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利用分幅成像转换管获取皮秒展宽脉冲的理论研究
摘要： 研究了脉冲展宽分幅变像管（FICT）的时间分辨特性变化规律，分析了时间分辨率与展宽脉冲的关联关系，推导了描述脉冲梯度与时变幅值的计算方法。从理论层面探讨了获取皮秒级超快脉冲的可能性及FICT的其他潜在应用价值。结果表明：采用FICT实现超快展宽脉冲形状与幅值测量的精度较高——当时间步长为50皮秒时，一万组样本数据的相对标准偏差（RSD）范围为5.8%，而将时间步长缩短至10皮秒时，RSD降至1.9%。本研究预期将拓展FICT的其他潜在应用领域，并为进一步优化FICT相关外部系统提供理论依据。
关键词： 超快诊断、皮秒脉冲、脉冲展宽、分幅变像管
更新于2025-09-23 15:23:52
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单次拍摄频率分辨光学门控技术用于获取高能皮秒脉冲的波形
摘要： 实验中使用的激光脉冲的精确表征是分析其结果的关键步骤。本文描述了一种新型单次频域分辨光学门控（FROG）装置，该装置包含一个色散元件，能够以每像素65飞秒的时间分辨率对持续时间长达25皮秒的脉冲进行完整表征。研究实施了一种基于模因算法新开发的相位恢复程序，证明该程序能避免传统FROG分析程序在遇到局部极小值时常见的停滞问题。
关键词： 频率分辨光学门控、皮秒脉冲、模因算法、脉冲形状检索、FROG
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年德国慕尼黑激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 2019.6.23-2019.6.27] 2019年激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于100kHz皮秒脉冲实现2瓦平均功率206纳米深紫外高效产生
摘要： 我们报道了在100 kHz重复频率下产生平均功率2瓦、脉宽为数皮秒的206纳米深紫外脉冲辐射。该206纳米辐射通过五倍频转换从1030纳米/1.6皮秒的Yb3?:YAG激光器分三步获得：先进行二次谐波产生（SHG），再进行四次谐波产生（FHG），最后进行和频产生（SFG）（见图1a）。据作者所知，通过非线性光学光束匀化方案配合大幅脉冲前沿倾斜实现群速度匹配，这一技术创造了平均输出功率和转换效率的新世界纪录。
关键词： 谐波产生、光束平整化、深紫外、皮秒脉冲、非线性光学
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑 (2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用频移反馈从中红外光纤激光器产生皮秒脉冲
摘要： 近红外超快锁模光纤激光器已在医疗、国防等诸多领域实现了一系列关键应用。近年来，由于该光谱范围内存在强烈的分子吸收特征，将这些光纤激光系统的发射波长拓展至中红外（MIR 3-5微米）波段引发了显著关注。目前已有多种技术实现方案，其中多数研究聚焦于通过真实可饱和吸收体实现损耗调制。虽然这种方法已成功产生中红外皮秒脉冲[1]，但商用吸收体的供应目前仍受限，而纳米材料（石墨烯、黑磷）等替代方案则存在长期稳定性问题?；诜窍咝云裱莼男槟馕仗逶诼龀宄中奔浞矫嬲瓜殖鱿喽杂乓斓男阅躘2]，但该方法对微小环境扰动极为敏感。本研究将展示采用频移反?。‵SF）[3,4]实现"锁模"的替代方法最新进展。该方法需要在腔内设置频移元件，本研究中采用声光滤波器或调制器。初期工作基于掺镝ZBLAN光纤激光器（由Er:ZBLAN光纤激光器泵浦，图1a）。声光可调谐滤波器（AOTF）既提供必要的频移功能，又可实现发射波长调谐。镝离子的宽增益带宽使该系统可在330纳米范围内调谐（图1b），同时保持33皮秒的稳定脉宽。通过数值模拟研究了脉冲形成动力学，并将结合影响实际脉宽的各种参数进行展示。分析表明除频移外还需滤波效应——在掺镝系统中由AOTF实现。滤波器带宽部分决定脉宽，更宽的滤波器支持更短的脉冲。为验证这一点，我们采用类似钬掺杂系统替换镝腔（用简单声光调制器AOM替代AOTF）。AOM更宽的接收带宽带来性能提升，实现了小于5皮秒的脉宽（图1c-e），超越了当前中红外可饱和吸收体光纤激光系统的最佳纪录。
