Random-laser dynamics with temporally modulated pump
本文研究了抽运光强的时间调制对随机激光的影响。纳秒泵浦脉冲表现出快速的强度波动,其在脉冲之间不同。泵浦脉冲的特定时间分布从随机激光器产生非常强的发射。该过程是确定性的,并且对散射体的空间配置和自发发射噪声不敏感。
2019-01-09 physics.optics
Time-domain characterization of electric field vector in multi-terahertz pulses using polarization-modulated electro-optic sampling
本文提出改进的偏振调制电光采样方法,在时域中高精度表征10-50 THz多太赫兹脉冲的电场矢量,解决了超宽带门脉冲问题,精度约1 mrad,可应用于线性和非线性光学测量。
2023-09-20 physics.optics
Pulse shaping by a frequency filtering of a sawtooth phase-modulated CW laser
本文分析了相位经过周期调幅的连续波场的频谱。两种类型的相位调制被认为是。一种是通过组合基频的许多谐波而产生的。第二种是由弛张振荡器馈电的电光调制器产生的,弛张振荡器产生的电压在储能电容器充电期间缓慢上升,并由于短路放电而快速下降。提出了滤除双位相调制场的主要频谱分量的方法。这种滤波从CW相位调制场产生短脉冲。提出了几种滤波器来去除选定的光谱分量。结果表明,这种滤波能够产生短脉冲的训练。该训练的占空比等于调制周期,并且脉冲的持续时间可以在周期的$10^{-1}$到$10^{-2}$之间变化。根据调制频率,所提出的方法能够产生持续时间范围从纳秒到皮秒的一小部分的脉冲。
2019-06-26 physics.optics
Generation of unipolar pulses in a circular Raman-active medium excited by few-cycle optical pulses
从理论上研究了在拉曼激活介质中用一系列周期数的光脉冲激发产生单极性脉冲的可能性。我们考虑的情况下,当拉曼活性粒子沿圆周均匀分布,并证明了一种可能性,以获得一个单极矩形视频脉冲具有任意长的持续时间,范围从一个最小值等于在拉曼活性介质的低频振动的自然周期。
2016-09-17 physics.optics
Amplitude-modulated pulses based phase-sensitive OTDR in distributed sensing
相敏光时域反射技术的频率响应范围受到传感光纤长度的限制。在本文中,我们展示了一个振幅调制的脉冲为基础的相敏光时域反射仪检测振动具有高的空间分辨率和宽的频率响应范围。由窄脉冲和背景光组成的振幅调制脉冲作为探测光注入传感光纤。由背景光产生的瑞利后向散射在检测端发生干涉,对外部振动呈现相敏响应。窄脉冲的瑞利后向散射被跟踪以定位振动。从干扰信号的频域分析获得频率信息。该系统通过单端探测,实现了低重复频率的高频响应。
2019-02-21 physics.app-ph physics.optics
Temporally modulated phase retrieval method for weak temporal phase measurement of laser pulses
皮秒和纳秒激光脉冲的微弱时间相位测量是一个重要而又困难的课题。提出了一种基于时间可动相位调制过程的迭代算法,用于激光脉冲弱时间相位的提取。该方法不仅可以实现高精度的测量,而且可以同时测量几乎受变换限制的脉冲的弱时间相位和时间轮廓。详细的分析表明,这种迭代方法在表征弱时间相位脉冲方面具有潜在的应用价值。
2016-07-05 physics.ins-det physics.optics
Pulse propagation in a medium optically dressed by a phase-modulated field
研究了脉冲在EIT介质中的传播,控制场具有周期性变化的相位(啁啾)。基于数值计算和近似的方法忽略吸收和非绝热效应,它示出的透明性发生探测脉冲具有足够窄的包络线和适当合适的啁啾。对于其他啁啾脉冲的光谱沿样品的演变进行了研究。使用投影方法,可以将脉冲分为介质透明的部分和介质不透明的其余部分。
2016-01-22 physics.optics quant-ph
Coherent terahertz needle radiation emission mechanism from nanostructured ferromagnetic metal films excited by femtosecond laser pulses
