超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析...

超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析理论在过去30年中,在具有三阶非线性的波导中产生超连续谱(Supercontinuum)一直是超快非线性光学中的重要研究课题,其背后的物理机制包含多种非线性过程,色散波产生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一种。传统的观点认为,在超连续谱产生初期,高阶孤子分裂产生多个基孤子(fundamental solitons),它们受到高阶色散的扰动,从而辐射出色散波。但最新的研究结果表明,色散波产生不但可能发生在孤子分裂之前,而且初始脉冲也可以处在不能形成孤子的正色散区域;换句话说,色散波产生与是否存在光孤子或者高阶孤子是否分裂,并无直接联系。理论上,色散波作为超连续谱的一部分,可以通过数值求解广义非线性薛定谔方程来精确仿真。鉴于未发生孤子分裂的状态下,脉冲演化的规律较为简单,参考文献[1]避开了繁琐的模拟和复杂的近似计算,试图用一种直观且统一......阅读全文

超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析...

超快非线性光学技术:超连续谱中色散波产生的半解析理论在过去30年中,在具有三阶非线性的波导中产生超连续谱(Supercontinuum)一直是超快非线性光学中的重要研究课题,其背后的物理机制包含多种非线性过程,色散波产生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一种

超连续谱中色散波产生的半解析理论

在过去30年中,在具有三阶非线性的波导中产生超连续谱(Supercontinuum)一直是超快非线性光学中的重要研究课题,其背后的物理机制包含多种非线性过程,色散波产生(Dispersive wave generation)是其中非常重要的一种。传统的观点认为,在超连续谱产生初期,高阶孤

超快非线性光学技术:多芯光纤中的超连续产生(一)

多芯光纤是一种新型光纤,这种光纤的包层中存在距离较近的多根纤芯,纤芯之间可产生较强的耦合,从而使各个纤芯内的光场成为一个整体,可用于光放大、脉冲压缩、超连续产生、光场调制、光子弹产生等过程。正六边形7芯光纤(横截面如图1),作为最常见的多芯光纤之一,可用于超连续产生[1],本篇文章通过数值模拟的方式

超快非线性光学技术:多芯光纤中的超连续产生(二)

(3)当纤芯距离适中时(芯距15.5μm,如图5),纤芯与纤芯的耦合强度足够,模式A和模式F可在早期被激发出来,且不会因为较大的群速度差异而分离。这使得模式A和模式F能在时间上重合在一起,为模式间的能量转换提供可能。当处于模式F的频率1和处于模式A的频率2恰好群速度相同且相差13.2THz时,模式F

超快非线性光学技术之八:多芯光纤中的超连续产生1

多芯光纤是一种新型光纤,这种光纤的包层中存在距离较近的多根纤芯,纤芯之间可产生较强的耦合,从而使各个纤芯内的光场成为一个整体,可用于光放大、脉冲压缩、超连续产生、光场调制、光子弹产生等过程。正六边形7芯光纤(横截面如图1),作为最常见的多芯光纤之一,可用于超连续产生[1],本篇文章通过数值模拟的方式

超快非线性光学技术之八:多芯光纤中的超连续产生2

图5 中等耦合内芯激发脉冲演化图若以光谱的加权标准差作为超连续产生光谱宽度的度量,则不同功率和芯距下内芯激发的光谱宽度如图6所示。图6 内芯激发光谱宽度随功率和芯距的变化与以上结果对比,作者还讨论了当初始脉冲(脉冲宽度为100fs,功率15kW,中心波长1.55μm)输入到外芯(也就是图2(a)中的

双色散零点波导中的定向超连续谱产生

近二十年来,超连续谱产生的研究引起了研究人员的广泛关注,特别是强导波性能波导的出现彻底改变了这一领域。微结构光纤(MSF)和基于非线性材料的波导(比如氮化硅波导),是两种典型的强导波性能波导。硅基光学波导不但可以与现有的COMS器件实现良好的片上兼容,还可以利用其高折射率差异性质来灵活设计波导的色散

超快非线性光学技术:时域全反射和波导

麦克斯伟方程在时间和空间具有一定的对偶性(duality),比如空间上高斯光束的衍射与时间上高斯脉冲在具有负群速度色散的光纤中传输就具有这样的关系。科学家们对光的空间传输性质已经进行了几百年的研究,取得了丰硕成果。通过考察时空对偶性,借鉴光的空间传输现象,有利于理解甚至发现崭新的由超短脉冲参与的超快

比利时研究人员开发出新型可见光宽带光源

  分析测试百科网讯 一种应用在色散设计的氮化硅波导上的新刻蚀方法已经被开发出来,并进行了实验验证。      在超连续谱的产生过程中,多个非线性光学效应的相互作用导致频谱大幅扩大。因此,超连续谱的产生规避了对合适的增益介质的需求,并且使可操作的电磁频谱的中红

超快光纤激光技术之七:基于四阶色散的超快光纤激光

孤子激光器通过平衡二阶色散和非线性可以直接产生亚10fs的脉冲,并且装置相对简单。然而,受限于孤子面积理论,孤子能量无法进一步提升。为了克服这个限制,需要激发带啁啾的脉冲,但后续的压缩使光路更加复杂同时效率也将降低。因此,为了保留孤子激光器的简单和高效性,需要新的方法克服孤子激光器的功率提升

上海光机所高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。  高非线性光子晶体光纤由于具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度

高非线性石英光子晶体光纤研制取得进展

  中国科学院上海光学精密机械研究所研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。  由于高非线性光子晶体光纤具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度方向性的高亮度宽带光源,在

