周期量级激光脉冲相干控制及其算法的研究
初始相位对周期量级激光脉冲Thomson散射特性的影响
和
归一 化 ， 。和 尼 分 别是 激光 的频 率和 波 ∞ 。
图１ 是周 期量 级激 光脉 冲与 电子 相互 作用 的示意 图。假 设超 短 激 光脉 冲沿 轴 传 播 ， 止 的 电子 位 于坐 静
标 原点 ， 当激 光脉 冲遇 到 电子 时 ， 电子在 激光 电场 作用 下 除 了在 横 向作 高频 振 荡外 ， 被 激 光 脉 冲 的有 质 动力 还 推 动 向前 运 动 ， 是这种 推 动作 用只 对强 激光 脉 冲有 明显效 果 。在 激光脉 冲 与 电子相互 作用 的 过程 中 ， 但 电子会 向各 个方 向发 出辐 射 ， 中 ： —ｓ ０ｏ ￣ ＋ｓｎ ｓ ￣ ＋ ＋ｃ ｓ （ 为 电子 的辐射 方 向 ； 和 如 图 １所示 ） 式 ， ｉ ｃ ｓｘ ｉ０ｉ ｙ ｌ ｎ ｎ ｏ０ ， ｚ ｌ ０ 。 电子 在 电磁场 中 的运 动 可 以用拉 格 朗 日方 程 和 电子 的能量方 程 描述口
射 就成 了相 对论 、 非线 性 的复 杂问题 。对 脉 宽只 有几个 周 期 的激 光 脉 冲 ， 电场 和 磁 场 随时 间 的 变化 非 常 快 ， 初
始 相位 可能会 对 电子 的辐射 过程 产生 显 著 的影 响 。 根据 电子 在激 光场 中 Ｔｈ ｍｓ ｎ散射 的经典 理论 ， ｏ ｏ 我们 忽 略散 射 场 对 电子 的 反作 用 ， 理 论 和计 算 机数 值 从
Ｔｏ ｏ ｈ ｍｓ ｎ散 射 的兴趣 ＿ ， ４ 电子在相 对论 光 强 的激光 场作 用 下 ， 荡 速 度接 近 光 速 ， 时 光场 中 的磁场 对 电子 。 振 此
的作用 可 以与 电子在 电光 场 中作非 线 性 的 振荡 运 动 ， Ｔｈ ｍｓ ｎ散 其 ｏ ｏ
动力 学有关 问题 提供 了新 的途 径 。根据 Ｔｈ ｍｓｎ散射 的经 典 理论 ， 电子 与低 强 度 的激 光 相 互 作用 时 ， 光 ｏ ｏ 当 激 的磁 场对 电子 的作用 力非 常小 ， 常可 以认 为 电子 只受 到 电场 的作用 ， 中产 生辐 射 的 过程 是 一 个线 性 过 程 ， 通 其 散射 光 的频 率 等于入 射光 的频 率 。近几 年来 ， 短超 强激 光 脉 冲的发 展 ， 新 引起 了人们 对这 个 经典 问题—— 超 重
超快激光脉冲的发生与控制
超快激光脉冲的发生与控制在现代科学技术领域，激光技术已经成为一种不可或缺的工具。
而在激光技术中，超快激光脉冲技术因其高能量、高功率和高重复频率等特点，成为重要的一环。
超快激光脉冲可以广泛应用于材料加工、精密测量、光学成像以及生物医学领域等。
本文将探讨超快激光脉冲的发生与控制。
超快激光脉冲是如何产生的？要想产生超快激光脉冲，首先需要一种能够产生激光的介质，这种介质大部分是激光晶体。
激光晶体表面被镀上一个厚度约为十几微米的半反射膜。
向晶体提供外部的电磁波或电动力场，扰动晶体原子的能级，在一定的激励下，晶体内的活性离子跃迁到高能量能级。
激光晶体里的活性离子能够发射光子来掉回低能量的能级，它会激发向前传播的其他离子，产生巨大的激发和叠加效应，产生一大群同时带有相同位相的光子，即激光脉冲。
超快激光脉冲控制的重要性超快激光脉冲在科学技术及生命科学领域的应用非常广泛。
例如，在生物医学领域中，利用超快激光脉冲，医生可以将肿瘤组织等病变区域加热杀死，而不会对正常组织造成过多伤害。
在材料加工领域中，超快激光脉冲可以用于快速切割或者精细加工高硬度的材料，如金属和硬质陶瓷等。
然而，由于超快激光脉冲的功率密度非常大，因此需要对其进行有效的控制。
控制超快激光脉冲，可以解决许多在其应用过程中所面临的挑战。
控制超快激光脉冲的方法超快激光脉冲控制的主要方法可分为两类：被动调制和主动调制。
一、被动调制被动调制的原理是利用物质的反射和吸收特征来改变激光脉冲的特性，主要包括：光纤搭配投射式超短波长光谱仪或波分复用器、半导体材料反射镜、光学偏振器组等。
二、主动调制主动调制常用的做法是根据特定的应用要求，对超快激光脉冲进行改变。
这一方法利用了超快激光脉冲的高重复率和光束发散性特点，主要包括：锁模式同步放大、超快激光脉冲加压、超快激光脉冲伸展等。
在超快激光脉冲的探索中，光谱科学、物理化学、材料科学和生命科学等多个科研领域达成了深入探索与合作，不断突破超快激光脉冲技术的局限性。
