李佳伟:少周期激光脉冲在共振二能级介质中的非线性传播特性研究论文

李佳伟:少周期激光脉冲在共振二能级介质中的非线性传播特性研究论文

本文主要研究内容

作者李佳伟(2019)在《少周期激光脉冲在共振二能级介质中的非线性传播特性研究》一文中研究指出:光-物质相互作用领域自激光器诞生至今便是光学研究的热门方向。随着激光技术的不断发展,近年来在实验上已经能够产生仅包含几个光学周期的超短激光脉冲,使激光技术在科学领域上的应用日趋蓬勃。超短超强激光脉冲的发展同样使光-物质相互作用研究不断开拓和发展,许多有趣的非线性光学现象先后被人们发现,比如拉比振荡(Rabi flopping,RF)、自感应透明(Self-induced transparency,SIT)和光子回波等。而当少周期脉冲与物质发生相互作用时,除了会产生更强的非线性现象以外,在一定条件下还能够产生脉冲持续时间更短的脉冲,以及在超强光场的调控方面有着突出的优势,因此关于少周期脉冲与物质相互作用特性的研究具有重要意义。少周期激光脉冲是与传统长周期脉冲有着明显特性差异的激光脉冲,因为在少周期脉冲瞬态相干作用中,脉冲载波变化太快导致介质对其响应比较迟缓,从而传统的解析长周期脉冲的缓变包络近似(Slowly varying envelope approximation,SVEA)和旋转波近似(Rotating wave approximation,RWA)都会失效,因此需要对载波精确求解才能研究少周期脉冲的传输效应。本论文将采用时域有限差分(FDTD)法精确数值求解全波麦克斯韦-布洛赫方程(Full-wave Maxwell-Bloch equations),研究少周期脉冲在共振二能级中的传播特性。论文的主要研究内容如下:1.详细地讨论了少周期脉冲在真空共振二能级介质中传输的现象。包括介质原子数密度对脉冲传输的影响、“面积定理”的极限适用范围、少周期脉冲的自感应透明现象和阿秒量级的脉冲在共振介质中的传输,系统地总结了少周期脉冲在传输时的非线性现象。2.详细地讨论了少周期脉冲在介电共振二能级介质中的传输现象。研究了介电系数对脉冲传输的影响,发现了“压缩效应”,且介电系数越高,脉冲被压缩的越明显;研究了较大面积少周期脉冲在传输时受到介电系数的影响,发现了电介质电介质材料可以弱化载波拉比振荡,使得少周期脉冲传输时载波的变化并不像在自由介质中那样剧烈。本论文为少周期激光脉冲的研究提供了良好的理论基础,并发现了少周期脉冲在电介质材料中传输时的一些特殊效应和现象。这些现象都是此前并未有相关文献报道的,因此能够为超强超短脉冲激光的研究提供一定的启发。

Abstract

guang -wu zhi xiang hu zuo yong ling yu zi ji guang qi dan sheng zhi jin bian shi guang xue yan jiu de re men fang xiang 。sui zhao ji guang ji shu de bu duan fa zhan ,jin nian lai zai shi yan shang yi jing neng gou chan sheng jin bao han ji ge guang xue zhou ji de chao duan ji guang mai chong ,shi ji guang ji shu zai ke xue ling yu shang de ying yong ri qu peng bo 。chao duan chao jiang ji guang mai chong de fa zhan tong yang shi guang -wu zhi xiang hu zuo yong yan jiu bu duan kai ta he fa zhan ,hu duo you qu de fei xian xing guang xue xian xiang xian hou bei ren men fa xian ,bi ru la bi zhen dang (Rabi flopping,RF)、zi gan ying tou ming (Self-induced transparency,SIT)he guang zi hui bo deng 。er dang shao zhou ji mai chong yu wu zhi fa sheng xiang hu zuo yong shi ,chu le hui chan sheng geng jiang de fei xian xing xian xiang yi wai ,zai yi ding tiao jian xia hai neng gou chan sheng mai chong chi xu shi jian geng duan de mai chong ,yi ji zai chao jiang guang chang de diao kong fang mian you zhao tu chu de you shi ,yin ci guan yu shao zhou ji mai chong yu wu zhi xiang hu zuo yong te xing de yan jiu ju you chong yao yi yi 。shao zhou ji ji guang mai chong shi yu chuan tong chang zhou ji mai chong you zhao ming xian te xing cha yi de ji guang mai chong ,yin wei zai shao zhou ji mai chong shun tai xiang gan zuo yong zhong ,mai chong zai bo bian hua tai kuai dao zhi jie zhi dui ji xiang ying bi jiao chi huan ,cong er chuan tong de jie xi chang zhou ji mai chong de huan bian bao lao jin shi (Slowly varying envelope approximation,SVEA)he xuan zhuai bo jin shi (Rotating wave approximation,RWA)dou hui shi xiao ,yin ci xu yao dui zai bo jing que qiu jie cai neng yan jiu shao zhou ji mai chong de chuan shu xiao ying 。ben lun wen jiang cai yong shi yu you xian cha fen (FDTD)fa jing que shu zhi qiu jie quan bo mai ke si wei -bu luo he fang cheng (Full-wave Maxwell-Bloch equations),yan jiu shao zhou ji mai chong zai gong zhen er neng ji zhong de chuan bo te xing 。lun wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1.xiang xi de tao lun le shao zhou ji mai chong zai zhen kong gong zhen er neng ji jie zhi zhong chuan shu de xian xiang 。bao gua jie zhi yuan zi shu mi du dui mai chong chuan shu de ying xiang 、“mian ji ding li ”de ji xian kuo yong fan wei 、shao zhou ji mai chong de zi gan ying tou ming xian xiang he a miao liang ji de mai chong zai gong zhen jie zhi zhong de chuan shu ,ji tong de zong jie le shao zhou ji mai chong zai chuan shu shi de fei xian xing xian xiang 。2.xiang xi de tao lun le shao zhou ji mai chong zai jie dian gong zhen er neng ji jie zhi zhong de chuan shu xian xiang 。yan jiu le jie dian ji shu dui mai chong chuan shu de ying xiang ,fa xian le “ya su xiao ying ”,ju jie dian ji shu yue gao ,mai chong bei ya su de yue ming xian ;yan jiu le jiao da mian ji shao zhou ji mai chong zai chuan shu shi shou dao jie dian ji shu de ying xiang ,fa xian le dian jie zhi dian jie zhi cai liao ke yi ruo hua zai bo la bi zhen dang ,shi de shao zhou ji mai chong chuan shu shi zai bo de bian hua bing bu xiang zai zi you jie zhi zhong na yang ju lie 。ben lun wen wei shao zhou ji ji guang mai chong de yan jiu di gong le liang hao de li lun ji chu ,bing fa xian le shao zhou ji mai chong zai dian jie zhi cai liao zhong chuan shu shi de yi xie te shu xiao ying he xian xiang 。zhe xie xian xiang dou shi ci qian bing wei you xiang guan wen suo bao dao de ,yin ci neng gou wei chao jiang chao duan mai chong ji guang de yan jiu di gong yi ding de qi fa 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自陕西师范大学的李佳伟,发表于刊物陕西师范大学2019-10-14论文,是一篇关于光物质相互作用论文,少周期脉冲论文,麦克斯韦布洛赫方程论文,介电共振二能级论文,陕西师范大学2019-10-14论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自陕西师范大学2019-10-14论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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