高阶横模论文-陈霞飞,张凯伦,陈子阳,李小燕,蒲继雄

高阶横模论文-陈霞飞,张凯伦,陈子阳,李小燕,蒲继雄

导读:本文包含了高阶横模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高阶拉盖尔-高斯光束,高阶厄密-高斯光束,蓝光半导体激光器,平凹腔

高阶横模论文文献综述

陈霞飞,张凯伦,陈子阳,李小燕,蒲继雄[1](2018)在《直接输出高阶横模激光器的实验研究》一文中研究指出从理论和实验上研究了从激光器直接输出高阶拉盖尔-高斯(LG)光束和高阶厄密-高斯(HG)光束。首先从理论上研究了高阶LG光束和高阶HG光束的光强分布特性,并进行数值仿真。在实验研究中,利用445 nm的蓝光半导体激光器端面泵浦Pr:YLF晶体,在一定的条件下,能从平凹腔直接输出640 nm波长高阶LG光束和高阶HG光束。实验结果表明:从激光腔内输出的高阶LG光束和高阶HG光束与理论仿真基本一致。文中所报道的获得高阶模的实验装置简单,对产生高阶光束及其应用具有较重要价值。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年06期)

霍楠[2](2016)在《高阶横模飞秒脉冲压缩态的产生》一文中研究指出非经典多模光场由于其结构的复杂性及量子关联性,使其在量子信息的并行传输、处理和存储,以及高精度量子测量方面有重要应用。锁模飞秒激光器产生的光学频率梳,拥有成千上万种频率成分,基于锁模飞秒脉冲激光器和同步泵浦光学参量振荡器,可以获得非经典光学频率梳。进一步,引入光场的空间自由度,将光学频率梳与空间高阶横模结合,可以获得具有时空多模特性的新型非经典光场。这种时空多模的非经典光场能同时实现波分复用和空分复用通信,从而极大的提高量子网络的信道容量。此外,这种时空多模的非经典光场也有望同时实现物理量的叁维时空量子测量。围绕具有空间高阶横模特性的飞秒脉冲压缩态的产生,我们开展了相关理论和实验研究工作,本文的主要内容包括以下几个方面:1)阈值以下同步泵浦光学参量振荡器理论。首先对制备空间基模飞秒脉冲压缩态光场以及空间高阶横模飞秒脉冲压缩态光场的理论进行分析,并给出压缩度计算公式,其次比较了两种不同空间模式理论的区别,最后给出了最优化条件和压缩度关系,为制备光学频率梳空间高阶横模压缩态光场提供了理论指导。2)光学频率梳空间高阶模压缩态的实验产生。实验上锁模飞秒脉冲激光器输出的基频光,通过倍频器产生的倍频光泵浦Ⅰ类简并同步泵浦光学参量振荡器,当种子光为TEM00模时,获得了-1.5dB正交振幅压缩;种子光为TEM01模时,获得了-0.7dB的正交振幅压缩。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01)

郭鹏亮[3](2016)在《基于高阶横模小位移的测量》一文中研究指出激光光束横向位置的精密测量在包括原子力显微镜,卫星之间的定位,光镊,引力波探测等许多方面都有重要的应用,在这些实际应用中,通过光束和所研究的物体的相互作用,光束的位置变化就可以反映出所关心物体的位置的变化,这使得光束横向位置的精密测量更加具有实际意义。那么提高微小位移测量的灵敏度成为目前关注的焦点。目前提高测量精度的方法主要有两种方法,一种是使用多模非经典光源降低噪声,另一种是优化探测的实验装置。而高阶模式包含更多的信息量和自由度,为提高小位移测量的精度提供新的方法。本文主要对高阶厄米高斯模式的小位移测量做了相关的研究,主要工作如下:1.高阶厄米高斯模式的传播与变换特性。对利用失谐的光学谐振腔产生高阶模式进行了相关的研究,并在实验上利用失谐的叁镜环形腔产生了高阶厄米高斯模式。对厄米高斯模式在空间上的传播特性,以及高斯光束通过透镜系统后进行成像变换进行了理论计算。2.高阶厄米高斯模式小位移的测量。在理论上,计算了n阶厄米高斯模式的小位移,理论计算表明n阶厄米高斯模平移的信息与它的n-1阶模式和n+1阶模式有关,并且采用平移的信号模式阶数越高,则测量的精度就会越高。在实验上,利用平衡零拍探测的方法,测量了TEM10模的微小位移,实验结果表明利用简单的TEM20模作为本地光,测量精度相对于TEM00模的小位移提高了3dB。而采用优化迭加的耦合模式作为本地光,相对于利用简单的TEM20模作为本地光测量精度提高了1.7dB,达到了Cramer-Rao bound极限。并将高阶模的测量方法应用到倾角的测量,提高了倾角的测量精度,为下一步实验提供理论参考。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01)