V型原子介质中周期量级脉冲激光传输特性对载波包络相位的依赖性
作者简介 ： ￣（９０ ）女 ， 谭ｉ １８ － ， 山东泰安人 ， 潍坊学院物理 与￣－ 科学学院讲师 ， ，－ ｔ 博士。研 究方向 ： 激光与物质相互作用。
一
３ — １
潍坊学院学报
２１ 年 １ ０１ ２月
根据 刘 维尔方 程 可 以得 到 系统 的密度矩 阵方 程 ：
ｌ一一 －￣ ￣２ Ｏ（２－￣１ ＋Ｙ ｐｚ ２ ｛ Ｏ ９ ＋， ｐｚ １１ － ） ￣ ３） （ａ １）
但 以上关 于超 短脉 冲 Ｃ Ｐ控 制作 用 的研 究 主要 涉 及 到 二 能级 Ｅ 系统 ， 对三 能级 系统 的研 究也 只是 涉 及 到 ＾型结 构 。而 三 能级 系统 是最重 要 最具有 代 表性 的能 级 系统 ， 进行 三 能 级不 同类 型 系统 中双 色超 短脉 冲 Ｃ Ｐ控 制 作 用 的研 究 是 十 分 必要 的 ， 为周 期 量 级 激 Ｅ 因
２ 理 论模 型 。
图 １ Ｖ型三能级 Ｒｂ 子的能级 结构 原
图ｌ 给出了 Ｒ 原子的能级结构 ，１ ，２ ，３ 能级分别代表铷原子的 ５ ，ｐＰ／ ５ 。能级 。 ｂ Ｉ＞ ｌ） Ｉ） Ｓ／ ５ 和 ｐ ／ ２ ２ ２
＊ 收 稿 日期 ：０ １ ０ — １ ２１— ５ ６
－
不足 以 引起 高频成 分 的显著 变化 。 当 ｏ ＝０时 ， 可得 到频 谱 更 宽、 续性更好 的超连 续谱 。 连 关 键词 ： 期量 级脉 冲激 光 ； ｘ ｅｌ Ｂｏ ｈ方程 ； 周 Ｍａ ｗ ｌ － ｌｃ 近偶 极一 偶极 相 互作 用
中图 分类 号 ： ３ ０４ ７
１ 引言
５ ２ ｜ Ｂ， ｐ
５Ｉ ， Ｊ ， ２
光脉冲在三能级不 同类型系统 中传播规律 的研究具有非常重要 的 理论和实际意义Ｌ＿ ］ １ ¨ 。本文通过求解 Ｍａ ｗ ｌ Ｂｏｈ方程 ， 。 ｘ ｅ－ ｌ ｌ ｃ 研究 了不同的载波包络相位的入射脉冲在 Ｖ型三能原子介质 中的传播 ， 发现脉 冲的传播特性和光谱特性对 Ｃ Ｐ Ｅ 有较强的依赖性。
周期量级强激光场中电子振荡所导致的辐射的空间分布特性
田友伟，李升华，董健堂
（南京 邮 电大 学 理 学 院 ，南 京 ２１００４６）
摘 要 ：采 用 单 电 子模 型 ，通 过 理 论 分 析 和计 算 机 模 拟 ，研 究 了线 偏 振 周 期 量 级 强 激 光 脉 冲作 用 下 电子 的
相 对 论 运 动 及 其 辐射 的 空 间分 布 特 性 ，研 究 发 现 对 周 期 量 级 的强 激 光 脉 冲 ，其 初 始 位 相 对 电 子 的 相 对 论 运
２ 作 用 模 型 和 基 本 方 程
线 偏振 高斯 脉 冲激 光 电场 的归 一 化 矢 势 通
常写 成 下面 的形 式 ：
ａ（呀）一 口０ｅｘｐ（一 矿／２Ｌ。）·
ｃｏｓ（￣＋ ８）ｘ
（１）
在经典 理论下 ，电子在 受到低 强度 的激光 辐 射 时 ，入 射光 中的磁 场对 电子 的作 用 力非 常 小 ， 通常 可 以认 为 电子 只受到 电场 的作用 ，其 中产 生 辐射 的过程是 一个线 性过程 ，散射 光 的频率等 于 入射光 的频率 。近几 年来 ，超 短超 强激 光脉 冲的 发展 ，重新弓ｌ起 了人们 对激光 场 中电子 辐射 问题 的 兴 趣 ［４－１¨，电 子 在 相 对 论 光 强 （１０ Ｗ ／ｃｍ ） 的激光 场作 用 下 ，振荡 速 度接 近 光 速 ，此时 光 场
第 ２期
田 友 伟 ：周 期 量 级 强 激 光 场 中 电子 振 荡 所 导 致 的辐 射 的 空 间分 布 特性
１２１
中的磁场 对 电子 的作 用可 以 与电场 相 比 ，因此 电 子在 这样 的光 场 中作 非线性 的振荡运 动 ，强激 光 场 中电子 的辐 射就 成 了相对 论 、非线 性 的复杂 问 题 。对脉 宽 只有几 个 周期 的强激 光脉 冲 ，电场 和 磁场 随时 间 的变化 非 常快 ，初始 位相 可能会 对 电 子 的辐射 过程 产生 显著 的影 响 。
飞秒激光频率梳绝对测距技术综述