超连续谱光源的介绍

一种脉冲激光光源,具有相对于可调谐激光器更宽的光谱范围。可以配合滤波器产生波长可调激光。用于材料分析等领域。

“强场超快极端非线性光学的前沿研究”获一等奖

上海光机所“强场超快极端非线性光学的前沿研究”获2010年度上海市自然科学奖一等奖   4月27日上午,2010年度上海市科学技术奖励大会在上海展览中心友谊会堂举行。中共中央政治局委员、上海市委书记俞正声出席会议并作讲话。市委副书记、市长韩正主持会议。市领导刘云耕、冯国勤、殷一璀、沈红光、杨雄、沈

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

浅析基于四阶色散的超快光纤激光(二)

考虑到纯四次孤子和常规孤子物理的相似性,同年,Runge等人理论上研究了脉冲在包含正四阶色散和增益的介质中的自相似传播[2]。在四阶正色散情况下,脉冲向新的渐进解演化,其时域和频域曲线与二阶色散情况下显著不同。理论结果表明,随着传输距离增加,脉冲保持其形状不变,强度与T^{4/3}成正比,瞬时频率和

浅析基于四阶色散的超快光纤激光(一)

孤子激光器通过平衡二阶色散和非线性可以直接产生亚10fs的脉冲,并且装置相对简单。然而,受限于孤子面积理论,孤子能量无法进一步提升。为了克服这个限制,需要激发带啁啾的脉冲,但后续的压缩使光路更加复杂同时效率也将降低。因此,为了保留孤子激光器的简单和高效性,需要新的方法克服孤子激光器的功率提升局限性。

用超快激光“抓拍”运动中电子

相关论文在线发表于《科学》杂志 图片说明:一束激光首先刺激N2O4分子,诱导产生大的振动。第二束激光从振动的分子产生了X光。(图片来源:phyorg网站) 美国和加拿大的科学家日前找到观测分子的新方法——超快激光,以观察当分子形态变化时其电子如何重新分布。相关论文10月30日在线

超连续谱光源在激光层照显微镜Lightsheet使用中的优势...

超连续谱光源在激光层照显微镜Lightsheet使用中的优势及应用在路易斯安那州新奥尔良的神经科学年度会议上,卡尔蔡司的显微镜事业部提出了一项新的显微技术,即激光层照显微镜(Lightsheet )。这给生物学家带来了在活体生物动态成像研究上的新方法。 ▲Lightsheet观察的小鼠大脑 生命观察

物理所微纳体系二次谐波信号形状共振物理研究获进展

  对称性破缺体系蕴含着丰富的物理内容,其中二次谐波产生(SHG)等非线性光学探测是一个重要的研究手段,它只在对称性破缺处产生,且只对界面和表面的数个原子层敏感。发展超快的表面界面SHG弱信号探测技术对于研究光子学中的非线性光学问题具有重要的意义。尽管纳米光子学一直以来被认为是经典光学的自然延续,但

Nature重要成果-解析神经元的超快内吞

  神经细胞通过小囊泡相互传递神经信号,犹他大学和德国生物学家合作,发现神经细胞循环利用这些囊泡的新机制。研究显示,与此前提出的两种回收机制相比,新机制要快得多。文章于十二月四日发表在Nature杂志上。   在小鼠脑细胞释放神经信号时,研究人员将其快速冷冻,并通过电镜对脑细胞成像。他们发现,小囊

超快动力学探测新工具超快X射线衍射

  在超快时间尺度上获得物质的动力学演化过程一直是人们努力的重要方向。基于激光等离子体相互作用产生的飞秒硬X射线源由于具有脉宽短、亮度高和源尺寸小等突出的优点,可广泛应用于瞬态微成像/相衬成像、时间分辨吸收谱学和X射线衍射等实验研究中。其中,激光泵浦--超快X射线衍射的手段能为我们提供飞秒级时间尺度

新技术实现对单分子的超快操纵

对于实验科学而言,新材料、新方法、新表征的发展是相关研究领域取得关键突破的重要保障。为此,研之成理特此开设“新思路专栏”,深入介绍“新材料、新方法、新表征”相关的研究进展,希望给科研人员带来一丝启发与帮助。    前言    扫描探针技术可以运用原子级别精确的力在表面上构建功能性原子、分子结构,

2021中国光学十大进展发布,基础与应用齐飞

5月23日,中国激光杂志社发布“2021中国光学十大进展”。经过评审委员会多轮遴选,冰光纤、小型化自由电子激光等10项前沿进展入选“2021中国光学十大进展”基础研究类;六维光信息复用、能降温的光学超材料织物等10项进展入选“2021中国光学十大进展”应用研究类;此外,魔角激光器、光电智能计算、高效

亚周期光场调控研究获进展高效率超连续光谱

  亚周期光场作为超快光学的前沿热点,是实现对光场极端调控的重要目标,有助于人们从光场波形的本源上认识和调控光与物质相互作用过程,也是产生孤立阿秒脉冲的理想驱动光源之一。如何产生小于一个光学周期的超快光场,面临着颇具挑战性的问题:高效率超连续光谱的产生、超倍频程激光光谱的色散管理、多束激光脉冲之间的

新激光装置用超快脉冲探测超材料

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512475.shtm

研究者发现产生紫外超连续辐射的新机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488137.shtm 记者10月24日从国防科技大学获悉,该校原子分子物理研究团队与中国科学院上海光学精密机械研究所(下称“中科院上海光机所”)强场激光物理国家重点实验室合作,提出了一种产生紫外超连