提出了一种相干太赫兹针辐射发射机制。这一机制可以在飞秒激光脉冲与纳米铁磁金属薄膜相互作用的实验中得以实现。该机制是基于飞秒激光脉冲在纳米结构金属表面激发耦合相干声子-磁振子模。估算了太赫兹辐射的坡印廷矢量值。
2008-09-28 physics.optics
Transformation of the frequency-modulated continuous-wave field into a train of short pulses by resonant filters
提出了将调频辐射场转换为短脉冲训练的谐振滤波方法,并将其应用于光域。有效的频率调制可以通过电光调制器或通过具有窄吸收线的滤波器的谐振频率调制来实现。由于频率调制,窄谱CW辐射场被谐振滤波器视为由调制频率分离的等距光谱分量的梳。调谐窄带滤波器与梳的第$n$个光谱分量谐振,将辐射场转换成脉冲束,每个束中具有$n$脉冲。这种变化可以用相干散射共振分量与整个梳状场的干涉来解释。相长干涉导致脉冲的形成,而相消干涉被看作是脉冲之间的暗窗。结果表明,谐振滤波器的最佳厚度比光域中产生短脉冲所需的色散滤波器的厚度小几个数量级。
2016-09-22 physics.optics quant-ph
Wave Deflection and Shifted Refocusing in a Medium Modulated by a Superluminal Rectangular Pulse
研究了矩形超光速脉冲调制介质的散射问题,脉冲调制是通过横向激励实现的。我们解决了这个问题,在移动帧中的调制出现纯粹的时间,因为解决方案,一个纯粹的时间调制是已知的。在此基础上,我们用图解法求出了斜入射时调制散射波的角度和频率。这项研究表明,超光速调制偏转平面波后向,并重新聚焦柱面波的空间相对于原来的源移动的点。
2018-01-26 physics.class-ph physics.optics
Frequency modulated few-cycle optical pulse trains induced controllable ultrafast coherent population oscillations in three-level atomic systems
研究了频率调制的周期数光脉冲训练在二能级原子中引起的超快相干布居振荡。通过数值求解超越旋波近似的光学布洛赫方程,研究了非共轴光学振荡现象。我们证明了原子的量子态和UCPO的频率可以分别通过控制脉冲序列中的脉冲数和脉冲重复时间来控制。此外,还研究了粒子数反转对激光脉冲参数变化的鲁棒性。所提出的方案可能是有用的创建原子在选定的量子态所需的时间长度,并可能在超快光开关的潜在应用。
2012-11-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two and three photon excited luminescence of single gold nanoparticles: Switching between plasmon- and electron-hole-pair emission by ultrashort laser pulses
在这项工作中,我们使用飞秒激光脉冲的800 nm波长的激发和表征单金纳米粒子的多光子发光发射。对于激发与100 fs的激光脉冲,我们观察到一个两个和三个光子的辐射电子空穴对复合为主的发射,而发射是由辐射等离子体衰变激发与500 fs的脉冲。对于具有不同长径比的单个金纳米棒,我们研究了粒子等离子体激元和电子空穴对之间的相互作用,这使我们能够开发一个定量模型来充分描述单个金纳米颗粒的双光子和三光子发光发射。
2018-12-04 physics.optics
Near-field imaging of dipole emission modulated by an optical grating
多光子电离的电子诞生在一个强光场中,这将决定它们的短期未来。通过控制红外光束,我们使原子或分子能够产生极紫外(XUV)脉冲并合成阿秒脉冲-有史以来最短的受控事件。在这里,我们表明,一个弱的斜入射光束施加在基本光束的光栅,导致在空间调制的阿秒脉冲。我们观察到调制的光谱分辨近场XUV图像,编码的所有信息的光谱相位的电子,因此,阿秒脉冲产生的无结构原子。近场成像是测量阿秒脉冲持续时间的有效方法,对于氦中产生的软X射线脉冲尤其重要。对于更复杂系统,它包括自电离和巨等离子体共振。
2020-10-10 physics.atom-ph physics.optics
