超快非線性光學技術:時域全反射和波導
麥克斯偉方程在時間和空間具有一定的對偶性(duality),比如空間上高斯光束的衍射與時間上高斯脈沖在具有負群速度色散的光纖中傳輸就具有這樣的關系。科學家們對光的空間傳輸性質已經進行了幾百年的研究,取得了豐碩成果。通過考察時空對偶性,借鑒光的空間傳輸現象,有利于理解甚至發現嶄新的由超短脈沖參與的超快現象。比如,根據斯涅爾定律,光在空間介質分界面會發生反射和折射現象,那么我們可以問:(1)相對應的時域界面是什么?(2)脈沖在時域界面又有哪些有趣的 “反射”和“折射”現象?圖1空間折反射和時域折反射示意圖空間折反射和時域折反射類比如圖1所示。空間折反射過程中,反射光和折射光的波矢量發生改變,而頻率保持不變;時間折反射則表現出相反的特性,折反射過程中光頻率變化而波矢量守恒。2015年,G. P. Agrawal等人研究了色散介質中脈沖在時域邊界的反射和折射現象。他們將傳播常數在入射脈沖中心頻率做泰勒展開至二階色散項,忽略脈沖自身的非線......閱讀全文
超快非線性光學技術:時域全反射和波導
麥克斯偉方程在時間和空間具有一定的對偶性(duality),比如空間上高斯光束的衍射與時間上高斯脈沖在具有負群速度色散的光纖中傳輸就具有這樣的關系。科學家們對光的空間傳輸性質已經進行了幾百年的研究,取得了豐碩成果。通過考察時空對偶性,借鑒光的空間傳輸現象,有利于理解甚至發現嶄新的由超短脈沖參與的超快
超快非線性光學技術:多芯光纖中的超連續產生(一)
多芯光纖是一種新型光纖,這種光纖的包層中存在距離較近的多根纖芯,纖芯之間可產生較強的耦合,從而使各個纖芯內的光場成為一個整體,可用于光放大、脈沖壓縮、超連續產生、光場調制、光子彈產生等過程。正六邊形7芯光纖(橫截面如圖1),作為最常見的多芯光纖之一,可用于超連續產生[1],本篇文章通過數值模擬的方式
超快非線性光學技術:多芯光纖中的超連續產生(二)
(3)當纖芯距離適中時(芯距15.5μm,如圖5),纖芯與纖芯的耦合強度足夠,模式A和模式F可在早期被激發出來,且不會因為較大的群速度差異而分離。這使得模式A和模式F能在時間上重合在一起,為模式間的能量轉換提供可能。當處于模式F的頻率1和處于模式A的頻率2恰好群速度相同且相差13.2THz時,模式F
超快非線性光學技術之八:多芯光纖中的超連續產生-2
圖5 中等耦合內芯激發脈沖演化圖若以光譜的加權標準差作為超連續產生光譜寬度的度量,則不同功率和芯距下內芯激發的光譜寬度如圖6所示。圖6 內芯激發光譜寬度隨功率和芯距的變化與以上結果對比,作者還討論了當初始脈沖(脈沖寬度為100fs,功率15kW,中心波長1.55μm)輸入到外芯(也就是圖2(a)中的
超快非線性光學技術之八:多芯光纖中的超連續產生-1
多芯光纖是一種新型光纖,這種光纖的包層中存在距離較近的多根纖芯,纖芯之間可產生較強的耦合,從而使各個纖芯內的光場成為一個整體,可用于光放大、脈沖壓縮、超連續產生、光場調制、光子彈產生等過程。正六邊形7芯光纖(橫截面如圖1),作為最常見的多芯光纖之一,可用于超連續產生[1],本篇文章通過數值模擬的方式
超快非線性光學技術:超連續譜中色散波產生的半解析...
超快非線性光學技術:超連續譜中色散波產生的半解析理論在過去30年中,在具有三階非線性的波導中產生超連續譜(Supercontinuum)一直是超快非線性光學中的重要研究課題,其背后的物理機制包含多種非線性過程,色散波產生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一種
“強場超快極端非線性光學的前沿研究”獲一等獎
上海光機所“強場超快極端非線性光學的前沿研究”獲2010年度上海市自然科學獎一等獎 4月27日上午,2010年度上海市科學技術獎勵大會在上海展覽中心友誼會堂舉行。中共中央政治局委員、上海市委書記俞正聲出席會議并作講話。市委副書記、市長韓正主持會議。市領導劉云耕、馮國勤、殷一璀、沈紅光、楊雄、沈
日本學者研制出帶有等離子波導管的超快節能全光開關
NTT和東京工業大學(Tokyo Tech of Technology)共同開發了一種全光開關,該開關在超快狀態下工作,響應時間在飛秒(fs)范圍內,能耗在飛焦(fJ)范圍內。為了同時實現速度和能量效率,研究人員將基于等離激元的納米級光波導與石墨烯結合在一起。研究人員之所以使用石墨烯,是因為它在
超連續譜中色散波產生的半解析理論
在過去30年中,在具有三階非線性的波導中產生超連續譜(Supercontinuum)一直是超快非線性光學中的重要研究課題,其背后的物理機制包含多種非線性過程,色散波產生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一種。傳統的觀點認為,在超連續譜產生初期,高階孤
上海光機所在鎖模拉曼光纖激光器研究方面取得進展
近日,中國科學院上海光學精密機械研究所高功率光纖激光技術實驗室在鎖模拉曼光纖激光器研究方面取得新進展。采用全保偏的非線性光學環形鏡鎖模,獲得高性能線偏振耗散孤子拉曼激光輸出,激光脈沖的時域穩定性大幅度提高;在鎖模拉曼光纖激光器中引入脈沖峰值功率鉗制效應,實現了高能量的矩形脈沖輸出。 拉曼光纖激