Laser Intensity Noise Suppression for Preparing Audio-Frequency 795 nm Squeezed Vacuum State of Light at Rubidium D1 Line
利用声光调制器(AOM)实现了两个反馈回路,分别对腔-光耦合器产生的795 nm近红外(NIR)基频激光和397.5 nm紫外(UV)基频激光进行了强度稳定,并对两个反馈回路进行了实验研究。对于795-nm NIR激光束,半小时内具有$\sim10$ kHz带宽的典型峰-峰激光强度波动已经分别从$\pm7.45$ $\%$改善到$\pm0.06$ $\%$,并且对于397.5-nm UV激光束,从$\pm9.04$ $\%$改善到$\pm0.05$ $\%$。在3 $\sim$ 9 kHz音频分析频率范围内,用PPKTP晶体制作的亚阈值OPO在795 nm处制备的压缩真空态的压缩能级从-3.3 dB提高到-4.0 dB。
2020-03-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Low frequency-to-intensity noise conversion in a pulsed laser cavity locking by exploiting Carrier-Envelope Offset manipulation
我们报告的依赖性的频率到强度的噪声转换锁定的超快激光对高精细光学谐振腔从载波包络偏移(CEO)频率。通过腔精细度和激光CEO频率的适当组合,可以优化陷获到光学谐振腔中的激光强度的信噪比。的理论描述的问题连同数值模拟和实验结果的目的是一个强大的抑制的强度波动的被困激光场。
2022-01-25 physics.optics
Exploring Spectral Singularities and Topological Lasers in PT-Symmetric Weyl Semimetals
Istanbul University(伊斯坦布尔大学);National Intelligence Academy, Institute of Engineering and Science(国家情报学院,工程与科学学院)
PT对称韦尔半金属通过谱奇点和轴子项调控,实现12种拓扑激光配置,展现新型光学现象与拓扑特性。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Polarization sensitive laser intensity inside femtosecond filament in air
在空气中,实验测量了飞秒灯丝内偏振态与箝位强度的关系。通过将激光脉冲椭圆从线偏振调谐到圆偏振,测得的激光丝内的箝位强度逐渐增加,最高可达1.7倍。通过求解扩展的非线性薛定谔方程(NLSE),实验结果与模拟结果吻合较好。灯丝内部的偏振敏感的钳位强度提供了一个重要的因素,以充分理解到目前为止观察到的偏振相关现象。
2019-02-09 physics.optics
Experimental evidence and theoretical modeling of two-photon absorption dynamics in the reduction of intensity noise of solid-state Er:Yb lasers
本文对Er,Yb:Glass激光器中双光子吸收引起的强度噪声降低进行了理论和实验研究。结果表明,双光子吸收机制的时间响应对激光强度噪声谱的行为起着重要的作用。一个模型,包括一个额外的速率方程的双光子吸收损失的开发,并允许预测的实验观察。
2013-02-20 physics.optics
Spectral Singularities and CPA-Laser Action in a Weakly Nonlinear PT-Symmetric Bilayer Slab
研究了弱非线性PT对称双线性平板光学活性材料的光谱奇异性。特别地,我们导出了激光阈值条件,并计算了激光输出强度。这些揭示了系统的以下意想不到的特征:1。对于层的折射率的实部$η$等于1的情况,有损层的存在降低了阈值增益; 2.对于当$η-1$比折射率的虚部的大小大得多时更常见的情况,阈值增益系数是具有局部最小值的$η$的函数。后者与增益材料的均质板的阈值增益系数形成鲜明对比,该阈值增益系数是$η$的递减函数。我们用这些结果来评论的非线性效应的前景,使用这个系统作为CPA激光器。
2014-04-07 math-ph math.MP physics.optics
Exceptional Point Singularities in Multi-Section DFB Lasers