杨荣国[4](2011)在《多色多组份纠缠及高阶横模纠缠态的研究》一文中研究指出量子光学(quantum optics)是以量子力学的方法研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。量子光学的理论研究已经历了一个多世纪,早在1900年普朗克提出了辐射场的量子论,成功地解释了黑体辐射问题,1905年,爱因斯坦把量子论贯穿整个辐射和吸收过程,提出的光量子理论,圆满解释了光电效应,并为后来的康普顿实验所证实;解释了普朗克黑体辐射公式,提出了光与原子相互作用时发生的叁种物理过程,自发辐射,受激辐射,受激吸收。这些研究为二十世纪六十年代激光的产生奠定了基础。激光器能提供与普通热光场有着本质区别相干态光场为量子光学实验的发展开辟了新的道路。到今天,量子光学的理论和实验研究分别获得了惊人的成绩和长足的发展,尤其是在非经典光场的产生和应用方面,是量子信息科学与技术的重要基础与支撑。一般来说,非经典光场拥有经典光场所没有的量子特性,例如表现在噪声和统计学性质等方面。例如压缩态、纠缠态光场。压缩纠缠态光场的噪声能突破经典光所能达到的极限、拥有热光场所没有的量子关联,可广泛应用于引力波探测,量子保密通讯等许多方面,是量子光学量子信息领域最重要、最基本的量子资源,也是量子光学领域热门的研究方向之一。近些年随着量子光学与量子信息的发展,空间量子光学与量子信息也取得了一系列重要进展。空间压缩纠缠态光场能提供空间上的量子关联特性,不同于一般的基于TEM00模的纠缠态光场,仅仅是时间尺度上的量子纠缠。因此空间压缩纠缠态光场在空间信息传输、超高精细度的测量、量子成像及图像传输、量子全息术、无噪声图像放大等方面有重要的应用前景。目前,压缩纠缠态光场也是量子光学领域热门的研究方向之一。本文主要理论上研究了利用双端腔倍频产生双色叁组分纠缠态光场;理论上设计构造了周期极化晶体PPKTP产生铯原子吸收线和通讯波段的两组份纠缠光;利用同时性准相位匹配技术理论上实现含铷原子吸收线的叁色纠缠;实验上使用简并的光学参量放大器产生TEM00模和TEM01模压缩态光场以及TEM01模纠缠态光场。主要内容分为以下五个部分:1)简要地从量子力学和量子光学的联系及各自的发展做了回顾。介绍了两类非经典光场,基于TEM00模的压缩态和纠缠态光场和基于高阶横模的空间压缩态和空间纠缠态光场,并介绍了上述光场的量子特性及应用。2)对二阶非线性材料的双折射相位匹配和准相位匹配做了简要介绍,研究计算了实验中所用的532-1064nmPPKTP晶体准相位匹配的周期结构及F转换波长与匹配温度的关系;理论上从量子郎之万方程出发计算了通过简并的光学参量放大器产生的压缩态光场的经典和量子噪声特性,简要介绍了利用分束器耦合两束正交振幅压缩态光场产生纠缠态光场的方案。3)理论上研究了利用双端腔倍频产生双色叁组分纠缠态光场,给出了从腔的两个输出耦合镜产生的两束倍频光的量子纠缠特性以及两束倍频场和反射基频场的叁组分纠缠,分别使用van Loock和Furusawa提出的连续变量叁组分纠缠的不可分性充分判据和部分转置矩阵的最小本征值判据分析了叁个光场的纠缠特性。4)理论设计和构造了单周期极化晶体PPKTP。550nm泵浦内置PPKTP的光学参量振荡器产生852.37nm和1550.42nm的双色纠缠光,纠缠光的波长分别对应铯原子吸收线和通讯波长;理论研究了利用两个光学参量过程在同一周期中同时性准相位匹配技术构造周期极化晶体产生铷原子吸收线的多色叁组份纠缠。介绍了在同-个周期内如何实现两个不同的光学参量过程同时满足准相位匹配。5)从理论和实验上简要介绍了高阶厄米高斯横模的产生机理及实验上一般采用的产生方法。实验上利用光学参量放大器产生压缩度为2.8 dB的TEMoo模和2.2dB的TEM01模的压缩态光场,实验上利用两束TEMo1模的压缩态光场通过分束器耦合产生TEM01模的纠缠光场,测得正交振幅之和噪声低于散粒噪声基准1.5dB,正交位相之差低于散粒噪声基准1.2dB。攻读博士期间所做的工作中,具有创新点的有以下几部分:1.理论上提出通过双端腔倍频产生双色叁组分纠缠,并用部分转置矩阵本征值方法对其进行判定。2.理论上首次提出利用同时性准相位匹配周期极化晶体产生原子吸收线的叁色纠缠方案。3.实验上利用简并的光学参量放大器(DOPA)制备TEM01模压缩态光场并对其Wigner函数进行了重构。4.实验上制备了TEM01模的纠缠态光场。(本文来源于《山西大学》期刊2011-06-01)