Phase modulated pulse interferometry for simultaneous multi-channel ultrasound detection
在超声的光学检测中,通常使用具有高Q因子的谐振器来最大化灵敏度。然而,为了执行并行询问,传统的干涉测量技术需要谐振器光谱之间的重叠,这难以用高Q因子谐振器实现。本文提出了一种新的非重叠光谱光学谐振腔并行解调方法。该方法是基于脉冲干涉法(PM-PI)的相位调制方案,并且每个超声检测器仅需要单个光电检测器和采样通道。使用PM-PI,并行超声检测证明了四个高Q因子谐振器。
2019-01-16 physics.app-ph physics.optics
Transient Cherenkov radiation from an inhomogeneous string excited by an ultrashort laser pulse at superluminal velocity
本文研究了由密度周期变化的偶极子组成的一维弦在超光速(亚光速)运动的光斑激发下的光学响应。这种系统中的切伦科夫辐射是一种非常特殊的现象,它同时具有瞬态和共振特性。我们发现,在一定条件下,除了共振切伦科夫峰的另一个多普勒频率出现在辐射谱。线性(小信号)和非线性制度,以及不同的字符串拓扑结构被认为是。
2014-03-18 physics.optics
Probing Silicon Carbide with Phase-Modulated Femtosecond Laser Pulses: Insights into Multiphoton Photocurrent
本文使用相位调制的飞秒激光脉冲研究了碳化硅光电探测器中的多光子光电流,发现仅有四光子吸收对光电流有显著贡献,并证实碳化硅是高功率非线性应用的理想系统。
2023-10-25 physics.app-ph physics.optics
Electro-optically modulated lasers: pulse energy and contrast enhancement derived from theoretical spectrum
本文用解析方法导出了相位调制产生的频率梳输入同步强度调制器时脉冲激光源的复光谱。然后,我们将展示如何这种知识的光谱可能有助于实现前所未有的准确性,在实验光谱校正步骤通常进行了一个光谱处理器。在数值示例中,对于给定的平均功率,峰值功率增加了75%,消光比提高了至少三个数量级。该方法还能够使用Talbot效应对这些通用相干源进行大因子速率倍增,而信号的退化可以忽略不计。
2021-04-16 physics.app-ph physics.optics
Self-trapped pulsed beams with finite power in pure cubic Kerr media excited by time-diffracting, space-time beams
我们研究了无衍射的时空波包的非线性传播,也称为时间衍射光束,因为它们的时空结构再现了时间上的衍射。我们报告的自发形成的传播不变,时空压缩脉冲光束进行有限的功率从激励时间衍射高斯光束在介质中的立方克尔非线性功率低于崩溃的临界功率,也与其他的湍流逮捕的非线性高于临界功率。它们的吸引特性使得在立方克尔介质中进行自陷脉冲光束的实验观测成为可能。自陷波包在时间和横向维度上的结构与单色高斯光束的自聚焦和(被捕)坍缩在轴向和横向维度上的结构相同。
2018-11-02 physics.optics
Enhancement of ultrafast electron photoemission from metallic nano antennas excited by a femtosecond laser pulse
我们已经证明了第一次,在铝表面上的纳米天线(中心纳米尖端内的亚微米坑)的阵列,制造使用特定的双脉冲飞秒激光照射方案,结果在28倍的增强的非线性(三光子)电子光电发射产率,由第三个强烈的红外飞秒激光脉冲驱动。支持的数值电动力学模型表明,电子发射增加,而不是由于一个更大的有效铝表面,但由于瞬间局部电磁场增强附近的纳米天线,由尖端的避雷针效应和作为微反射器和环形边缘作为等离子体透镜的凹坑的聚焦效应。
2013-12-20 physics.optics
Modulated Pulses Based High Spatial Resolution Distributed Fiber System for Multi-Parameter Sensing