激光器具有可控的增益和损耗,并且在适当的设计条件下,是理想的非厄米特系统,允许直接观察和设计光谱奇点,如例外点(EP)。双段分布反馈(DFB)量子级联激光器(QCL)是这样的系统的原型,其允许腔法布里-珀罗(FP)模式的阶梯与四分之一波长移位的DFB模式的受控耦合。调整耦合强度和这两组模式之间的增益差,使探测的制度,从弱耦合到强耦合和异常点奇异的鲁棒观测。在这些特殊的点,激光器表现出一系列的激射和相干完美的吸收dynamics 1,2当泵浦透明。此外,泵浦方案允许故意提升的例外点简并。这些结果表明,由于耦合参数和系统损耗可以在单个器件中进行调节,双节QCL是研究异常点的理想平台。
2022-03-07 physics.app-ph physics.optics
A dark-field setup for the measurement of light-by-light scattering with high-intensity lasers
本文提出一种共用聚焦光学元件的暗场实验装置,可在拍瓦级高场激光设施中于强背景下探测单光子级量子真空光-光散射,并估计了不同偏振下的信号光子数。
2024-04-16 hep-ph physics.optics quant-ph
Spectral intensity and phase changes of short laser pulses by two-photon absorption
本文计算了透射型简并泵浦-探测几何中无相互作用二能级分子的三阶非线性偏振态,并计算了它们的双光子吸收。考虑了激光脉冲通过由分子组成的介质薄板时的光谱强度和相位变化。我们还研究了分子的衰减速率和脉冲啁啾对其光谱强度和相位变化的影响。
2018-12-20 physics.optics
Probing vacuum birefringence by phase-contrast Fourier imaging under fields of high-intensity lasers
在真空中,高强度激光可以通过虚真空偏振过程引起光子-光子相互作用,虚真空偏振可以通过光子在强场中的相速度移动来测量。在光频域中,光子-光子相互作用是由欧拉-海森堡有效作用量描述的偏振介导的。该理论预言了量子电动力学(QED)中由非线性性质引起的相速度移动的真空双折射或偏振依赖性。提出了一种利用相衬傅里叶成像的绝对相速度位移测量强激光场作用下真空双折射的方法。该方法可以用于观察甚至超出QED真空极化的效应。
2011-04-06 hep-ph physics.optics quant-ph
Phase Noise and Intensity Noise of the Pulse Train Generated from Mode-locked Lasers in the Demodulation Measurement
从理论上分析了解调测量中脉冲训练的相位噪声和强度噪声。首次利用傅里叶级数讨论了脉冲不对称性的影响。实验上,不同的带宽和入射功率电平的光电探测器进行了比较,以实现最小的脉冲失真。
2010-07-30 physics.optics
A large aperture reflective wave-plate for high-intensity short-pulse laser experiments
我们报道了一种利用相移镜(PSM)的反射波片系统,在不改变光束位置和方向的情况下,实现了椭圆偏振的连续变化。多层膜光学系统的大口径可扩展性和高强度宽带激光束的适用性使得反射波片成为相对论激光-等离子体相互作用实验的理想工具。我们的测量确认保存的脉冲宽度和频谱时,30 fs的钛:蓝宝石激光束通过系统。
2012-02-29 physics.optics
Enhancement of Unruh effect in high-intensity laser fields using hyperbolic metamaterials
高强度的激光场作用于自由电子被提出来产生足够大的加速度,使昂鲁辐射的检测。然而,目前可实现的电子加速度还不够大。在这里,我们证明了在高强度激光场的Unruh效应是强烈增强的双曲型超材料,使许多数量级的小加速度可以用来检测Unruh辐射。
2020-08-09 gr-qc physics.optics
Intensity equations for birefringent spin lasers
半导体自旋激光器与传统激光器的区别在于存在自旋极化载流子。自旋极化载流子的角动量向光子的转移为激光器的运转提供了重要的机会。随着自旋极化载流子的注入,其导致圆偏振光,发射光的偏振可以比其强度更快地改变一个数量级。自旋激光器的这种超快操作依赖于大的双折射,这通常被认为是自旋和传统激光器中的有害因素。介绍了自旋激光器的一种透明的描述,利用强度方程,阐明了双折射对激光器的强度和偏振调制的影响。虽然强度调制与双折射无关,但对于偏振调制,双折射的增加直接增加谐振频率。我们的研究结果为激光器的自旋相关响应和自旋电子学应用提供了指导。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Intensity noise self-regulated solid-state laser at 1.5$μ$m using an ASHG based Buffer Reservoir
