Filamentation control in the temperature gradient argon gas

A novel technique of controlling the evolution of the filamentation was experimentally demonstrated in an argon gas-filled tube. The entrance of the filament was heated by a furnace and the other end was cooled with air, which resulted in the temperature gradient distribution along the tube. The experimental results show that multiple filaments are merged into a single filament and then no filament by only increasing the temperature at the entrance of the filament. Also, the filament can appear and disappear after increasing the local temperature and input pulse energy in turn. This technique offers another degree of freedom to control the filamentation and opens a new way for multi-mJ level monocycle pulse generation through filamentation in the noble gas.

1kHz-0．1TW高效率钛宝石激光放大器

介绍了一种高重复频率掺钛蓝宝石飞秒激光多通高效率放大系统．在抽运功率为23W，入射功率为660mW时，获得7．2W的放大输出，放大效率达30％．经压缩器压缩后，获得单脉冲能量4．5mJ，脉冲宽度为38fs，重复频率为1kHz，峰值功率大于0．1TW的超短超强激光脉冲．

较高阶非线性抽运-探测过程中的空间效应

在飞秒抽运一探测光谱技术中，空间分辨的探测光信号反映了在不同空间位置的材料的非线性效应。当抽运光强度增大时，探测光信号中会出现明显的高阶特别是五阶非线性效应。利用劈裂算子方法直接解决了一维非线性传播方程的问题。在数值模拟中，研究了在不同抽运强度和位置下的抽运一探测过程中的五阶非线性效应。在足够高的抽运场下，探测信号出现清晰的振荡，显示了三阶和五阶非线性效应之间的干涉。当空间位置离抽运场中心足够远时，五阶比三阶非线性效应的衰减快得多，对其物理机制和趋势进行了定性的讨论。

飞秒光谱全息技术及飞秒整形技术的应用

飞秒光谱全息是飞秒脉冲整形技术中非常重要的一种方法，它可以实现飞秒脉冲信号的记录、再现和处理。主要介绍飞秒光谱全息技术及飞秒脉冲时空变换整形在飞秒化学领域的最新应用。

飞秒脉冲时空变换整形技术

飞秒激光脉冲通过时空变换技术将时域信息变换到空域，通过空域的处理再返回到时域，是实现飞秒激光脉冲整形、测量和控制的一项重要技术。在应用方面，可产生各种所需要的波形．已广泛应用在飞秒化学、信号处理、安全通信、生物学和医学成像等方面。介绍了飞秒时空变换脉冲整形的几种方法。

基于多台阶反射光栅的飞秒脉冲压缩装置

反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件,可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽,具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构,由两个周期分别为40μm和20μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上,输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回,从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置,脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲,即46.6 fs,由此证明只要多台阶光栅效率足够高,此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。

不等间距达曼型滤波器的飞秒脉冲时空变换整形与识别技术

研究了以不等间距达曼（Dammann）型滤波器为模板的飞秒激光时空变换与识别技术。优化设计出不等间距多脉冲达曼型滤波器，并在高斯光谱分布的模拟中讨论产生的超快时域多脉冲平均度和光谱平面上调制周期重复数的相关性。给出了频率分辨光开关法（FROG）技术识别超快时域两脉冲的实验结果。

频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲

阐述了频率分辨光学开关法测量飞秒脉冲的原理，详细分析了模式尺寸效应和非线性效应对飞秒脉冲测量的影响。构建了一台用于飞秒脉冲测量的二次谐波-频率分辨光学开关装置，利用该装置对谐振腔输出的飞秒脉冲及压缩后的脉冲进行了测量。得到了飞秒脉冲的时间宽度及光谱宽度、电场及其相位在时域和频域的详细信息。谐振腔直接输出脉冲的时间宽度为56 fs，光谱宽度为27 nm，时间带宽积为0.686，算法中的最小误差为0.001792。脉冲压缩后的测量结果为27 fs，光谱宽度为92 nm，时间带宽积为1.27，算法误差为0.00

飞秒脉冲通过散射表面后的时域特性

从理论上和实验上对飞秒激光脉冲通过散射表面后的时域特性进行了研究分析。用频率分辨光学开关法对通过散射表面前后的飞秒脉冲进行了测量和对比。理论分析和实验结果表明, 由于散射表面对飞秒脉冲的散射导致飞秒脉冲的展宽和形状的畸变。输入脉冲在时间相关函数的半峰全宽为64 fs; 透射脉冲在时间相关函数半峰全宽的平均值为117 fs。对透射脉冲场的统计特性进行了讨论, 透射脉冲场实部和虚部的概率函数分布遵从高斯函数分布; 强度的概率分布遵从指数分布规律; 给出了入射飞秒脉冲强度的自相关函数分布和飞秒时域散斑场强度的互相关函数分布的实验结果, 并且对二者的时间相关函数进行了讨论。

