作者单位
摘要
华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200241
为了制备高质量表面周期结构,利用法布里-珀罗腔对飞秒激光进行时域整形,输出子脉冲间隔在1~300 ps内灵活可调的飞秒激光脉冲串,在硅表面诱导亚波长周期条纹。实验结果显示,利用飞秒激光脉冲串诱导得到的亚波长周期条纹明显优于原始高斯光诱导的亚波长周期条纹。利用子脉冲间隔为100 ps的脉冲串诱导的亚波长条纹最佳,条纹周期为1 008 nm,结构取向角为2.8°,边缘粗糙度为3.9 nm,可达到光刻工艺的标准。
激光加工 激光诱导表面周期结构 亚波长周期条纹 法布里-珀罗腔 飞秒激光脉冲串  Laser processing Laser induced periodic surface structures Near-subwavelength ripples Fabry-Perot cavity Femtosecond laser pulse train Si 
光子学报
2023, 52(7): 0752301
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
2 Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China
Parametric interaction allows both forward and backward energy transfers among the three interacting waves. The back-conversion effect is usually detrimental when unidirectional energy transfer is desired. In this theoretical work, we manifest that the back-conversion effect underpins the direct generation of the picosecond pulse train without the need for a laser resonator. The research scenario is an optical parametric amplification (OPA) that consists of a second-order nonlinear medium, a quasi-continuous pump laser and a sinusoidal amplitude-modulated seed signal. The back-conversion of OPA can transfer the modulation peaks (valleys) of the incident signal into output valleys (peaks), which inherently induces spectral sidebands. The generation of each sideband is naturally accompanied with a phase shift of ±π. In the regime of full-back-conversion, the amount and amplitude of the sidebands reach the maximum simultaneously, and their phase constitutes an arithmetic sequence, leading to the production of a picosecond pulse train. The generated picosecond pulse train can have an ultrahigh repetition rate of 40 GHz or higher, which may facilitate ultrafast applications with ultrahigh speed.
picosecond pulse train quadratic parametric process sideband generation 
High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(2): 02000e21
作者单位
摘要
山西大学, 物理电子工程学院山西 太原 030006
本文基于变系数Hirota方程的呼吸子解, 研究了色散渐减光纤系统中高功率脉冲串的产生及传输特性。当二阶色散取指数形式, 随着传输距离的增大呼吸子能够形成稳定传输的高功率脉冲串, 且高功率脉冲串稳定的位置与色散系数的调制强度和衰减系数密切相关。此外, 研究了三阶色散对高功率脉冲串产生的影响。选取适当形式的三阶色散不会影响高功率脉冲串的产生, 但会影响高功率脉冲串的偏移程度及偏移方向。最后, 在增益损耗存在的情况下, 研究了高功率脉冲串在传输过程中振幅的变化。以上结果表明, 通过调整参数能够实现对高功率脉冲串的操控, 为光通信在实际中的应用提供了一定的理论指导。
变系数 三阶色散 高功率脉冲串 增益损耗 variable-coefficients third-order dispersion high-power pulse train gain and loss 
量子光学学报
2022, 28(1): 28
作者单位
摘要
华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海200241
为了改善高能流密度飞秒激光的烧蚀质量,使用法布里珀罗腔产生子脉冲间隔在1~3 500 ps内连续可调的飞秒激光脉冲序列,系统探究了单个飞秒高斯脉冲与不同脉冲间隔的脉冲序列在硅上烧蚀的孔型质量。实验结果显示,子脉冲间隔在50~100 ps范围内时,孔边缘的冠状重熔物大大减少,其厚度仅为单个飞秒高斯脉冲的40%,周围基底几乎没有粘连的粉尘或热损伤痕迹,孔型品质因子数值从单个飞秒脉冲的0.52提升至0.89。本文报道的飞秒激光脉冲序列,基于后续子脉冲与喷出物的二次烧蚀原理,子脉冲间隔在50~100 ps范围内时,后续子脉冲能够最大程度的雾化喷出物,从而减少冠状重熔物与高温粉尘污染损伤,烧蚀质量得到改善。
飞秒激光 高能流密度 脉冲序列 法布里珀罗腔  激光烧蚀 加工质量 重熔 粉尘 Femtosecond laser High energy density Pulse train Fabry-Perot cavity Silicon Laser ablation Ablation quality Redeposition Dust 