基于二次谐波产生(ASHG)的吸收机制,成功地实现了作为一个缓冲水库的固态Er,Yb:玻璃激光器在电信波长发射。我们表明,轻微的ASHG率转换为0.016%,使用BBO晶体能够抵消多余的强度噪声在弛豫振荡频率,即35 dB的减少,以及取消放大的自发发射拍在自由光谱范围的共振的激光器位于GHz范围。
2017-08-25 physics.optics
Limitations on the attainable intensity of high power lasers
结果表明,即使是一个单一的$e^-e^+$对产生的超强激光场在真空中将导致雪崩的QED级联的发展,迅速耗尽入射激光脉冲。这证实了老N。玻尔猜想,具有临界QED强度$E_S=m^2c^3/e\hbar$的电场永远不可能产生。
2010-04-29 hep-ph physics.optics physics.plasm-ph
Wavelength and intensity dependence of multiple forward scattering at above-threshold ionization in mid-infrared strong laser fields
本文研究了低能光电子阈上电离时,多重前向散射对中红外激光场库仑聚焦的非微扰作用及其与激光强度和波长的关系。我们表明,高阶再散射事件可以有可比的库仑聚焦和有效的再散射数依赖于弱激光参数在经典制度的贡献。而前向散射对库仑聚焦的相对贡献和总的库仑聚焦量随着激光强度和波长的增大而减小。
2011-03-09 physics.atom-ph physics.optics
Practical Formula for Laser Intensity at Beam Spray Onset
本文给出了一个计算束流喷射起始时激光强度的实用公式,并将其应用于国家点火装置的惯性约束聚变。
2006-09-26 nlin.CD nlin.PS physics.optics
Relative Intensity Noise in a Multi-Stokes Brillouin Laser
研究了多斯托克斯布里渊光纤环形激光器的相对强度噪声特性。实验分析了各斯托克斯波的强度噪声,研究了级联布里渊散射过程的噪声动力学。我们观察到高达20 dB/Hz的强度噪声降低相比,RIN输入泵浦激光器。我们研究了光纤环品质因数对激光RIN特性的影响,如振幅减小和弛豫频率。基于一组耦合模方程的数值模型复制了实验观察,证实了多斯托克斯布里渊激光器的B类行为。我们的研究能够确定最佳的参数值操作的多斯托克斯激光器在低噪声制度。
2018-10-26 physics.ins-det physics.optics
The clamped intensity of femtosecond laser pulses varying with gas pressure in the presence of external focusing
我们进行了理论研究的钳位激光强度内的灯丝等离子体作为一个功能的气体压力与外部聚焦。与自聚焦条件下的被夹持强度与气压无关不同,外聚焦条件下的被夹持强度随气压的增加而减小。我们的研究结果可以解释飞秒激光诱导的391-nm前向发射和荧光信号随氮气压力的变化。
2022-05-14 physics.optics physics.plasm-ph
Temporally Resolved Intensity Contouring (TRIC) for characterization of the absolute spatio-temporal intensity distribution of a relativistic, femtosecond laser pulse
当今的高功率激光系统能够达到高达$10^{22}$ W/cm ^2的光子强度,在与材料相互作用时产生等离子体。高强度和超短脉冲宽度的激光使得直接观测等离子体动力学成为一项具有挑战性的任务。在激光-等离子体物理领域,特别是离子加速领域,光强的时空分布是最关键的问题之一。我们描述了一种新的方法的基础上的单次拍摄(即单激光脉冲)啁啾探测计划,采取九个连续帧的帧速率高达太赫兹。这种技术,我们称之为时间分辨强度轮廓(TRIC),使单次测量激光等离子体动力学。利用TRIC,我们演示了在亚皮秒分辨率下,在全脉冲能量下,高功率激光脉冲在焦平面上的完整时空强度分布的重建。
2018-09-16 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Spectral Singularities in the TE and TM modes of a PT-Symmetric Slab System: Optimal conditions for realizing a CPA-Laser