超短光脉冲感应级联五阶非线性相移分析

由于群速度失配的影响,飞秒光脉冲在感应到FONPS（级联五阶非线性相移）的同时,将不可避免地发生脉冲畸变.通过理论分析及数值模拟,提出了使级联五阶非线性过程运行在较大相位失配条件下的解决方案,成功地消除了脉冲畸变.并且借助于该过程中倍频效率的提高,有效地补偿由于相位失配量的增大所造成的FONPS的下降,实现飞秒基频光脉冲在感应到大的FONPS的同时无脉冲畸变发生.

基于光纤环形镜的全光脉冲整形器

提出了一种基于光纤环形镜的全光脉冲整形器。该全光脉冲整形器利用波分复用器将控制光脉冲引入光纤环形镜中，控制光脉冲由于交叉相位调制在信号光上产生了非线性附加相移。信号光在耦合器中发生干涉，经过整形的信号光脉冲从脉冲整形器的出射端出射，信号脉冲的波形由非线性附加相移的波形决定。实验中．利用对控制脉冲光谱整形和啁啾展宽的方法来对控制脉冲进行时间脉冲的整形，该全光脉冲整形器实现了对单纵模激光的脉冲整形，同时实现了飞秒脉冲和单纵模整形脉冲的精确同步。在理论上数值计算了该全光脉冲整形器的输出特性，理论计算结果和实验结

Group delay dispersion measurement of Yb : Gd2SiO5, Yb : GdYSiO5 and Yb : LuYSiO5 crystal with white-light interferometry

We report the measured group delay dispersion (GDD) of new crystals Yb:Gd2SiO5 (Yb:GSO), Yb:GdYSiO5 (Yb:GYSO) and Yb:LuYSiO5 (Yb:LYSO) over wavelengths from 1000nm to 1200nm, with a white-light interferometer. Those GDD data should be useful for the dispersion compensation for femtosecond pulse generation in the lasers with these new crystals as the gain media. (C) 2007 Optical Society of America

飞秒脉冲激光器中色散补偿膜的设计

阐述了用光学薄膜进行色散补偿的基本原理，介绍了设计的基本过程．根据Ti：Sapphire飞秒激光器中腔内色散补偿的要求，设定了色散补偿目标，通过计算机优化，得到了一种40层的Ta2O5／SiO2介质膜系．该膜系能在720～870am范围获得大于99．5％的反射率，在510～550nm获得大于90％的透射率，在740～850nm提供较平滑的-40fs^2的群延迟色散．这样的结果经过7次反射后，可以补偿5-mm Ti：sapphire晶体产生的绝大部分群延迟色散。

单脉冲飞秒脉冲激光对单层和高反光学薄膜的损伤

用电子柬蒸发的方法在BK7玻璃上制备了ZrO2单层膜和ZrO2／SiO2高反膜，利用掺Ti：sapphire飞秒激光系统输出的中心波长为800nm，脉宽为50fs的激光脉冲对这两种样品进行了激光损伤阈值测试．实验结果表明，ZrO2单层膜的阂值比ZrO2／SiO2高反膜的高；这与传统的纳秒脉冲激光的损伤情况相反．利用光离化和碰撞离化激发电子到导带，形成电子等离子体基本模型并对此现象进行了解释．同时，用显微镜对样品的损伤形貌进行了观测，对损伤的特点进行了表征．

Few-cycle spatiotemporal soliton wave excited by filamentation of a femtosecond laser pulse in materials with anomalous dispersion

The nonlinear dynamics of 1.6-mu m fs laser pulses propagating in fused silica is investigated by employing a full-order dispersion model. Different from the x-wave generation in normally dispersive media, a few-cycle spatiotemporally compressed soliton wave is generated with the contrary contributions of anomalous group velocity dispersion (GVD) and self-phase-modulation. However, at the tailing edge of the pulse forms a shock wave which generates separate and strong supercontinuum peaked at 670 nm. It is also the origin of conical emission formed both in time and frequency domain with the contribution of normal GVD at visible light.