韩克祯[5](2006)在《半导体泵浦Nd:YVO_4激光高阶横模产生与变换研究》一文中研究指出激光横向多模(高阶横模或多个高阶横模的组合)在实验中经常出现,其两种基本构成是厄米-高斯模式和拉盖尔-高斯模式。横多模尤其是高阶拉盖尔-高斯模式的产生具有重要的物理意义和技术应用价值。最近,横多模在混沌研究,激光冷却、光学捕获,流体物理等方面的应用受到重视。因此,限制和产生横向多模都值得研究。本文在短腔LD端面泵浦全固态Nd:YVO_4激光器中,得到了丰富的多横模斑图,并记录了其动态变化。实验发现,斑图最外围模瓣数每次增长4个,并且观察到了六边形斑图和旋转斑图。本文还介绍了与横多模产生、演化相关的LD泵浦全固态激光器混沌与复杂斑图等非线性现象的理论研究和实验进展。本文主要内容如下。一.介绍了光波在空间传播规律Maxwell方程组以及对光现象起主要作用的电场强度所满足的赫姆霍茨方程。给出了代表性的简并模式的输出斑图示意图。介绍了实际激光器处于多模运转时,各模式振幅、频率满足的合作频率锁定律、合作频率移动律。给出了高阶横模的物理意义以及技术应用价值。二.介绍了非线性动力学研究中激光器的分类方法、具体实例以及激光领域内主要的非线性动力学现象:时间域上的输出混沌和空间域上的复杂斑图。对比了激光器的Maxwell-Bloch方程与混沌研究中的Lorentz模型。本章还介绍了近年来LD泵浦全固态激光器中观察到的周期振荡、频率锁定、混沌输出、涡旋点阵、涡旋点阵与拉盖尔-高斯模式共存态等一系列实验进展。叁.研究了LD端面泵浦Nd:YVO_4输出特性,得到1064nm连续输出,阈值泵浦功率为0.5W,斜效率为50%;采用Cr~(4+):YAG作为可饱和吸收体,得到1064nm准连续输出;利用KTP双折射位相匹配,腔内倍频,得到532nm准连续输出。研究了LD端面泵浦Nd:YVO_4短腔(18mm、30mm)激光器输出特性,比较了不同腔长条件下Cr~(4+):YAG被动调Q1064nm和532nm的输出特性。在腔长30mm、Cr~(4+):YAG被动调Q情况下,不断增加泵浦功率,得到了丰富的多横模模式斑图,并记录了这些斑图动态变化。值得注意的是,实验中观察到斑图最外围模瓣数每次增加4个;观察到了六边形斑图和旋转斑图;记录了斑图的动态演化过程。采(本文来源于《山东师范大学》期刊2006-04-10)