在PT对称光学系统中,光谱奇异性的物理应用研究的有趣成果之一是CPA激光器的发现。这些器件既可以作为阈值激光器,也可以作为相干完美吸收器(CPA),其物理参数值相同。与用作CPA的均匀板不同,板状CPA激光器将吸收来自装置的左侧和右侧的入射波,只要它们具有适当的强度和相位对比。我们提供了一个全面的研究,一个最简单的实验可访问的例子CPA激光器,即PT对称的光学板系统组成的一对平衡的相邻或分离的增益和损耗组件。特别地,我们给出了一个封闭形式的表达式描述对应于其CPA激光配置的系统的光谱奇异性。我们确定的TE和TM波发射(吸收)时,板作为激光器(CPA)的强度和相位对比。我们还研究了这些波的时均能量密度和坡印廷矢量的行为。这对于确定使其充当CPA激光器的系统的物理参数的最佳值是必要的。这些结果对应于增益层和损耗层之间的分离距离$s$是特征长度尺度$s_0$的奇数倍的情况。我们的研究的一个奇怪的副产品是,除了$s$是$s_0$的偶数倍的情况下,有一个临界角的偏振,超过该损耗层发射的波的能量可以大于那些从增益层发射的能量。
2016-05-30 physics.optics
Theoretical and experimental analysis of rare earth whispering gallery mode laser relative intensity noise
从理论和实验两方面研究了不同泵浦方式下全固态回音壁模式B类激光器的相对强度噪声。特别是,我们表明,尖峰频率的谐波中观察到的RIN频谱。一个速率方程模型,包括朗之万力和反转离子和光子数波动之间的非线性耦合已被开发,以再现实验结果,并提取相关的物理参数的拟合的RIN谱。
2017-10-21 physics.optics
Spectral Singularities and a New Method of Generating Tunable Lasers
我们使用一个简单的设置的基础上的无限平面板增益介质,没有镜子,探索实现最近发现的共振效应的光谱奇异性的数学概念的可能性。特别地,我们确定实现这种谐振效应所需的增益系数g和增益区域的宽度L的范围。我们概述了一种方法,允许通过调整增益系数(泵浦强度)放大所需波长的波。我们期望这种方法在构建可调谐激光器方面有重要的实际应用
2010-07-12 math-ph math.MP physics.atom-ph
Spectral singularities and threshold gain of a slab laser under illumination of a focused Gaussian beam
本文研究了均匀光学活性材料无限平板在高斯光束照射下,在薄透镜焦点处的光谱奇异性。我们将这种结构下高斯光束的场分布描述为在光轴附近传播的平面波,其相位和振幅随离光束中心的距离而变化。在此基础上,我们求出了板的传递矩阵。我们探讨的后果,这种配置上确定的阈值增益的活性介质和调谐相关的光谱奇异性的谐振频率。结果表明,光谱奇异性和阈值增益随离高斯光束中心的距离以及聚焦透镜的相对孔径而变化。因此,使用具有较高相对孔径的薄透镜,对应于共振的光谱奇异性向较高频率(较低波长)偏移。数值结果证实了理论研究结果
2021-06-19 physics.app-ph physics.optics
Continuous 40 GW/cm$^2$ laser intensity in a near-concentric optical cavity
利用激光场对自由空间电子波函数进行操纵,可以为透射电子显微术带来新的电子光学元件。特别是,Zernike相位板将使软物质的高对比度成像成为可能,为结构生物学和材料科学带来新的机会。泽尼克板可以使用紧密的、强烈的CW激光焦点来实现,该焦点通过有质动力势来移动电子波的相位。在这里,我们使用近同心腔聚焦7.5千瓦的循环激光功率在1064 nm到一个7 $μ$米的腰部,设置了连续激光强度的记录,并建立了有质动力相衬TEM的路径。
2016-12-13 physics.optics
Probing vacuum birefringence using x-ray free electron and optical high-intensity lasers
真空双折射是强场量子电动力学最引人注目的预言之一:穿过强场区域的探测光子可以通过耦合到泵浦场和探测场的虚拟带电粒子的量子涨落间接地感知所施加的“泵浦”电磁场。这种耦合对场对准敏感,并且可以有效地导致探测光子偏振模式的两个不同折射率,从而引起双折射现象。在这篇文章中,我们进行了专门的理论分析,建议发现实验的真空双折射的X射线自由电子激光/光学高强度激光设备。现实地描述泵浦和探测激光脉冲的宏观电磁场,我们超越了以前的分析,占各种影响之前没有考虑在这种情况下。我们的研究有助于在实际实验中对信号进行严格的定量预测和优化。
2016-05-30 hep-ph physics.optics quant-ph
Response of graphene to femtosecond high-intensity laser irradiation
我们研究了石墨烯对高强度10^11-10^12 Wcm^-2、50飞秒激光脉冲激发的响应。我们确定石墨烯具有相当高的(~3 \times 10^12 Wcm ^-2)单次损伤阈值。超过这个阈值,一个单一的激光脉冲干净地烧蚀石墨烯,留下微观定义的边缘。低于该阈值时,我们观察到激光诱导的缺陷形成,导致多次曝光后晶格退化。我们通过原位拉曼显微镜确定晶格修饰过程。测定了CVD石墨烯在飞秒近红外辐射下的有效寿命及其与激光强度的关系。这些结果也定义了石墨烯在飞秒高强度区域的非线性应用的限制。