我们展示了一个混合分布式光纤传感系统的多参数检测。相敏光时域反射计(Φ-OTDR)和布里渊光时域反射计(B-OTDR)的集成实现了振动、温度和应变的测量。利用振动的快变特性和温度、应变的静态特性,对激光脉冲的脉宽和强度进行调制后按比例注入单模传感光纤,从而实现了一个光探测器和一个数据采集通道同时提取三个相关参数。与先进的数据处理方法相结合,激光脉冲调制技术在后向散射光功率和非线性效应噪声之间进行权衡,提高了系统的信噪比,使系统的空间分辨率达到亚米级,同时传感距离远。所提出的方法实现了高达4.8 kHz的振动传感与3米的空间分辨率在10公里的标准单模光纤。同时实现了80 cm空间分辨率的温度和应力分布测量。
2016-09-01 physics.ins-det physics.optics
Multiphoton absorption excited upconversion luminescence in optical fiber
实验证明了光纤中一种新的非线性效应:由飞秒红外脉冲的多光子吸收激发的上转换发光。通过改变泵浦源的波长,我们直接估计了上转换过程中所涉及的光子的平均数。我们强调的作用,非桥接氧空穴中心和缺氧中心缺陷,并直接比较脉冲传播的数值模拟的侧面散射发光的强度。
2020-09-25 physics.optics
Femtosecond-scale switching based on excited free-carriers
我们描述了新的光开关方案,采用自由载流子(FC)的激发工作在飞秒时间尺度。这种前所未有的切换时间是通过空间图案化的密度激发的FC。在第一种实现中,我们依赖于扩散,即,在半导体的FC非线性响应的非局部性上,擦除初始FC图案,从而消除系统的反射率。在第二种实现中,我们通过以受控延迟发射第二泵浦脉冲来擦除FC图案。我们讨论了所提出的方法的优点和局限性,并证明了其潜在的适用性开关超短脉冲在硅波导中传播。我们显示了高达$50\%$的开关效率为$100$ fs泵脉冲,这是一个不寻常的高水平的效率为这样一个短的相互作用时间,一个结果的使用强FC非线性。由于饱和和模式效应的限制,这些方案可以用于需要飞秒特性但需要标准重复率的开关应用。这些应用包括超短脉冲的切换、飞秒光谱学(选通)、用于像差补偿的短脉冲的时间反转等等。这种方法也是超快幅度调制的起点和短光脉冲时空整形的新途径。
2015-04-15 physics.optics
In situ accurate determination of the zero time delay between two independent ultrashort laser pulses by observing the oscillation of an atomic excited wave packet
提出了一种利用泵浦-探测技术观测到的原子受激波包的振荡来精确确定超短激光脉冲对之间的零时延的新方法。这种基于物理的方法为在实际实验环境中同步两个不同的飞秒激光脉冲的棘手问题提供了一个简单的解决方案,特别是在需要高精度的原位时间零点测量的情况下。
2008-08-12 physics.atom-ph physics.optics
Skirting Terahertz Waves in a Photo-excited Nanoslit Structure
太赫兹场在通过纳米尺寸的狭缝传播时可以显著增强。增强介导的周围金属上的诱导表面电荷的显着积累。这种增强显示在这里被动态调制和纳米缝逐渐分流使用共同传播的光束。发现太赫兹场绕过缝隙下方的纳米级光激发区域,散射到远场并严格映射近场。
2014-04-01 physics.optics
Frequency-doubled femtosecond Er-doped fiber laser for two-photon excited fluorescence imaging
研制了一种脉冲重复频率可调的飞秒倍频掺铒光纤激光器,并将其应用于双光子激发荧光显微术。全光纤激光器系统提供了波长为1560 nm的基波脉冲,持续时间为22 fs,用于二次谐波产生,导致在780 nm处产生1.35 nJ,60 fs的脉冲。重复率由内置在放大器链中的脉冲选择器单元调整,直接为1至12 MHz之间的任何选定重复率提供变换限制脉冲。我们采用激光光源驱动扫描双光子激发荧光显微镜离体大鼠皮肤和其他样品成像在不同的脉冲重复率。由于紧凑,易于操作,和合适的脉冲特性的激光源,可以被认为是一个有吸引力的替代钛:蓝宝石激光器在生物医学成像。
2020-05-02 physics.bio-ph physics.optics
Non-perturbative generation of above-threshold harmonics from pre-excited argon atoms in intense mid-infrared laser fields