飞秒激光频率梳绝对测距技术综述华卿;周维虎;许艳【摘要】卫星编队飞行、地球观测、深空探测成像以及高端制造技术的快速发展,对绝对距离测量提出了更高的要求,大距离、超高准确度和快速绝对测距已成为重要的技术支撑,传统的激光测距方法已难以满足此类应用需求.飞秒激光频率梳技术的问世给高性能绝对距离测量带来了革命性的突破.本文主要分析和综述了飞秒激光频率梳测距技术的最新研究进展.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】6页(P1-5,14)【关键词】飞秒激光频率梳;大尺寸测量;绝对距离测量【作者】华卿;周维虎;许艳【作者单位】中国科学院光电研究院,北京 100094;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院光电研究院,北京 100094;中国科学院光电研究院,北京100094;华中科技大学光电子科学与工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TH741.1;TN2490 引言大尺寸空间绝对距离快速测量是卫星编队飞行、地球观测、深空探测成像以及高端制造领域不可或缺的关键技术，卫星编队队形保持与控制是决定高分辨干涉成像任务成败的关键，要实现星间位置和姿态的精确控制，必须突破长距离 (数十千米)、超高准确度(微纳米量级)、快速 (数千赫兹)绝对测距，高端制造领域大型零部件外型测量、大型设备装配对接也对大尺寸高准确度快速无导轨测距提出了迫切需求。
现有的激光干涉测长技术虽然具有很高的分辨力 (纳米量级)，但是只能测量相对位移，无法给出绝度距离，干涉测量的测程一般仅有数十米至一百米，难以满足空间任务需求。
现有的绝对距离测量技术一般分为飞行时间法、相位法和多波长干涉法，限于各自的局限，难以解决测程、准确度和实时性之间的矛盾[1]。
随着超快光学的发展，“光学频率梳”技术在精密测量领域已崭露头角，其光谱范围宽、脉宽窄、重复频率稳定性高等优良的时频域特性给精密光谱测量、时间频率测量和绝对距离测量提供了新的技术手段。
原子物理学中的脉冲光与相干性
原子物理学中的脉冲光与相干性在原子物理学领域中，脉冲光是一种非常有趣和重要的研究对象。
脉冲光是波动现象的一种表现形式，通常由大量周期性的波组成，其中包含许多不同频率的光子。
脉冲光的特殊性质使得它在原子物理学中的应用非常广泛，特别是在研究原子之间的相互作用和量子力学的基本原理时。
脉冲光的一个重要特征是相干性。
相干性是指光波中不同频率的光子之间存在一种特定的关系，使得它们可以干涉和产生一些有趣的现象。
脉冲光的相干性是由其光子的波动性质决定的，与光的强度和相位之间的关系密切相关。
在原子物理学中，研究脉冲光的相干性对于理解原子的行为和相互作用非常重要。
例如，当一个原子与脉冲光相互作用时，它可以被激发到一个高能级，然后再通过辐射跃迁回到低能级。
这种过程并不是简单的波粒二象性的叠加，而是通过脉冲光的相干性来实现的。
脉冲光的相干性还可以用于调控原子之间的相互作用。
例如，在冷却和操控原子的研究中，可以利用一些特殊的脉冲光来产生原子之间的相干性。
通过调节脉冲光的幅度和相位，可以实现原子之间的干涉和程控的相互作用，从而实现一些量子操作和信息处理。
脉冲光的相干性在原子物理学中还有许多其他的应用。
例如，在原子钟中，利用脉冲光的相干性来实现精确的时间测量，并提高钟的精度。
在量子计算和量子通信中，脉冲光的相干性也扮演着重要的角色，通过利用光的量子特性，可以实现更高效和安全的信息处理和传输。
总结起来，脉冲光的相干性在原子物理学中扮演着重要的角色。
通过研究和调控脉冲光的相干性，我们可以更深入地了解原子的行为和相互作用，从而推动原子物理学的发展。
未来，随着技术的不断进步，相干脉冲光在原子物理学中的应用将会变得更加广泛和深入。
中国光学工程学会科技创新奖和全国光学工程学科优秀
中国光学工程学会第三届科技创新技术奖和创新产品奖、第二届全国光学工程学科优秀博士论文奖名单自2016年6月-2017年5月，在学会理事会领导下、在学会评奖办公室工作人员严谨组织和全国各科研单位、大学、企业届的积极响应和支持下，中国光学工程学会第三届科技创新奖和第二届全国光学工程学科优秀博士论文奖评奖工作圆满结束。
评选出科技创新技术奖11项，创新产品奖5项。
其中，技术一等奖2项、二等奖4项、三等奖5项；产品一等奖2项、二等奖3项。
评选全国光学工程学科优秀博士论文7篇，优秀博士论文提名11篇。