2011-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Effect of Power Losses on Self-Focusing of High Intensity Laser Beam in Gases
利用傍轴近似理论研究了超短脉冲激光束外围的功率损耗和激光诱导等离子体产生的时间分辨离焦。我们的分析包括考虑空间分布的激光束辐照度和结果表明,大量的功率损失(10%-80%)发生从光束周边限制长度的灯丝。研究还表明,一般认为的自聚焦临界功率概念与空间分布激光束自折射的考虑是不一致的。提出了一个新的自聚焦判据和多重聚焦假设。
2013-02-04 physics.optics
The Pulse Intensity-Duration Conjecture: Evidence from Free-Electron Lasers
最近,G。Mourou和T. Tajima(Science 331,41(2011))关于驱动器激光脉冲的强度和所产生的脉冲的持续时间,即需要较高的驱动器光束强度来达到较短的辐射脉冲,至今仍然是没有明确理论推理的推测。在这里,我们提供它的情况下,相对论性电子束作为激光的辐射介质(自由电子激光)的推广。这也加强了对该猜想的基本物理原理的理解。
2012-08-03 physics.acc-ph physics.optics
Self-Compression of High-Intensity Femtosecond Laser Pulses in Low Dispersion Regime
基于(3+1)维非线性薛定谔方程,发现飞秒激光脉冲在低色散区的正色散介质中发生自压缩,峰值强度增加一个数量级以上.在此基础上,可以开发出一种高强度飞秒脉冲形成的方法。
2007-06-23 physics.comp-ph physics.optics
Analytical analysis of the decrease in the focal intensity of a femtosecond laser pulse caused by an imperfect surface of compressor diffraction gratings
针对非对称离面压缩器光栅表面缺陷导致飞秒激光焦强下降的问题,推导焦强解析表达式,发现线性角啁啾影响最大,可通过旋转第四光栅最优角消除,且低质量光栅下光谱窄化或提升焦强。
2024-05-13 physics.optics
Intensity Pattern Types in Broadband Fourier Domain Mode-Locked (FDML) Lasers Operating Beyond the Ultra-Stable Regime
我们报告失谐傅里叶域锁模(FDML)激光器中各种强度图案类型的形成,并确定相应的操作条件。这种模式是复杂的激光动力学的结果,并作为一个理想的工具,为基础的物理过程的研究,以及模型验证。通过数值模拟,我们推导出图案的形成与瞬时激光线形相对于扫频带通滤波器透射窗口的光谱位置有关。线形的光谱特性由相位偏移的长期积累决定,由于窄的腔内带通滤波器和半导体光放大器增益介质的快速响应时间,导致时域中的快速高振幅强度波动。此外,我们目前的分布的持续时间的下降的强度轨迹运行的激光在制度中,占主导地位的下降形式,并深入了解他们的演变在大量的往返。
2021-04-19 physics.optics
Ionization rate vs. laser intensity determined from ion count vs. peak intensity due to neutral gas exposure to an 800 nm ultrashort pulsed laser
Air Force Research Laboratory(空军研究实验室)
该研究通过数值反演飞行时间离子光谱仪数据,确定Ar、O₂和N₂的光学周期平均电离率与激光强度关系,重新校准相关参数,得出O₂结果与已发表数据重新评估一致的结论。
2026-09-15 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Intensity-noise suppression due to longitudinal mode coupling in multimode intracavity-doubled lasers
Department of Applied Physics, Stanford University(斯坦福大学应用物理系)
研究揭示了频率倍频激光中通过Lyapunov函数实现振幅噪声抑制的机制,展示了在耦合振荡器系统中强度稳定性的新方法。
2026-08-20 physics.optics