利用中红外飞秒激光脉冲,对处于激发态的氩原子产生阈上谐波进行了实验研究。观测信号与驱动激光脉冲能量和偏振态的高度非线性关系表明了其非微扰特性。
2015-10-18 physics.atom-ph physics.optics
Light-induced states in the transient-absorption spectrum of a periodically pumped strong-field-excited system
研究了$V$型三能级系统的瞬态吸收谱,当它被一列等间距的训练、类似于$δ$的泵浦脉冲周期性地激励时,来自光频梳激光器我们发现,即使探测脉冲并不被假定为比泵浦脉冲短得多,光诱导态出现在吸收光谱中。的吸收光谱的频率和时间延迟依赖的功能进行了研究,作为几个激光控制参数的函数,如使用的泵浦脉冲的数量,它们的脉冲面积,和脉冲到脉冲的相移。我们表明,光诱导态的频率和光谱的时间延迟相关的功能包含信息的强烈的脉冲激发系统的行动,从而可以补充光施加的振幅和相位变化的吸收线形状编码的信息。
2018-10-22 physics.atom-ph physics.optics
Control of phase of the magnetization precession excited by circularly polarized fs-laser pulses
超短激光脉冲在磁性薄膜中诱导的逆法拉第效应允许在GHz和sub-THz频率下激发和控制自旋。所激发的磁化旋进的频率可通过外部磁场容易地调谐。另一方面,进动的相位几乎不依赖于磁场。在这里,我们展示了一种方法的进动相位的变化的入射角的激光脉冲的控制。特别地,理论考虑指出,相位随着入射角的增加而增加,并且对于小角度,这种关系是成正比的。实验研究证实了这一结论,并提供了约4度的相移。对于入射角减小15 °,与正常情况不同。本研究提供了一个简单的方法,额外的操作与光激发磁化动力学,这是重要的不同的自旋电子学应用。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Non-Markovian pure dephasing in a dielectric excited by a few-cycle laser pulse
我们发展的理论,在固体暴露于超短激光脉冲超越常用的马尔可夫近似纯退相。这种方法考虑到有限的截止能量的浴,并可以应用于多粒子和声子环境。利用含时Hartree-Fock方程进行数值模拟,研究了不同退相干模型对激发几率和高次谐波产生的影响.结果表明,时间相关的速率允许时间上高的移相,成功地再现高次谐波频谱的主要特征,并避免高估的载流子人口的脉冲后,这是一个常见的问题的马尔可夫近似。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Long-Lasting Orientation of Symmetric-top Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒脉冲激发下的陀螺分子的脉冲取向。除了众所周知的瞬态取向后立即出现的脉冲,然后重新出现周期性的量子复兴,我们报告的现象,无场持久的取向。持久意味着时间平均取向保持非零,直到被其他物理效应破坏,例如分子间碰撞。这种效应是场-极化率相互作用和场-超极化率相互作用共同作用的结果。考虑了长取向度与温度和脉冲参数的关系。该效应可以通过二次(或更高阶)谐波产生来测量,并且可以用于控制行进通过不均匀静电场的分子的偏转。
2021-04-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
On the effects of suitably designed space microstructures in the propagation of waves in time modulated composites
由于在每次突然切换时产生的反射脉冲和透射脉冲之间的干涉,在均匀材料中传播的脉冲的幅度将经历指数增加,所述均匀材料的性质在时间上周期性地瞬时改变。在这里,我们通过在一维和二维情况下设计合适的倒易PT对称时空微结构来解决这个问题,使得散射波之间的干涉使得波的总体振幅在每个组成材料中在时间上是恒定的。值得注意的是,对于这里提出的几何形状,脉冲将以恒定的振幅传播,而不管组成材料之间的阻抗如何,并且对于某些情况,不管波速失配如何。考虑到与波相关联的能量将随时间呈指数级增加,这就有可能利用脉冲的稳定传播来积累能量以供收获。
2022-11-22 math-ph math.MP physics.class-ph