光子学报
2021, 50(6): 108
作者单位
摘要
1 陆军工程大学石家庄校区 电磁环境效应重点实验室, 石家庄 050003
2 中国人民解放军国防大学 联合作战学院, 石家庄 050084
为研究电磁脉冲串重复率变化对数字通信电台阻塞效应的影响, 以某型数字通信电台为受试对象, 通过电磁脉冲注入试验, 研究了受试电台误码率随电磁脉冲串幅度、重复率的变化规律。结果表明, 重复率在50 Hz及其以下时, 同一脉冲重复率下, 随着脉冲幅度的增大, 受试电台误码率随之增大, 在达到敏感度判据标准后趋于稳定。不同脉冲重复率下, 电磁脉冲重复率与受试电台敏感误码率之间存在线性关系, 电磁脉冲重复率越高, 受试电台测得的误码率越大, 且受试电台误码率达到敏感误码率标准时, 脉冲幅值在允许的实验误差内基本相同, 通过分析可推测, 脉冲重复率在414 Hz以下时, 电台的阻塞效应属于单脉冲阻塞效应的累加, 只有达到一定重复率后脉冲作用才会出现重叠, 此时的敏感电压值会随着重复率的增大而减小。
电磁脉冲串 重复率 数字通信电台 误码率 阻塞干扰 electromagnetic pulse train repetition rate digital communication stations BER blocking interference 
强激光与粒子束
2018, 30(10): 103207
作者单位
摘要
长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
基于冯·米塞斯屈服准则和弹塑性本构关系,建立了长脉冲激光辐照7A04铝合金的空间轴对称有限元模型,并利用有限元有限差分混合算法计算了光强为高斯分布的激光光束加热铝合金板时的温度场和热应力场。研究发现目标上表面米塞斯应力主要分布在中心点周围,离中心点相对较远位置处的米塞斯应力很小,对目标几乎不起破坏作用,并且米塞斯等效应力远小于铝合金目标的屈服强度。仿真计算结果与实验结果的一致性证实了该模型的有效性。
激光技术 长脉冲激光 脉冲串 热应力场 温度场 
中国激光
2016, 43(8): 0802006
作者单位
摘要
北京航星机器制造公司,北京 100013
超短(飞秒)激光脉冲序列技术能有效地提高激光加工金属的加工精度,它在微/纳制造中具有重要的理论意义和生产价值。为了研究脉冲间隔对激光烧蚀金属加工精度的影响,以过渡金属镍为研究对象,采用双温模型和分子动力学模拟相结合的方法,对飞秒激光脉冲序列(脉冲间隔不同)烧蚀金属镍的过程、现象进行了研究,取得了脉冲序列烧蚀镍薄膜的动态表层电子温度和晶格温度随时间演化的数据和烧蚀区域在不同时刻的快照。结果表明,一定范围内,随着脉冲间隔的增加,脉冲序列烧蚀镍薄膜所产生的纳米粒子更加均匀,烧蚀平面更加平整,初始熔化速度、烧蚀率呈降低趋势,有利于提高加工的精度。
激光技术 脉冲序列 飞秒激光 双温模型 分子动力学 脉冲间隔 laser technique pulse train femtosecond laser two-temperature model molecular dynamics separation of pulse 
激光技术
2013, 37(4): 478
作者单位
摘要
1 贵州民族大学 计算机与信息工程学院, 贵阳 550025
2 贵州民族大学 理学院, 贵阳 550025
研究了少周期脉冲串作用下三能级原子中的布居转移和相干布居捕获现象.在非旋波近似的情况下求解了密度矩阵方程.研究结果表明在等时间间隔的锁相脉冲作用下, 系统能级的布居逐步转移并积累, 系统基态相干也逐步积累.在满足脉冲重复频率为基态能级频差的整数分之一倍时, 三能级系统和频率梳中两梳齿频率成分作用形成相干布居捕获现象, 原子暗态布居值达到最大, 介质对脉冲透明.在适当选取少周期脉冲参量的情况下, 在0.5个ns的时间内三能级系统相干性演化到最大后到达稳态, 相干布居捕获发生.与脉宽为100个fs的多周期脉冲相比, 少周期脉冲串在介质中建立相干布居捕获的时间缩短两个数量级.由于频率梳中与三能级系统发生作用的梳频成份有相同的频移, 相干布居捕获的条件双光子共振仍然满足.因而,当两基态能级频率差较大时, 如果选取少周期脉冲载波频率为系统能级1至2和1至3的传输频率之和的一半ω=(ω1+ω2)/2, 室温下原子热运动的引起的多普勒频移并不会破坏相干布居捕获.
相干布居捕获 少周期脉冲 频率梳 量子相干 非旋波近似 Coherent population trapping Few cycle pulse train Frequency comb Quantum coherence Without rotating wave approximation 
光子学报
2013, 42(2): 209
飞秒激光微孔加工下载:8064次
作者单位
摘要
北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室, 北京 100081
飞秒激光具有超快、超强的特性,在微孔加工中有着独特的优势,尤其是针对高品质、大深径比的微孔加工有着不可替代的作用。介绍了超短脉冲激光微孔加工的优势以及研究意义,综述了近十几年来基于超短脉冲激光的微孔加工研究现状,并讨论了材料、激光脉冲参数、加工方式和加工环境等因素对超短脉冲激光微孔加工的影响。指出了现阶段超短脉冲激光微孔加工的应用前景,并总结了超短脉冲激光微孔加工当前所面临的挑战,以及今后的研究重点。
超快光学 超短脉冲激光 微孔加工 飞秒脉冲 脉冲序列 
中国激光
2013, 40(2): 0201001
作者单位
摘要
浙江大学现代仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
基于单脉冲激光测距在远程激光测距中的局限性,提出了一种基于发射脉冲串与回波脉冲串互相关的信号处理方法。该方法将多个激光发射脉冲和回波脉冲作为一次连续信号同时数字化,然后进行互相关处理。采用激光强度与发射间隔可调的激光系统来模拟不同反射强度、不同距离的测距回波信号;通过处理不同信噪比的回波信号,来探究本方法对于回波信号信噪比的提升能力以及对于尖峰噪声的抑制能力。实验结果表明,该方法能够有效提高回波信号的信噪比,信噪比为0.11的弱回波信号经过处理后信噪比被提升到5.92,从而扩展了激光测距系统的测程,有效降低了探测系统的探测虚警率,提高了远程激光测距系统的弱回波探测能力。
测量 信号处理 远程激光测距 脉冲串 互相关 
光学学报
2012, 32(11): 1112005

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