Peak intensity measurement of relativistic lasers via nonlinear Thomson scattering
测量超过$10^{20} \text{W/cm$ ^2 $}$的峰值激光强度通常是一项非常具有挑战性的任务。我们提出了一种简单的方法,通过将一束超相对论电子与激光脉冲碰撞来精确测量高达约$10^{23} \text{W/cm$ ^2 $}$的高强度。该方法利用超相对论电子通过非线性汤姆逊散射发射的辐射的高方向性。初始电子能量在激光尾场加速器的范围内是必需的,原则上允许全光学设置。理论上可以设想10%的精度。
2012-04-11 physics.optics
Influence of the intensity gradient upon HHG from free electrons scattered by an intense laser beam
当电子在真空中被紧密聚焦的激光束散射时,强度梯度是影响电子动力学的关键因素,例如,如之前已经探索的电子与激光场的能量交换[P.X.Wang等人,J.Appl.Phys.91,856(2002)。本文将激光强度的空间梯度视为有质动力势,进一步研究了它对电子高次谐波产生的影响。基于微扰QED计算,我们发现强度梯度的主要作用是使原来的高次谐波谱线展宽。可以在波束宽度和对应的线宽之间建立一对一的关系。因此,这一发现可能为我们在实验中测量强激光束宽提供了一种有希望的方法。此外,对于同一激光脉冲,我们还研究了横向和纵向光强梯度对高次谐波的不同影响。
2013-10-08 physics.atom-ph physics.optics
Laser intensity noise suppression for space-borne gravitational wave mission
针对激光强度噪声制约引力波探测等精密测量任务的问题,研究建立噪声分解模型并设计专用光电反馈环路,构建出0.1 mHz-1 Hz频段超低强度噪声的光纤放大器系统,为超低频精密测量传感提供实验与技术支撑。
2025-05-21 physics.optics
Non-resonant cavity for intensity buildup of multiple lasers
本研究建模、研制并测试了一种非谐振腔,可合束多波长激光并将强度提升一个数量级以上,兼具搭建简单、特性灵活、抗扰动等优势,适用于原子分子阱等空间受限的强度增强场景。
2023-02-10 physics.ins-det physics.optics
Spatiotemporal control of high-intensity laser pulses with a plasma lens
本研究利用等离子体透镜实现高强度激光脉冲的时空控制,使啁啾脉冲产生可任意预设速度的飞行焦点,该器件可近距放置且能在近相对论强度下工作,为激光应用优化提供新途径。
2023-12-19 physics.optics physics.plasm-ph
Probability distribution of intensity fluctuations of vortex laser beams in the turbulent atmosphere
采用数值模拟的方法分析了涡旋光束在大气中传输的统计特性。比较了高斯光束和涡旋光束光强起伏的累积分布函数和概率密度函数。结果表明,对于弱起伏湍流大气中的传播条件,(Rytov参数远小于1),高斯光束轴向光强起伏服从对数正态分布,而涡旋光束轴上的辐射强度起伏的概率密度分布很好地近似于饱和起伏条件下的指数分布特征(Rytov参数远大于1)
2018-02-09 physics.optics
Theoretical study of laser intensity noise effect on CW-STED microscopy
受激发射耗尽(STED)显微镜的空间分辨率随样品标记技术和显微镜组件而变化,例如,激光器、透镜和光电探测器。损耗激光强度的波动会降低STED显微镜可达到的分辨率;波动越强,达到给定分辨率所需的平均强度就越高。这种现象在每次STED测量中都会遇到。然而,缺乏一个理论框架,评估强度波动对空间分辨率的影响。本文提出了一种分析配方的基础上的随机模型,其特征在于在连续波(CW)STED显微镜的损耗效率的激光波动和相关时间的影响。我们比较了分析结果与模拟使用广泛的强度噪声条件,并发现了高度的一致性。所使用的随机模型考虑了激光强度波动的色噪声分布。在小涨落和大涨落关联时间范围内,得到了简单的解析表达式。这些表达式与现有的实验数据拟合得很好。最后,这项工作提供了一个起点,在各种显微镜实现其他激光噪声效应建模。
2022-03-05 cond-mat.stat-mech physics.optics
Effect of laser intensity and dynamics of plasma on laser induced breakdown spectroscopy