Active Optical Frequency Measurements with Superradiance Prolonged by a Modulated Magnetic Field
Zhengzhou University(郑州大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Henan Academy of Sciences(河南省科学院)
研究利用调制磁场控制原子激发能释放以产生延长或超辐射脉冲序列,通过模拟发现外差检测这些脉冲有尖锐光谱特征,可降低频率不确定性和波动。
2026-07-21 physics.optics quant-ph
Phase reconstruction of strong-field excited systems by transient-absorption spectroscopy
我们研究了一个V型三能级系统的演化,该系统的两个共振是由两个超短激光泵浦和探测脉冲相干激发和耦合的,它们被一个变化的时间延迟分开。我们将激发态多能级系统的量子动力学与透射探测脉冲的吸收谱联系起来。特别是,通过分析系统的量子演化,我们解释了原子相位是如何不同地编码的时间延迟相关的光谱吸收曲线时,泵浦脉冲之前或之后的探测脉冲。实验上我们将此方案应用于Rb原子,Rb原子的精细结构分裂$5s\,^2S_{1/2}\rightarrow 5p\,^2P_{1/2}$和$5s\,^2S_{1/2}\rightarrow 5p\,^2P_{3/2}$跃迁是由强度可变的泵浦脉冲和延迟的探测脉冲共同驱动的。所提供的量子相位和吸收光谱之间的关系的理解是一个重要的一步,充分依赖于时间的相位重建(量子全息)的束缚态波包在强场光物质与原子,分子和固体的相互作用。
2015-04-01 physics.atom-ph physics.optics
Three Dimensional Orientation of Complex Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒激光脉冲对非对称陀螺分子(包括手性)的激发。在非手性非对称顶部分子的情况下,激发的正交偏振双色脉冲,我们证明,经典和量子力学,三维取向。对于手性分子,我们表明,由交叉偏振双色脉冲诱导的取向沿激光传播方向是对映选择性的,即,两个对映体在相反的方向上取向。在短时间尺度上,经典和量子模拟给出的结果是非常一致的,而在较长的时间尺度上,对映体选择性取向表现出量子拍。通过分析双色脉冲和分子(超)极化率之间的相互作用势,定性地解释了这些观测结果。展望了利用长持续取向测量和利用对映体选择性取向分离单个对映体的前景。
2021-06-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
On presentation of lightning flash in thundercloud as collective spontaneous radiation (superradiation) pulse
在本文中,我们推测雷暴云电活性区的某些特性在闪电的形成中起主要作用。电活性区域在这里被建模为氧分子的量子两级系统,其被假定为具有两个(基态和激发态)状态,其中从基态到激发态的转变是由于冰颗粒之间的微放电的结果。在这种情况下,闪电对应于集体自发辐射的脉冲,该脉冲由受激氧分子从亚稳态到基态的去激发引起。
2008-11-11 physics.ao-ph physics.optics
Pulse-driven photonic transitions and nonreciprocity in space-time modulated metasurfaces
Cornell University(康奈尔大学);Imperial College London(帝国理工学院);Sandia National Labs(桑迪亚国家实验室)
本研究通过单周期超快脉冲调制实现光子跃迁,消除持续调制需求,展示自由空间波的强非互易性,拓展超快光学技术应用。
2026-01-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
THz pulses from optically excited Fe, Pt and Ta based Spintronic Heterostructures