中国光学工程学会第三届科技创新技术三等奖（共5项）：1、项目名称：纳米结构光电转换器件的光电热仿真、调控与器件设计申报单位：苏州大学主要完成人：李孝峰等2、项目名称：天宫二号激光通信模块申报单位：北京国科环宇空间技术有限公司主要完成人：张善从等3、项目名称：高光束质量单纤8kW连续型光纤激光技术申报单位：山东海富光子科技股份有限公司主要完成人：史伟等4、项目名称：基于单光子计数的机载激光测距目标信息提取算法研究申报单位：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所主要完成人：张春风等5、项目名称：多功能地面望远镜关键技术研究及系统研制申报单位：中国科学院光电技术研究所主要完成人：黄永梅等中国光学工程学会第三届科技创新技术二等奖（共4项）：1、项目名称：基于单镜头的自适应智能3D立体成像分析处理系统的研发申报单位：香港理工大学超精密加工技术国家重点实验室伙伴实验室、香港万科数码有限公司主要完成人：李荣彬等2、项目名称：用于薄片激光器的共轭成像多次泵浦技术及基础模块研究申报单位：华中科技大学主要完成人：朱晓等3、项目名称：低损耗大容量石英光纤及其高效率制备的关键技术与产业化申报单位：江苏亨通光纤科技有限公司、江苏亨通光电股份有限公司主要完成人：陈伟等4、项目名称：全光纤高可靠电网监测与通信融合关键技术与应用申报单位：北京邮电大学、国网江西省电力公司信息通信分公司、全球能源互联网研究院主要完成人：张治国等中国光学工程学会第三届科技创新产品二等奖（共3项）：1、项目名称：飞米级超高分辨率光谱测量系统申报单位：华中科技大学、武汉光谷互联科技有限公司主要完成人：柯昌剑等2、项目名称：精密光学系统用高品质合成石英玻璃申报单位：中国建筑材料科学研究总院主要完成人：向在奎等3、项目名称：大尺寸红外光学交感多点触控屏核心关键技术及应用申报单位：上海优熠电子科技有限公司、上海理工大学主要完成人：程抒一等中国光学工程学会第三届科技创新技术一等奖（共2项）：1、项目名称：头戴式显示技术研究及应用申报单位：北京理工大学、北京耐德佳显示技术有限公司主要完成人：王涌天等2、项目名称：低发散角半导体光子晶体激光器技术申报单位：中国科学院半导体研究所主要完成人：郑婉华等中国光学工程学会第三届科技创新产品一等奖（共2项）：1、项目名称：高功率激光器超精密单晶硅光学元器件申报单位：成都贝瑞光电科技股份有限公司主要完成人：陈兴建等2、项目名称：量子通信用高性能单频光纤激光器申报单位：山东海富光子科技股份有限公司主要完成人：史伟等第二届全国光学工程学科优秀博士论文的作者及导师：1、吉林大学孙允陆论文题目：蛋白质微纳光子器件的飞秒激光直写与特性研究导师：孙洪波2、复旦大学李欣颖论文题目：数字相干的大容量光纤无线系统与网络的研究导师：余建军3、清华大学朱振东论文题目：多尺度级联场增强金属纳米结构的构筑和性能研究导师：白本锋4. 空军工程大学朱子行论文题目：星上微波信号全光传输与变频关键技术研究导师：赵尚弘5. 电子科技大学于欣格论文题目：可用于柔性光电子器件的薄膜晶体管研究导师：于军胜6. 中国科学院西安光学精密机械研究所郑娟娟论文题目：基于贝塞尔光束和相位成像的非线性光学显微导师：姚保利7. 国防科学技术大学粟荣涛论文题目：窄线宽纳秒脉冲光纤激光相干放大阵列导师：许晓军第二届全国光学工程学科优秀博士论文提名奖：1. 中国科学院物理研究所叶蓬论文题目：周期量级激光脉冲驱动下的高次谐波光谱特性研究2. 中国科学院物理研究所陈宝琴论文题目：二阶非线性光子晶体的理论和实验研究3.北京大学孙岩标论文题目：极坐标光束法平差模型收敛性和收敛速度研究4、华中科技大学李冲论文题目：二芳基乙烯类荧光分子开关的合成、性质及应用5、南开大学张聿全论文题目：新型动态光镊技术及应用研究6、清华大学李雄威论文题目：激光诱导击穿光谱法测量煤中碳含量的基体效应及其消除7. 北京理工大学潘奕捷论文题目：动态全息三维显示中的计算全息面元方法研究8、山东大学冯天利论文题目：全固态中红外2 μm波段激光特性研究9、中国科学院光电技术研究所王彦钦论文题目：微纳结构成像原理和方法研究10、中国工程物理研究院刘乾论文题目：抗振动移相干涉测量算法与实验研究11、中国科学院上海光学精密机械研究所王康鹏论文题目：二维半导体超快非线性光学性质研究第二届全国光学工程学科优博评选优秀组织奖的单位：1. 电子科技大学2. 国防科学技术大学3. 中国科学院物理研究所4. 华中科技大学。
超快电子衍射系统
超快电子衍射摘要：本文介绍了一套可以用以来分析各种超快反应动力学的实验装置。
