上海200433
对细菌视紫红质（BR）膜的光学吸收非线性进行了研究,分别测量了细菌视紫红质光照前后的光吸收谱,结果显示它的吸收发生了明显的变化。用Z扫描法研究了它的光学非线性,理论计算的结果表明它具有较大的光学非线性系数,且通过测量它的透过率随光强变化的关系曲线和理论模拟发现它对632.8 nm波长的光具有饱和吸收特性。
细菌视紫红质 非线性吸收 饱和吸收
1 中国科学院长春物理所, 长春130021
2 中国科学技术大学同步辐射实验室, 合肥 230026
3 武汉大学, 武汉 430072
研究了取代基对卟啉三阶光学非线性和激发态弛豫过程的影响，发现在同一取代位置，推电子基团取代使得卟啉三阶光学非线性极化系数x(3)值相对增加，而吸电子基团取代使得卟啉x(3)值相对减少；对同一取代基在不同取代位置，发现推电子基团在邻位取代的x(3)值大于其在对位取代卟啉的x(3)值。而吸电子基团在邻位取代的x(3)值小于其在对位取代卟啉的x(3)值；另外，还发现推电子基团取代的卟啉弛豫过程比吸电子基团取代的卟啉弛豫过程快7倍。
三阶光学非线性 弛豫过程 激发态
1 北方交通大学物理系, 北京 100044
2 哈尔滨铁路局科学技术研究所, 哈尔滨 150006
3 中科院感光化学研究所, 北京 100087
报道了针对二维卟啉类有机分子材料的光学非线性性质研究，讨论了几种非对称配置电负性分子团对构成分子的光学非线性的影响，表明配置的分子基团电负性越大，合成分子的非线性超极化率越大。实验研究了这些分子的光学非线性响应特性，分析了各种非线性机制在分子非线性响应中的作用。
光学非线性极化率 有机材料 皮秒激光脉冲
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
本文研究了利用单光束纵向扫描法测量介质的光学非线性折射率n_2中,介质的线性吸收对测量结果的影响,指出样品的吸收使得纵向扫描方法的测量范围减小,测量精度降低,在实验上,利用纵向扫描法测量了一种掺有叶绿素-α的有机聚合材料的非线性折射率,获得的n_2为3.4×10~(-9)esu,对实验结果的分析表明,材料的非线性折射来源于有机材料的共轭π电子效应.
光学非线性 非线性折射率的测量 高斯光束的传先播
本文提出一个新的光学双稳性模型.基于平均场近似,慢变振幅近似和绝热近似的思想,把光学双稳系统看成一个“黑箱”,类比非线性振动理论,指出不同的光学双稳过程(包括不同的工作物质和不同的腔(F-P腔或环腔)),能用一个恰当的强迫振动方程统一地描述.方程中所包含的都是可测量的宏观参量,使得可能直接用实验拟合,与理论结果进行定量对照.用振动理论的方法,把方程演变成自治方程组,从而方便地得到光学双稳性稳态和动态解的一般形式.并用若干已报道的具体例子验证了这个模型的普适性.
光学双稳性 光学非线性 强迫振动