李传东,胡文涛,周复正,林礼煌,徐至展[6](1995)在《LD端面泵浦Nd:YVO_4激光器及其高阶横模的工作特性》一文中研究指出报道了LD端面泵浦Nd:YVO_4激光器的实验结果,获得了23.6%的光-光转换效率,相应的斜效率为28.8%。特别对在泵浦光与腔模匹配欠佳时高阶横模的起振特性作了比较详细的实验研究和定性讨论。(本文来源于《中国激光》期刊1995年02期)

张培林[7](1982)在《高阶横模光束的发散角》一文中研究指出本文对高阶横模光束发散角进行了讨论,并提出发散角的一种新的定义方法。(本文来源于《激光》期刊1982年07期)

高阶横模论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

非经典多模光场由于其结构的复杂性及量子关联性,使其在量子信息的并行传输、处理和存储,以及高精度量子测量方面有重要应用。锁模飞秒激光器产生的光学频率梳,拥有成千上万种频率成分,基于锁模飞秒脉冲激光器和同步泵浦光学参量振荡器,可以获得非经典光学频率梳。进一步,引入光场的空间自由度,将光学频率梳与空间高阶横模结合,可以获得具有时空多模特性的新型非经典光场。这种时空多模的非经典光场能同时实现波分复用和空分复用通信,从而极大的提高量子网络的信道容量。此外,这种时空多模的非经典光场也有望同时实现物理量的叁维时空量子测量。围绕具有空间高阶横模特性的飞秒脉冲压缩态的产生,我们开展了相关理论和实验研究工作,本文的主要内容包括以下几个方面:1)阈值以下同步泵浦光学参量振荡器理论。首先对制备空间基模飞秒脉冲压缩态光场以及空间高阶横模飞秒脉冲压缩态光场的理论进行分析,并给出压缩度计算公式,其次比较了两种不同空间模式理论的区别,最后给出了最优化条件和压缩度关系,为制备光学频率梳空间高阶横模压缩态光场提供了理论指导。2)光学频率梳空间高阶模压缩态的实验产生。实验上锁模飞秒脉冲激光器输出的基频光,通过倍频器产生的倍频光泵浦Ⅰ类简并同步泵浦光学参量振荡器,当种子光为TEM00模时,获得了-1.5dB正交振幅压缩;种子光为TEM01模时,获得了-0.7dB的正交振幅压缩。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高阶横模论文参考文献

[1].陈霞飞,张凯伦,陈子阳,李小燕,蒲继雄.直接输出高阶横模激光器的实验研究[J].红外与激光工程.2018

[2].霍楠.高阶横模飞秒脉冲压缩态的产生[D].山西大学.2016

[3].郭鹏亮.基于高阶横模小位移的测量[D].山西大学.2016

[4].杨荣国.多色多组份纠缠及高阶横模纠缠态的研究[D].山西大学.2011

[5].韩克祯.半导体泵浦Nd:YVO_4激光高阶横模产生与变换研究[D].山东师范大学.2006

[6].李传东,胡文涛,周复正,林礼煌,徐至展.LD端面泵浦Nd:YVO_4激光器及其高阶横模的工作特性[J].中国激光.1995

[7].张培林.高阶横模光束的发散角[J].激光.1982

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