毛安君 1,2,3刘呈普 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 淮阴工学院数理学院, 江苏 淮安 223001
在充分考虑测量仪器特点的基础上设计非方形迹图,具体对原方形迹图进行如下三种操作:频率轴的低通滤波,降低非线性过程中相位匹配带宽的要求;频率轴的上采样,充分利用光谱仪的高分辨率;延时轴的下采样,明显减少测量耗时并提高精度。由此基于层叠成像算法对二次谐波、偏振门和交叉相位调制三种构型的频率分辨光学开关(FROG)使用非方形迹图进行脉冲重建并对重建能力进行比较,发现在频率轴“1/3×”低通滤波和“4×”上采样的情况下,交叉相位调制构型能够在仅使用8个延时(原方形迹图需128个)的情况下成功实现脉冲的重建。因延时操作为FROG技术中最耗时的环节之一,减少其次数可有效促进FROG用于超短激光脉冲的实时测量。
测量 超短脉冲表征 频率分辨光学开关 光束构型 非方形迹图 
中国激光
2021, 48(7): 0704004
毛安君 1,2,3刘呈普 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 淮阴工学院数理学院, 江苏 淮安 223001
利用频率分辨光学开关(FROG)法测量超短激光脉冲时,使用层叠成像算法能够实现脉冲的超分辨重建。将FROG法测量的迹图在频域中以矩阵形式表达,结合sinc函数在频率轴的延展性质,成功诠释了FROG法的相位编码原理,该分析为超短脉冲的超分辨恢复提供了理论支持。在此基础上,数值仿真演示了对FROG迹图的频率轴和延时轴同时进行欠采样的情形下,利用层叠成像算法实现的相位恢复结果。该结果有助于指导FROG的测量,提高测量的精度,减少测量时间。
激光光学 超短脉冲表征 相位编码 频率分辨光学开关 层叠成像算法 
中国激光
2020, 47(6): 0601006
作者单位
摘要
1 哈尔滨理工大学应用科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 黑龙江大学物理科学与技术学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
由于超短脉冲测量系统中存在透射元件,脉冲经过测量系统时将被展宽,因此测量结果中存在较大的误差。针对脉冲测量中被展宽的问题,设计了一种全反式超短脉冲测量系统,可实现对更短的超短脉冲的测量。所设计的系统利用菲涅耳双面镜产生时间延迟,利用柱面反射镜、薄晶体和光栅产生光谱,避免了系统中色散的产生。在满足采样率的前提下,对频率分辨光学开关(FROG)迹线采样范围进行分析,获得测量系统所需的时间延迟和倍频带宽,并以此为约束条件,推导了待测脉冲的脉冲宽度与菲涅耳双面镜和柱面反射镜参数的关系。
光学设计 超短脉冲测量 频率分辨光学开关系统 采样率 
激光与光电子学进展
2019, 56(15): 152201
作者单位
摘要
1 哈尔滨理工大学应用科学学院光电信息科学与工程系, 黑龙江 哈尔滨 150080
2 黑龙江大学物理科学与技术学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
在分析实际频率分辨光学开关(FROG)迹线噪声来源的基础上, 设计了一种合理的去噪程序; 对含模拟噪声的FROG 迹线分别进行直接重建和去噪后重建, 两者均方值误差相差一个数量级, 证明了该去噪程序的有效性; 搭建了FROG系统, 获得了实际脉冲的FROG迹线, 通过对直接重建和去燥后重建的结果进行对比分析, 发现去噪后重建的脉冲更接近真实的脉冲, 证明了噪声处理的必要性。
超快光学 超短脉冲测量 频率分辨光学开关系统 噪声处理 
激光与光电子学进展
2017, 54(9): 093201
作者单位
摘要
南京邮电大学 光电工程学院,南京 210023
利用光克尔效应和交叉相位调制效应,采用基于矩阵的主元素广义投影(PCGP)算法,提出了基于克尔晶体的频率分辨光学开关法(FROG)光学任意波形测量方案。建立了基于克尔晶体的FROG光学任意波形测量的理论模型,并对该方案进行了仿真研究,讨论背景噪声处理、门函数形状、门波形幅度对波形恢复的影响。仿真结果表明:该方案可以实现对光学任意波形的幅度和相位的准确测量;门脉冲采用矩形波形时,光学任意波形的测量准确性较高。
