飞秒激光脉冲在正色散固体材料中的自压缩

实验研究了正色散固体介质中的激光脉冲自压缩现象，证明了无需任何外加色散补偿情况下，固体透明介质中的自聚焦传输过程可使高功率飞秒激光脉冲实现时域脉冲压缩，并详细研究了输出脉冲的时域和频域特性随入射脉冲强度的演化规律．实验结果表明脉冲自压缩量随入射脉冲强度的增加呈递增趋势，然而当入射光强增大到足以引起超连续谱及锥形辐射产生时，脉冲时域形状会发生分裂．此外还发现发散光束入射情况下同样可以观察到脉冲自压缩现象．

利用块状介质进行飞秒强激光脉冲的腔外压缩

高强度飞秒激光脉冲的腔外压缩是获得高次谐波阿秒脉冲驱动源的必要手段。实验研究了超强超短飞秒激光脉冲在经过块状介质后的光谱展宽和色散补偿压缩现象。单脉冲能量0．26mJ，脉宽50fs的激光脉冲经透镜在空气中聚焦后再入射到块状材料上，出射脉冲光谱被展宽到接近40nm。由于在块状材料中的自聚焦效应，出射光束质量变好并保持较小的空间啁啾。利用熔融石英棱镜对补偿带有正色散的出射脉冲，最后得到〉0．1mJ，19fs的压缩脉冲。利用SPIDER装置测量了出射脉冲的脉宽和光谱相位。整个系统的能量效率大约为35％，压缩后的

混浊介质中光子传播路径的蒙特卡罗模拟研究

发展了一种新的蒙特卡罗方法用于研究超短激光脉冲进入混浊介质后的光子传播路径。这种方法可以获得任一时刻的光子最可几传播路径，研究了混浊介质的光学参数如何影响光子的最可几传播路径，发现吸收系数不影响光子的最可几传播路径。

激光光束实时监测与自动准直系统设计

设计了一个激光光斑实时监测与光路自动准直装置,能够实时监测激光光斑并自动准直激光输出方向。基于透镜成像原理,使用CCD探测器获得光斑的二维成像,并根据两点确定一条直线原理和使用压电陶瓷电动调整架实现光路自动准直;监测控制程序采用虚拟仪器开发软件Lab View编写,可以实时监测激光光斑模式与光斑位置抖动情况,并进行反馈控制。经测试,设计装置的调整精度达0.5μrad,反馈控制频率约1 Hz,完全可降低或消除抖动周期在1 s以上的光斑飘移。

Femtosecond filamentation and supercontinuum generation in silver-nanoparticle-doped water

The authors report the investigation of filament and supercontinuum generation by focusing a femtosecond laser beam into water doped with silver nanoparticles. The silver nanoparticles enhance the nonlinear optical response of water, leading to broadening of supercontinuum spectra in self-focused femtosecond filaments. During the propagation of the supercontinuum light in the filament, the silver nanoparticles preferentially scatter the short-wavelength light near the plasmon resonant wavelength peak, followed by the scattering of the long-wavelength light. Thus, a side view of the filament shows a full-color spectrum in the visible range, which is herein called "rainbow filament." (c) 2007 American Institute of Physics.

Generation of 5 fs, 0.7 mJ pulses at 1 kHz through cascade filamentation

Two-cycle optical pulses with duration of 5 fs and energy of 0.7 mJ have been generated at 1 kHz by compressing the 38 fs laser pulses from a carrier-envelope phase (CEP) controlled Ti:sapphire laser system through a cascade filamentation compression technique. A simple and effective method is developed to suppress multiple filament formation and stabilize a single filament by inserting a soft aperture with an appropriate diameter into the driving laser beam prior to focusing, resulting in an excellent compressed beam quality. The good beam quality and potentially higher peak power make this ultrashort laser pulse source a significant tool for high-field physics applications. (C) 2007 Optical Society of America.

Spectral technique for measuring hyperfine structure of atoms

A new spectral technique for measuring the hyperfine structure of atoms is reported. A divergent atomic beam and a divergent laser beam are crossed. Because of the Doppler effect, the hyperfine structure of atomic levels will be directly displayed in the interaction region in the form of spatially resolved fluorescence arc bands. By measuring the spatial-fluorescence intensity distribution, it is possible to obtain the hyperfine splittings of atomic levels. Basic principles and experimental results are given.

