上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093
随着激光技术的迅猛发展，超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一，在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋-轨道相互作用以及由此引出的新奇物理现象，总结了现阶段研究所存在的部分空白与挑战。将结构光场应用于高次谐波领域极大地丰富了人们研究光与物质相互作用的手段，为光学操控和强场物理带来了新的机遇。
物理光学 谐波产生与混频 强场过程 超快非线性光学 角动量守恒 自旋-轨道相互作用 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1526001
1 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室, 上海 201800
2 中国电子科技集团公司光电研究院光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
随着激光技术的迅速发展,激光**装备日益增多,人眼、光电探测设备和光学系统等越来越多地暴露在强激光环境中,极易受到激光的攻击,激光防护技术变得越来越重要。介绍了激光防护技术的基本概念,总结了几种激光防护方案的优缺点,阐述了基于非线性光学原理的激光防护技术(光限幅技术)的机理。结合国内外研究进展,重点介绍了石墨烯、过渡金属硫化物和黑磷等典型二维半导体非线性光学材料在激光防护方面的应用及其研究进展。
中国激光
2021, 48(13): 1300001
1 国网福建省电力有限公司漳州供电公司，福建 漳州 363000
2 厦门大学电子科学与技术学院（国家示范性微电子学院），福建 厦门 361005
报道了全光纤耗散孤子被动锁模掺铒光纤激光器，通过调节泵浦功率和偏振态可以进一步获得2孤子和3孤子的束缚态耗散孤子。利用反常色散光纤对宽带2孤子束缚态耗散孤子进行脉宽压缩，压缩后的脉宽用双曲正割拟合为96 fs，计算得时间带宽积为0.324，表明其为近转换极限脉冲。宽带光谱的获得得益于腔内的色散管理和碳纳米管可饱和吸收体的大调制深度（20%）。在此基础上，获得了光谱宽度达35 nm的耗散孤子（中心波长为1.57 μm），这也是基于碳纳米管产生耗散孤子的最宽光谱。
激光光学 超快非线性光学 脉冲压缩 锁模激光器 束缚态孤子 激光与光电子学进展
2021, 58(11): 1114003
1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
2 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
3 济南量子技术研究院, 山东 济南 250101
设计并搭建了被动全光同步的全保偏光纤激光系统,该系统能够长时稳定输出时域精确同步的双色超快脉冲。被动同步系统包含两台基于非线性放大环形镜锁模的掺铒与掺镱全保偏光纤激光振荡器,采用主从注入式整体结构,借助注入脉冲在从激光谐振腔中引入的非对易非线性相移,获得了自适应同步的锁模脉冲输出。通过优化主激光注入脉冲能量和从激光器腔内滤波带宽等实验参数,获得了长达26 mm的腔长失配容忍度。该脉冲同步系统具有结构简单、即插即用、稳定性好、保偏输出等优点。
锁模激光器 光纤激光器 超快非线性光学
基于飞秒激光光丝阵列,从实验上实现了太赫兹(THz)辐射的增强。结果表明,使用阶跃型相位板产生光丝阵列,在相同飞秒脉冲能量下,相比于单光丝情况,光丝阵列辐射THz信号强度被增强,且THz信号强度与光丝数目成正比。当入射能量为5.8 mJ时,8根光丝时辐射的THz能量为31.73 nJ,辐射效率为5.47×10
-6。所提方法有望解决飞秒激光辐射THz过程中的能量饱和问题。
超快非线性光学 激光成丝 等离子体 太赫兹
太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种使用相干探测的频谱分析手段。THz-TDS系统集太赫兹波发射器与探测器于一体,通过相干探测,可以同时获取太赫兹脉冲的电场强度和相位信息,广泛用于生物、材料、安检等领域。超快激光成丝产生太赫兹波是当前产生宽频谱、高强度太赫兹辐射的一个重要途径。文章详细介绍了超快激光成丝辐射太赫兹波的主流物理机制以及增强、调控太赫兹波的主要方法,阐述了基于激光成丝的THz-TDS系统的探测原理和探测手段。
太赫兹技术 超快非线性光学 激光成丝 太赫兹时域光谱 太赫兹调控
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
2 中国科学技术大学光学与光学工程系， 安徽 合肥 230026
3 中国工程物理研究院等离子体重点实验室， 四川 绵阳 621900
光参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）是现阶段最常用的超短超强脉冲放大器之一。参量荧光是OPCPA的本征量子噪声，其形成的脉冲底座会大大降低输出信号脉冲的信噪比。采用数值模拟的方法，研究了不同脉宽比和抽运波形条件下参量荧光的演化规律及其对信噪比的影响。计算结果表明，在增益一定的情况下，随着脉宽比的增大，信噪比与效率-带宽积都呈先增大后减小的趋势。存在一个最佳脉宽比，使得两者同时达到最大。脉宽比小于此最佳值时，随着超高斯抽运光波形阶数的增大，信噪比减小而效率-带宽积增大；脉宽比大于此最佳值时，随着超高斯抽运光波形阶数的增大，信噪比增大而效率-带宽积减小。
激光光学 荧光 光参量振荡器与放大器 超快非线性光学 脉冲
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 同济大学物理系, 上海 200092
硫系玻璃具有超高的非线性折射率、超快的非线性响应、超低的双光子吸收和独特的光敏特性等品质，成为一种新型全光信号处理的理想材料。简介了硫系玻璃材料的基本特性，回顾了硫系玻璃光波导研究历程及其在非线性方面的应用，并对其发展前景进行了展望。
集成光学 光波导 硫系玻璃 超快非线性光学 激光与光电子学进展
2011, 48(11): 111301