利用这一装置，我们可以实现对时间和空间分辨率为0.01埃和1皮秒的复杂分子结构的四维图像的呈现，这一新的极限为研究分子反应的瞬态过程提供了新的途径。
本文重点介绍了该系统的实验组成以及各部分的实验条件和作用，并列举实例说明该系统的研究价值和意义。
一、引言超快电子衍射系统是认识超快物理、化学以及生物过程的重要研究工具之一。
自1927年戴维森等人实现电子衍射以来[1-3]，电子衍射以其高时间和空间分辨率的优势迅速发展，为人们认识物质结构和物理化学反应实质做出了巨大的贡献。
目前，电子学探测器响应速度可以实现纳秒或皮秒量级，超短脉冲技术可以实现脉冲宽度为光周期量级的激光脉冲[4]，而脉冲宽度为飞秒的激光脉冲可以用来实现许多超快过程的时间分辨特性测量。
时间分辨能力为皮秒、飞秒量级的电子衍射[5,6]和X射线衍射[7-9]等可以实现对物质物理、化学或生物特性超快反应过程的实时观测，这引起了科学工作者的极大兴趣和关注。
电子衍射较X射线衍射具有以下优点：1) 电子源的成本低，电子束的准直和聚焦比较简单且单色性好2) 物质对电子束的散射能力强，约为X射线的100万倍。
3) 电子衍射强度大，所需要的曝光时间短，既要几秒钟即可超快电子衍射的基本思想：飞秒激光脉冲(266 nm)激发光电阴极产生超快电子脉冲,电子脉冲经过电子光学系统的加速和聚焦，电子束的能量和尺寸别为50 kV、100μm ,加速、聚焦后的电子束能够在X、Y 方向进行二维偏转,这些能量电子轰击晶体样品而产生电子衍射,电子衍射图像经双MCP 倍增后在荧光屏(光纤面板)上显示并由CCD读出记录。
二、超快电子衍射系统近几年来，超快电子衍射已经逐渐发展成为研究微观结构超快动力学的重要研究工具。
从时间分辨反射式电子衍射、时间分辨气相电子衍射和超快电子衍射，逐步发展到超快电子显微镜，充分显示了人们对研究超快物理过程所做出的努力。
激光的相干性和光场调控技术
激光的相干性和光场调控技术随着科技的不断进步，人们对于光学领域的研究也越来越深入。
激光技术是目前光学领域中的热点话题之一，其在医疗、制造、通信等多个领域都有广泛的应用。
而其中比较重要的就是激光的相干性和光场调控技术。
一、相干性激光的相干性指的是光波在时间和空间上的关联程度，在光学中扮演着重要的角色。
相干性可以影响到激光光束的传输、反射、折射和干涉等现象。
在激光光束的发射过程中，相干性是保证激光光束能够稳定传输的重要因素。
在激光器内，激光的相干性能够保证光子在光束中保持着稳定的波形。
在激光光束传输到远距离时，相干性可以保证光束的空间特性不发生变化。
同时，相干性也能够对光的折射、反射等现象产生影响。
因此，在激光的应用中，需要保证激光光束具有良好的相干性。
二、光场调控技术光场调控技术（optical field control）是一种在光学中对光场进行调控的技术。
通过光场调控技术，可以对光波的频率、相位、振幅、偏振等多个参数进行精细控制，从而达到动态调控光学系统的目的。
光场调控技术在激光技术中应用较为广泛，在实验和产业化生产中都得到了广泛的应用。
在实验中，光场调控技术可以模拟各种物理现象，包括相对论效应、非热晶体物理等。
在产业化生产中，光场调控技术则可以应用于光刻、激光焊接等工业制造领域，为产业化生产提供精准的技术支持。
光场调控技术的实现离不开相干性的保证。
通过保证激光光束的相干性，能够使得光束具有良好的空间展开性，从而便于进行光场调控。
同时，保证光波的相位连续性和振幅稳定性，也是进行光场调控的重要条件。
三、激光的应用激光技术具有多种应用，从医疗、地质勘探到科学研究，都有着重要的应用价值。
其中，光场调控技术是激光技术中的重要组成部分。
在科学研究中，激光技术广泛应用于原子物理、量子物理、凝聚态物理、激光核聚变等领域。
通过激光技术，可以进行实验研究，通过调节激光的相干性和特性，得出一些基本的物理规律。
在医疗领域，激光技术也具有很大的应用价值。
激光的相干时间
激光的相干时间激光是一种高度相干的、高能量的光束，具有众多应用领域，如通信、医疗、材料处理、测量医学等。
在激光科学中，相干时间是一个关键的概念，对于理解激光的性质和设计相关的实验和应用非常重要。
相干时间是激光的一个基本特性，指的是光波在相干区内维持相干的时长。
也就是说，当光波在相干区内扫过一定的时间后，它们会失去相干性并表现出一些不同的性质。
相干时间决定了激光在时间和频率上的性质，并且可以用来计算激光的线宽和配合波长。