自旋异质结因其能够产生高功率、宽频带的THz辐射而被认为是新一代的THz辐射源。在这里,我们提供了一个简短的回顾国家的最先进的在这一领域。光激发的双层和三层铁磁和非铁磁薄膜的组合已经变得越来越流行。为了优化太赫兹转换效率和宽带无带隙光谱从这些太赫兹发射器,各种控制参数需要考虑。异质结构的重金属层中的逆自旋霍尔效应是产生太赫兹脉冲的主要原因。在铁、铂和钽基异质结方面也报道了一些新的结果。观察到Ta(2nm)/Fe(2nm)/Pt(2nm)三层异质结构产生比对应的Fe(2nm)/Pt(2nm)(Fe(3 nm)/Ta(2nm))双层异质结构强约40(250)%的THz信号。
2021-01-13 physics.app-ph physics.optics
Two-photon-excited fluorescence (TPEF) and fluorescence lifetime imaging (FLIM) with sub-nanosecond pulses and a high analog bandwidth signal detection
双光子激发荧光(TPEF)显微术和荧光寿命成像(FLIM)是生物分子科学中的重要成像技术。然而,TPEF对精细光源的需求和FLIM的速度限制阻碍了更广泛的应用。我们提出了一种方法来克服这种局限性相结合的一个强大的和廉价的光纤激光器的非线性激发与快速模拟数字化方法快速FLIM成像。所施加的亚纳秒脉冲激光源与用于Single Shot TPEF和Single Shot FLIM成像的高模拟带宽信号检测同步。该光纤激光器输出的1064 nm主动调制脉冲在50 ps ~ 5 ns范围内可调,峰值功率为kW。在通常应用的脉冲长度和重复率下,占空比与通常使用的飞秒脉冲相当,因此峰值功率在相同的cw功率下也相当。因此,当用于TPEF成像时,两种类型的激发平均每次应产生相同数量的荧光光子。然而,在100 ps配置中,每个脉冲产生一千倍以上的荧光光子。在本文中,我们现在表明,每个脉冲的荧光光子数较高,结合高模拟带宽检测,不仅可以使用每个像素的单个脉冲进行TPEF成像,还可以解决FLIM的指数时间衰减。为了评估我们的系统的性能,我们获得FLIM图像的铃兰样品的像素速率为1 MHz的寿命信息直接测量与快速实时数字化仪。与所提出的结果,我们表明,在许多-10 ps到纳秒制度的较长的脉冲可以很容易地应用于TPEF成像,并使新的成像方式,如单脉冲FLIM。
2018-10-11 physics.ins-det physics.optics
Anomalous Relativistic Emission from Self-Modulated Plasma Mirrors
ELI Beamlines Facility, The Extreme Light Infrastructure ERIC(ELI光束线设施,极端光基础设施ERIC);Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院);Institute of Laser Engineering, Osaka University(大阪大学激光工程研究所);Faculty of Nuclear Science and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague(捷克布拉格工业大学核科学与物理工程学院);Kansai Photon Science Institute, National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology(量子与放射科学研究所关西光子科学研究所)
研究揭示了等离子体镜反射高阶谐波时,时空相干性丧失导致异常方向性辐射的高效产生机制,通过分析与粒子-细胞模拟验证了激光驱动的相对论电子微束振荡作用。
2023-10-16 physics.optics physics.plasm-ph
Strongly Nonlinear Slow Light Polaritons in Subwavelength Modulated Waveguides
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所);Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心量子使能计算中心);Institute of Physics, Lodz University of Technology(罗兹理工大学物理研究所)
研究通过设计低群速和群速色散的介质超晶格结构,实现强光物质相互作用下的慢光,显著增强非线性效应,推动少光子量子领域发展。
2026-03-31 physics.optics quant-ph
Frequency-resolved photon-electronic spectroscopy for excited state population detection