关键词： 掺钬系统、频移反馈、掺镝ZBLAN光纤激光器、皮秒脉冲、声光可调谐滤波器、中红外光纤激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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银纳米粒子墨水的皮秒至纳秒脉冲激光诱导正向转移（LIFT）：一项对比研究
摘要： 银纳米粒子墨水是印刷电子学中使用的关键功能材料之一。通过激光诱导正向转移技术沉积这类墨水仍是一项具有挑战性的任务，因为其非线性流变特性缩小了激光加工参数的可调范围。因此，理解激光参数对喷射动力学和沉积质量的影响至关重要。研究采用时间分辨阴影成像技术，分析了皮秒至纳秒级激光脉冲作用下射流动力学的变化规律。通过对射流速度和表面积的分析发现：在较低激光能量密度范围内，皮秒脉冲会引发表面积更大的喷射，且喷射速度更快；随着激光能量密度提升，射流速度与表面积演变的差异逐渐缩小。沉积分析表明，在低能量密度范围内使用皮秒激光脉冲时，转移阈值更低且沉积量更大，呈现出相似的变化趋势。
关键词： 时间分辨阴影成像、银纳米粒子墨水、纳秒脉冲、激光诱导正向转移、印刷电子学、皮秒脉冲
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 无源锁模半导体激光器的功能映射
摘要： 半导体激光器的被动锁模（PML）是产生低重复频率皮秒脉冲最具前景的方法，这对诸多应用至关重要。由于长往返时间和场演化的快速时间尺度，该模式计算量极大。研究脉冲序列动力学和时间抖动可能需要进行数十万次往返的模拟。若还需考虑光束的横向衍射或热效应，问题将变得难以处理。豪斯主方程[1]是研究PML的常用方法。通过采用偏微分方程（PDE）模型，可将场分析限制在脉冲附近的小时间区间内，从而提高计算效率。但该方法应用于特定设计时，由于涉及诸多简化假设，仅能提供定性预测。 我们提出一种结合第一性原理时延模型精度与豪斯主方程计算效率的方法。该方法基于仅计算脉冲附近受激辐射占主导的"快速阶段"，同时采用脉冲间慢速阶段的近似解析解来处理动力学过程。我们以文献[2]考虑环形激光器单向传播的延迟微分方程（DDE）模型为例阐释函数映射（FM）思想，但该方法同样适用于其他模型（包括采用延迟代数方程[3]的方法）。场振幅A、增益G和吸收Q的方程组为： ˙A γ = ?A +Y (t ? τ) ˙Q = Q0 ? Q ? s [1 ? e ?Q |A|2 ] ˙G = Γ (G0 ? G) ? e ?Q [eG ? 1] |A|2 Y (t) = √ κ exp [1 ? iα 2 G (t) ? 1 ? iβ 2 Q (t) A (t) ] 式(1)表明式(4)定义的驱动场Y(t?τ)是已知整个τ时长区间的非线性函数。由于增益G和损耗Q是A的函数，Y仅涉及场的过去值（即Y(t?τ)=g[A(t?τ)]）。已知驱动项Y后，可在τ时长区间内求解式(1)的A。函数映射（FM）方法的核心在于：不对完整往返周期积分，而仅在脉冲附近选定时间区间对式(1-4)积分。FM加速比等于实际积分域2δ与完整往返τ的比值（m=τ/(2δ)）。当取2δ=5τp（τp=1ps脉宽，重复频率τ?1=1GHz）时，加速比m=200——这意味着包含慢热效应或横向衍射的24小时模拟可在约7分钟内完成。
关键词： 皮秒脉冲、半导体激光器、被动锁模、计算效率、功能映射
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 产生72皮秒脉冲的2.81微米被动锁模高重复频率铒:氟化锂钇激光器
摘要： 掺铒活性介质若采用4I11/2→4I13/2激光跃迁，可在2.7-2.94微米光谱范围内产生激光辐射。由于该波段激光易被水强烈吸收，这类激光器可用于医疗领域（外科手术、眼科、泌尿科）。目前虽有许多关于自由运行或调Q模式工作的块状掺铒活性介质的研究，但被动锁模激光器主要采用掺铒光纤构建。然而，紧凑型被动锁?？樽床纛锛す馄髂芴峁└咧馗雌德视敫√寤?。迄今报道的块状掺铒激光器（Er:CaF2-SrF2）在调Q锁模模式下产生的最短激光脉冲（1.78纳秒）。本文首次（据作者所知）展示了一种采用SESAM锁模的紧凑型Er:YLF皮秒脉冲/吉赫兹重复频率激光器。
关键词： 锁模、GHz重复频率、皮秒脉冲、激光器、掺铒
更新于2025-09-11 14:15:04
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激光等离子体中的共振增强（概念与应用）|| 激光等离子体中不同谐波产生条件下的共振过程
摘要： 激光产生等离子体中不同谐波生成条件下的共振过程
关键词： 共振增强、激光产生的等离子体、皮秒脉冲、高阶谐波产生、谐波产生
更新于2025-09-11 14:15:04