因此，精确测量激光的相干时间对于理论研究和实际应用都是至关重要的。
激光的相干时间可以通过多种方法来测量。
其中一种方法是使用李曼-亚普诺夫干涉仪来测量，该仪器可以对光波的相对相位进行精确的测量，并且可以确定激光的相干时间和线宽。
另一种方法是使用各向异性晶体来测量激光的相干时间，因为这些材料可以将入射光的平均功率转换为成分功率，从而确认相干时间。
这些方法都需要仪器的高精度和仪器的高精度，以确保得到准确的结果。
激光的相干时间还可以通过其谱线宽度来确定。
谱线宽度是定义激光的时间分辨率的一个统计值，因为它反映了光波的起伏。
当一个光波以不同速度旋转时，谱线会因光波之间的相位差异而出现扩散。
这些谱线的宽度是光波的相干时间的倒数。
因此，通过测量谱线宽度可以间接地确定激光的相干时间。
激光的相干时间是光学领域的一个基本参数，对于激光的理论研究和实际应用都有关键作用。
在激光制备、材料加工、光纤通信、精密仪器测量、医疗设备等领域应用，相干时间都是必不可少的概念。
光学科学家已经开发出多种方法来测量相干时间，以确保激光的质量和稳定性。
随着技术的不断发展，未来相干时间的测量方法和激光应用领域也将继续扩展和发展。
2011年国家自然基金获得者名录——浙江师范大学
北京大学信息的科学技术学院工程的硕士导师信息的
博士
副教授
卫星激光通信及图像处理技术
2
主要研究卫星激光通信技术、精密测试技术和图象处理技术。参与总装“激光星间链路技术”及863“天基综合信息网高速、轻型光通信技术”研究项目，负责国家自然科学基金项目和国防重点实验室基金项目。在国内外刊物上发表论文多篇。
周小计
博士
副教授
激光物理与技术
1-2
主要从事冷原子物理，新型原子钟、量子精密测量以及量子信息的研究。在国内外重要期刊上发表论文40多篇，被引用近150次, 承担有国家自然科学基金项目、973以及国家高技术863计划等科研项目。
李朝晖
62763933
lizh@
陈徐宗
62751778
xuzongchen@
郭弘
62757035
hongguo@
张志刚
62754094
zhgzhang@
叶安培
62762323
yap@
王为民
戴恩光
62767658
daieg@
副教授
量子电子学研究所副所长
光电子技术与
生物医学光学
2
主要从事物理与生物医学的交叉学科研究。主要研究：激光生物技术（激光光镊、激光微束、激光微区光谱）、核磁共振成像以及与新型原子钟相关的原子物理研究。承担有国家自然科学基金、973项目和国防863等科研项目。
王为民
博士
副教授
核磁共振与成像技术
3-5
从事核磁共振及成像技术在医疗和石油工业中的应用研究和开发工作,特别是在医疗磁共振成像系统研制、工业核磁共振分析仪器开发、核磁共振技术的可视化石油应用等方面开展了一批具有创新性的研究工作。
62765830
wmwang@
周期量级激光场中电子关联特性对波长的依赖
一 １／ （ ／－ 一／￣／２） ＋０ 一ｌ／、／／（；２＋ ／２） ＋０ 十ｌ／￣／（ ．一 ） ＋ｂ 其中， ／－ ， ／－：是双电离的两个电子的坐标，
图 ３—１氢 分 子 非 次序 双 电 离 电子 对 末 态 纵 向动 量 分 布
３ 结果与 讨论 为 了减少 计 算 量 ，我 们 只 研 究 分 子轴 与激 光 偏 振 方 向平 行 即 ＣＥＰ ＝０情 况 。
受 ，其解 释为 ：第一步 ，一个 电子 首先 由 隧穿 效应 通 过激 光 电 场与
库 仑场所 构成 的复合 势垒 ，第二 步 ，在振 荡激 光 场 中运 动 加速 ，当 激 光脉 冲振荡 方 向改 变时 返 回，第 三 步 ，电子 以一 定 的概 率 返 回到 母 核离子 附近 ，并 与其 发 生非弹性 碰 撞 ，通过 碰撞 传 递 能量 给第 二 个 电子 ［如果碰撞 后第 二个 电子立 即 电离 ，称 为直 接 碰撞 电离 ［若 母 离子 与 回复 电子碰撞 后 第二个 电子 没有 立 即 电离 ，而 是被 激 发到
中图分类 号 ：ＴＰ９２９
文献标 志码 ：Ａ
文 章编 号 ：１６７１—１６０２ （２０１６）０２—００２２—０２
１ 介绍
为氢分 子 核间距矢 量 。ｔ／，表示 氢核对 电子 吸引 的屏蔽 软核参 数 。为了
自上 世 纪 ６Ｏ年 代 梅 曼发 明 了 第 一 台激 光 器 以 来 ，激 光 技 术 避免 自电离 ，取 ｎ ＝ １．１５。ｂ表示 电子 之 间 相 互作 用 的软 核 参 数 。