强激光场中原子向激发态的激发是电离阈值以下高次谐波产生的关键,但由于缺乏合适的探测方法,目前尚不清楚。我们提出了一种利用频率分辨光子电子能谱技术来重建二次延迟激光脉冲的激发态布居。该技术利用傅里叶变换将电离从不同的激发态分离到光谱上的不同位置。利用分离的优点,我们提出了一种在第一个脉冲后重建不同激发态上布居的方案。通过对氦原子和氢原子的高精度布居重构,验证了该方案的有效性。
2018-12-14 physics.atom-ph physics.optics
Pulse shaping in the terahertz frequency range for the control of photo-excited carriers in graphene
可以优化几个周期的太赫兹(THz)激光脉冲的形状以提供对石墨烯中的导带群的控制。为了以理论的方式证明这种控制,使用$B$样条的驱动脉冲的光谱参数化,以便获得带宽为$\sim$ 30 THz的实验现实脉冲。通过差分进化,使用$B$样条展开系数作为决策变量的频谱形状的优化。数值结果表明,在石墨烯中的载流子密度的改变的可能性的一个因素为4,对于一个固定的脉冲能量。此外,我们表明,有可能选择性地抑制或增强多光子吸收功能,通过优化在倒易空间的窄窗口。还讨论了脉冲成形在石墨烯中的散射机制的控制中的应用。
2018-11-03 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
All-optical switching on the nanometer scale excited and probed with femtosecond extreme ultraviolet pulses
在纳米长度尺度上对磁化的超快控制,特别是全光开关,是将超快磁性置于数据存储技术未来技术应用道路上的关键。然而,由于光辐射的波长限制,在这种长度尺度上用光进行磁化操纵是具有挑战性的。在这里,我们激发瞬态磁光栅的周期为87 nm的两个相干飞秒光脉冲的干涉在极紫外光谱范围内的自由电子激光设施费米在GdFe合金。随后的超快演变的磁化模式探测的第三个,时间延迟的脉冲调谐到Gd的N-边缘在8.3 nm的波长的衍射。通过检查同时记录的第一和第二衍射级,并通过使用具有飞秒时间分辨率的宽场磁光显微镜进行参考实空间测量,我们可以最终证明纳米长度尺度上的全光开关的超快出现。
2022-03-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Phonon-modulated Kerr nonlinearity in ultrathin 2H-MoTe2
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Tsientang Institute for Advanced Study(紫江高等研究院);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(合肥国家实验室,中国科学技术大学);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(北京凝聚态物理国家实验室,中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育与研究机构)
研究通过低功率光谱技术探测超薄2H-MoTe2中的相干声子动力学,利用相敏非线性光谱技术实现对Kerr非线性的调制,通过双色泵浦探测和TDDFT计算揭示电子与声子耦合动力学。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast dynamics of excited electronic states in nitrobenzene measured by ultrafast transient polarization spectroscopy
利用超快瞬态偏振光谱(UTPS)研究了液体硝基苯中最低单重激发电子态的超快动力学,将光学克尔效应(OKE)光谱技术扩展到激发电子态。激发分子系综的三阶非线性响应对激发态特征和几何形状的细节高度敏感,并且使用在填充S1激发态的第三飞秒脉冲之后的两个飞秒脉冲来测量。通过测量作为所涉及的三个脉冲之间的时间延迟的函数的该响应,我们提取了激发态上的波包的失相时间。作为泵激发后的时间延迟的函数测量的失相时间示出了指示激发态上的振荡波包动力学的振荡。从实验测量和支持的理论计算,我们推断,波包完全离开S1态表面后,三次穿越系统间的交叉之间的单重态S1和三重态T2。
2019-12-30 physics.chem-ph physics.optics quant-ph