光学任意波形 频率分辨光学开关 克尔晶体 广义主元素投影算法 optical arbitrary waveforms frequency resolved optical gating (FROG) Kerr crystal principal component generalized projects (PCGP) 
半导体光电
2017, 38(2): 204
作者单位
摘要
南京邮电大学 光电工程学院, 南京 210003
为了观察脉冲在时域上是否产生调制现象, 从而判断其频谱情况, 利用非线性晶体中的OPA (光学参量放大)效应, 提出了一种 OPA-FROG (基于光参量放大的频率分辨光学开关)法光学任意波形测量方案, 该方案结构简单, 易于实现。在MATLAB环境下利用PCGP (主元素广义投影) 算法对测量波形进行恢复, 结果表明, 该方案能够准确地测量光学任意波形的幅度和相位。利用门脉冲选通过程含有增益放大的特点, 可以实现对微弱信号的测量。
光学参量放大 频率分辨光学开关 光学任意波形测量 主元素广义投影算法 OPA FROG optical arbitrary waveform measurement PCGP algorithm 
光通信研究
2017, 43(1): 51
作者单位
摘要
华东交通大学理学院, 江西 南昌 330013
当一个受单色控制场驱动的二能级量子点与单个纳米机械振子相互作用时,作用于此固态量子点系统的弱探测场展现了可调的光开关行为.研究结果表明,当控制场失谐地作用于量子点系统时,改变量子点与纳米机械振子的耦合强度可以有效地实现光开关.同样地,在纳米机械振子的作用下,光开关的行为也可以通过改变控制场的拉比频率来获得.最根本的物理机制是纳米机械振子的耦合建立了量子点的辅助能级,进而控制场诱导了电磁感应透明现象.方案所采取的固态量子系统对宏观量子态有着极其重要的影响,同时这种固态耦合系统的光学开关效应,在光学通信、光子学和非线性光学领域中有着潜在的应用.
量子光学 光学开关 电磁感应透明 纳米机械振子 量子点 
光学学报
2015, 35(8): 0827001
作者单位
摘要
北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室, 北京 100192
对频率分辨光学开关法(FROG)飞秒脉冲测量技术进行了综合阐述。在FROG 法基本原理分析的基础上,以测量技术原理发展变化为主线,介绍了三种不同瞬时响应非线性效应下—三阶非线性效应、二级非线性效应和交叉相位调制(XPM)效应,所构成的不同FROG 测量结构的研究现状和发展方向,并综合分析了三种分支技术的性能特点。对各种不同的FROG 测量结构进行了详细的比较,得到它们的优缺点及发展前景,为FROG 飞秒脉冲测量技术以后的发展提供研究思路和参考。
超快光学 飞秒脉冲 频率分辨光学开关 非线性效应 
激光与光电子学进展
2015, 52(7): 070005
作者单位
摘要
中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
光学导向逻辑器件是采用光开关网络执行逻辑运算的典型应用,光学网络中每一个开关的状态由施加到该开关的电学布尔信号决定。网络中每一个光开关的操作都是独立于其他光开关的操作,并且操作运算结果以光速在网络中传播。因此,光学导向逻辑器件具有非常高的运行速度,且总延迟非常小。硅基微环谐振器由于其尺寸小、功耗低、与CMOS 工艺兼容等特性成为构建光学导向逻辑器件的理想单元器件。基于硅基微环谐振器的光学导向逻辑器件很容易实现大规模集成和低成本制备,已经提出并实现的基于硅基微环谐振器的光学导向逻辑器件包括“或/或非”、“与/与非”、“异或/同或”、编码器、译码器和半加器等。回顾了本课题组基于硅基微环谐振器实现的光学导向逻辑器件的研究成果和该领域的最新发展。
集成光学 导向逻辑 光学开关 微环谐振器 光学导向逻辑器件 
激光与光电子学进展
2014, 51(11): 110004
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
报道了利用简化的频率分辨光学开关法快速测量飞秒激光脉冲,并形成反馈,控制液晶空间光调制器,补偿非线性光纤飞秒激光放大器输出脉冲的啁啾,获得了脉冲宽度74 fs的变换极限脉冲。
激光光学 简化的频率分辨光学开关 啁啾补偿 液晶空间光调制器 非线性光纤放大器 飞秒激光 
中国激光
2012, 39(11): 1102003

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