取 得 了很 大 的发 展 ，使 得 人 们 已 经 开 始 认 识 原 子 分 子 物 质 内部 取 ｂ ＝ ０．０５ 。
超短及超强脉冲激光研究进展
技 术 联 合 实 验 室 主 任 ， 主 要 从 事 超 短 超 强 激 光 脉 冲 的 产 生 及 应 用 等 方 面 的 研 究 。Ｅｍａｉｌ： ｚｙｗｅｉ＠ａｐｈｙ．ｉｐｈｙ．ａｃ．ｃｎ
收 稿 日 期 ： ２００７－ ０５－ １０ ； 修 订 日 期 ： ２００７－ ０７－ ２０ 基 金 项 目 ： 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （６０４９０２８０， ６０３０８００１ ， ６０６２１０６３） ； 中 国 科 学 院 仪 器 研 制 和 知 识 创 新 重 点 方 向 性 项 目 资 助 课 题
关键词： 超短激光脉冲； 飞秒； 载波包络相位； 啁啾脉冲放大； 太瓦 中 图 分 类 号 ： Ｏ４３７．４ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １００７－ ２２７６（ ２００７） ０６－ ０７７３－ ０５
Ｐｒ ｏｇｒ ｅｓｓ ｏｎ ｕｌｔｒ ａｓｈｏｒ ｔ ａｎｄ ｕｌｔｒ ａｉｎｔｅｎｓｅ ｌａｓｅｒ ｐｕｌｓｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
（中 国 科 学 院 物 理 研 究 所 光 物 理 重 点 实 验 室 ， 北 京 １０００８０）
摘 要： 超短及超强脉冲激光是具有广泛应用的前沿技术， 结合国际上有关该研究的最新进展， 介 绍 了 最 近 在 周 期 量 级 脉 冲 激 光 的 产 生 及 包 络 相 位 测 量 、红 外 飞 秒 镁 橄 榄 石 激 光 研 究 、高 精 度 飞 秒 激 光 同 步 、３５０ ＴＷ 啁 啾 脉 冲 放 大 激 光 、飞 秒 激 光 腔 外 压 缩 等 方 面 取 得 的 结 果 。
信号相干周期的计算与测量
信号相干周期的计算与测量
信号相干周期的计算与测量
王原俭
【期刊名称】《宇航计测技术》
【年(卷),期】2000(020)005
【摘要】对信号的相干周期与有关测量作了研究,说明该合成信号为准周期函数,具有特殊的周期现象和波形,给出了部分求解结果及其应用.
【总页数】4页(26-28,39)
【关键词】+时间相干;+准周期波形
【作者】王原俭
【作者单位】中国航天机电集团二院203所
【正文语种】中文
【中图分类】V4;TB9
【相关文献】
1.圆度测量中基于相关性分析的信号周期计算方法[J], 徐晓璇; 康岩辉; 裘祖荣; 马爱文
2.信号不完全相干对基线干涉仪测量系统测量精度的影响分析[J], 于益农; 李国民; 等
3.基于FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究 [J], 张珂卫; 汪伟; 赵卫; 谢小平
4.任意周期信号非相干测距技术研究 [J], 吴潜; 金炜东
5.基于循环平稳信号相干统计量的脉冲星周期估计新方法 [J], 李建勋; 柯熙政。
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周期量级激光脉冲相干控制及其算法的研究
【摘要】：超强超短激光与物质的相互作用的研究是国际重要的前沿研究领域。
超强超短激光与物质的相互作用产生若干奇特的物理现象。
在理论研究方面随着激光强度的不断提高，非线性效应不断增强，使得传统的微扰理论束手无策，新的非微扰理论应运而生；在技术方面，随着超短激光脉冲技术的不断发展，已经能够产生高强度的少周期和亚周期超短脉冲，这种周期量级超短激光脉冲失去了波动所特有的周期性特征，从而导致一系列全新的物理现象与规律，开创了极端非线性相互作用的最前沿，受到了广泛的关注。
在少周期和亚周期的尺度下，现有的近似方法存在缺陷，因此研究高精度、无数值色散、高效率、数值稳定的数值计算方法就显得非常重要且必要，本文重点探索建立适用的数值计算方法，并在数值模拟的基础上，研究空心波导中高次谐波、软X-射线及单阿秒脉冲产生，多能级介质中少周期激光脉冲的传输特性，亚周期脉冲与二能级系统的相互作用的动力学过程，以及多能级量子系统的相干控制和选态激发等问题。