用多模光纤产生空心光束

文中报导了一种用多模光纤产生空心光束方法。我们实验上多模光纤产生了中心全黑的空心光束，并且分析了激光入射光纤角度与光纤出射光形状的关系进行分析。对空心光束进行了分析，这样的空心光束可以用来激光捕获与激光导引冷原子。

Coherent spectroscopy of the Rb-87 Fg=1 -> F-e=0 closed transition

This paper has observed linewidth narrowing of dark states in rubidium cell by using the Hanle configuration. The reduction of the coherent resonance width under the transition of Rb-87 F-g = 1 -> F-e = 0 is observed and the qualitative explanation about its mechanism is presented. Multiple subnatural width dips are obtained with a linearly polarized laser beam for the transition of Rb-87 F-g = 0, 1, 2. The feature of negative and positive slope, namely dispersionlike feature, is observed in the transmitted light.

近衍射极限半导体激光束波面检测

在星间半导体激光通信系统中，如何检测发射光束波面的质量是个较难处理的问题，为了较好地解决这一问题，在简单介绍白光横向双剪切干涉仪的基础上，报道了用此干涉仪对近衍射极限半导体激光光束波面的检测，在此基础上推导出计算远场发散度的公式。实验测得近场光束的波高差为0．2A，通过夫朗和费衍射求得光束的发散度仅为64．8μrad，这表明光束接近光学衍射极限。同时，表明双剪切干涉仪灵敏度高、实用性好。

大功率半导体激光器二维阵列模块特性分析

根据固体激光器抽运的技术要求，设计了一种具有水冷装置的大功率半导体激光器二维阵列模块，并对半导体激光器热沉和致冷系统的热流进行了分析。在不同占空比下，对该模块进行了测试与分析。该模块的中心波长为810nm，光谱半峰全宽（FWHM）为2．5nm，工作电流为110A（200μs，10％占空比），循环水温为15℃时输出峰值功率为280W。结果表明，该封装结构在占空比小于5％时器件工作特性良好，在10％占空比F也可正常工作。利用该模块可以组合成多种几何结构、功率更高的半导体激光器组件。

狭缝投影位置传感技术及其在精密定位中的应用

提出了一种基于狭缝投影的位置传感技术，阐述了此技术的传感原理及其在精密定位中的应用。准直激光束照明的投影狭缝由一个透镜以掠入射角度投影在被测物体上，狭缝投影经过被测物体表面的反射和另一个透镜的成像在探测双缝上形成投影狭缝像。探测双缝放大成像在双像限探测器上，投影狭缝像透过探测双缝的光强分别被双像限探测器的两个像限所接收，通过检测双像限探测器两个像限上的光强获得被测物体的位置。实验验证了此传感技术的可行性，其位置重复测量偏差小于32nm（1σ）。

二次光栅在波前测量中的应用

采用一种特殊的二次光栅用于激光波前测量, 它对非零级衍射光束具有不同的聚焦效应, 其光栅线为圆弧型而非直线。导出了在会聚光束情况下的两平面成像在单一像平面上的距离关系, 实验上实现了二次光栅用于会聚光束的波前测量, 测量得到会聚光束具有较大的散焦(-2.93λ)和球差(1.34λ), 与该透镜引起波前的离焦像差理论理想值(-2.695λ)基本符合。该技术可以实现波前的高空间分辨力和高精度实时测量, 大大减少光学元件数量, 降低装置成本。由于大功率激光束的不稳定性, 其波前变化非常快, 所以该方法的实时性非

超短脉冲激光光束被局域体全息光栅衍射的性质分析

利用二维耦合波理论,分析了超短脉冲激光光束被完全重叠型的局域体全息光栅衍射的时空变化性质,给出了衍射和透射脉冲激光光束沿光栅出射边界的强度时空分布。以LiNbO3晶体为例,数值研究了衍射光脉冲强度沿光栅出射边界的分布和脉冲波形的变化及光栅的总衍射效率受光栅二维尺寸、入射角度、光栅折射率调制度及入射脉冲的脉冲时域半峰全宽等条件的影响而变化的情况。与一维体全息光栅对超短脉冲激光光束衍射的性质,及此光栅对连续光衍射的性质作比较,给出了合理选择光栅参量及入射条件以在光栅出射边界上得到总衍射效率较大且分布较均匀的衍

自由空间激光远距离传输的地面模拟研究

根据透镜的傅里叶变换性质，提出了采用光学傅里叶变换加级联光学成像放大并结合有限口径接收的方法来实现自由空间激光光束远距离传输的实验室模拟。由此原理设计了自由空间激光远距离传输模拟装置，该装置主要由大口径、长焦距的傅里叶变换平行光管和三级成像放大镜所组成，最大等效传输距离达2.4×10^5km，可用于星间激光通信终端综合通信性能的评估，在设定的误码率下测量终端可能的通信距离，或者在设定的作用通信距离下检测通信的误码率。