取得的主要创新成果有：1．研究了Maxwell-Schr(?)nger耦合方程组的数值解法，首次模拟较高压强下不同的惰性气体在周期性波导中高次谐波的产生，得到了效率增强、级次延伸的高次谐波谱，同时谐波的转换效率也提高了至少两个量级；并讨论不同调制周期对谐波的影响。
在此基础上我们研究了线性啁啾调制波导中单阿秒脉冲的产生，并找到了有利于产生单阿秒软X-射线脉冲的方法。
结果表明线性啁啾光纤改
善了频率截止区域高次谐波的相位匹配状况，截止频率附近的谐波得到了不同程度的相位匹配，并且聚合成一个很宽的连续带，实现了单阿秒脉冲，并使脉冲的能量提高了100倍以上。
我们分别在He气和Ar气中得到了波长短至4.66nm和8.69nm、脉宽仅为255as和279as 的单阿秒脉冲。
可见合理选择啁啾参数，完全有可能产生脉宽更短的波长可至“水窗”波段的单阿秒脉冲。
2．利用移动窗口技术构造了一套求解Maxwell-Bloch耦合方程组的高阶时域有限差分(FDTD)方法，该方法适用于模拟周期、亚周期量级激光脉冲在各种介质中的传输过程，具有无数值色散、数值稳定、精度高、效率高等特点。
并且在此基础上模拟了开放二能级介质中周期量级椭圆偏振激光脉冲的传输，发现了一些新的物理现象和效应，脉冲在传输过程中发生分裂的规律以及电离效应对脉冲传输的影响等。
3．研究了亚周期脉冲与二能级系统相互作用的动力学特性。
我们发现，亚周期脉冲的载波频率会发生蓝移，蓝移的程度随脉冲包络所包含的周期数呈反向变化，当包含的周期数超过二时，频率的蓝移现象基本上消失，对于四分之一周期脉冲，其载波频率翻了一倍。
其次，模拟结果表明，载波相位在亚周期脉冲与二能级系统相互作用的过程中扮演重要角色。
我们还分别用解析方法和数值模拟证明了旋波近似在这样的尺度下是完全失效的。
4．改进了遗传算法，提高了处理多变量优化问题的收敛速度。
首次利用改进的遗传算法实现了多能级量子系统中完全布居转移和选态激发，分别研究了脉冲强度、延迟时间、啁啾率和失谐量等因素与完全布居转移和选态激发的关系，并发现了一些实现完全布居转移和选
态激发的必要条件。
在理论模拟的基础上还开发了试验环境中实现选态激发的自动控制软件。
【关键词】：相干控制少周期脉冲亚周期脉冲高次谐波阿秒软X-射线脉冲调制光纤线性啁啾光纤高阶移动窗口FDTD方法遗传算法完全布居转移
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TN241
【目录】：摘要6-8Abstract8-11目录11-17第一章引言17-231.1弱场和强场下的相干控制17-201.2周期量级激光脉冲的传输20-211.3论文的安排21-23第二章周期波导中高次谐波的产生23-572.1高次谐波研究的概况23-272.2高次谐波的基本理论27-342.2.1电离理论27-302.2.2谐波产生的”三步”模型30-332.2.3”从头算”的模型33-342.3周期波导与准相位匹配34-392.3.1准相位匹配理论35-362.3.2周期波导中高次谐波的产生36-392.4高次谐波产生的数值模拟39-462.4.1Schr(¨|o))dinger方程的计算41-442.4.2波动方程的近似和计算44-462.5结果及讨论46-502.6阿秒脉冲的产生50-552.7小结55-57第三章少周期激光脉冲的传输特性57-853.1少周期激光脉冲的传输58-603.2FDTD方法及其发展60-633.3移动窗口高阶FDTD算法
63-753.3.1移动坐标FDTD64-703.3.2Bloch方程的计算70-713.3.3稳定性71-743.3.4初始条件和边界条件74-753.4圆偏振激光脉冲在半导体中的传输特性75-833.4.1理论模型76-783.4.2结果与讨论78-833.5小结83-85第四章亚周期激光脉冲与二能级系统的相互作用85-954.1理论模型85-864.2自感应蓝移86-894.3数值结果与讨论89-924.4小结92-95第五章布局转移的最优控制95-1075.1理论模型95-975.2遗传算法97-1005.2.1编码方式98-995.2.2适应度函数995.2.3遗传操作99-1005.3改进的遗传算法100-1025.4结果及讨论102-1045.5小结104-107第六章总结107-111附录A单位转换和折射率公式111-115参考文献115-127发表文章目录127-129致谢129 本论文购买请联系页眉网站。