当激光诱导等离子体在外加稳恒磁场作用下或在小腔体中被限制/减速时,激光诱导击穿光谱(LIBS)的信号会增强。在磁约束的情况下,已经观察到LIBS信号的增强~2倍。磁约束和空间约束的组合提供了一个数量级的增强。对减速等离子体的理论分析与实验观测相一致。发现LIBS信号的增强依赖于等离子体约束的效率以及激光的持续时间。LIBS信号在较高激光强度下的饱和与电子-离子碰撞频率以及等离子体羽流的动力学和不稳定性有关。还讨论了进一步增强发射的可能性。
2014-06-30 physics.optics physics.plasm-ph
Surface plasmon assisted magnetic anomalies on room temperature gold films in high-intensity laser fields
补充我们的STM和电子发射研究调查,在强激光场中的电子配对中得出结论[1],进行了进一步的飞行时间电子发射研究,改变入射光的偏振角,激发表面等离子体振荡。已经发现,归因于电子配对的电子谱的那些部分在已经发现配对效应的80 GW/cm 2附近与在该区域之外(例如120 GW/cm 2)具有显著不同的角度依赖性。这些结果已被解释为外观的理想或部分理想的抗磁性,一方面,作为异常的磁光效应(旋转)的另一方面,在同一激光强度区域中的配对效应已被发现。
2015-06-01 physics.optics
On the upper limit of laser intensity attainable in non-ideal vacuum
理想真空中激光场强度的上限通常被认为是施温格场,对应于~10^29W/cm ^2。我们在实际的非理想真空条件下研究了这种限制,发现强度抑制从10^25 W/cm ^2开始出现,当腔室中的剩余电子密度超过109 cm ^-^3时,强度抑制的上限为1026 W/cm ^2。这是因为剩余电子的存在触发了量子电动力学级联的雪崩,产生了大量的电子和正电子对。由于辐射反应,轻子进一步被捕获在驱动激光场中,这显著地消耗了激光能量。根据粒子模拟和理论分析,给出了真空度与可达强度之间的关系。这些结果回答了一个关键问题,可实现的光强度的基础上,目前的真空条件,并提供了一个指导方针,为未来的100拍瓦级激光器的发展。
2020-11-30 physics.optics physics.plasm-ph
All-optical programming of polarization singularities in a photonic-crystal laser
Ecole Centrale de Lyon, CNRS, INSA Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CPE Lyon, Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL)(里昂中央理工学院,法国国家科学研究中心,里昂国立应用科学学院,里昂第一大学,里昂高等化工学院,里昂纳米技术研究所);Department of Physics, NISM Institute, University of Namur(纳慕尔大学物理系,NISM研究所);Centre for OptoElectronics and Biophotonics (COEB), School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University(南洋理工大学电气与电子工程学院光电与生物光子学中心);CNRS-International-NTU-Thales Research Alliance (CINTRA)(法国国家科学研究中心-国际南洋理工大学-泰雷兹研究联盟)
本文提出通过全光编程实现光子晶体激光中的实空间偏振奇点控制,利用形状光泵产生慢变的介观势场,使负质量布里渊带局域化为受激态,通过泵浦形状调控奇点数量和位置,同时保持动量空间奇点不变。
2026-05-09 physics.optics
Intensity autocorrelation measurements of quantum cascade laser frequency combs in the Terahertz range
报道了利用强度自相关法首次直接测量量子级联激光器频率梳的发射特性。相关技术是基于快速电光采样,带宽优化,以匹配的梳状激光器的发射光谱,中心约2.5太赫兹。我们发现输出光是振幅和频率调制的同时,与强度调制深度高达90%,发生在几个皮秒的时间尺度短。我们将这些发现与来自光导天线的脉冲太赫兹光的强度自相关测量进行比较,并发现非常不同的结果。我们没有观察到梳状和分散制度的显着差异。该技术在未来量子级联激光器超短脉冲的测量中具有重要意义。
2017-02-10 physics.ins-det physics.optics
Physics of Spectral Singularities
谱奇点是一般复散射势的连续谱中的某些点。我们回顾了最近的事态发展,导致发现他们的物理意义,后果和概括。特别是,我们给出了一个简单的定义谱奇异性,提供了一个一般性的介绍${\cal PT}$ -对称性的频谱后果(澄清围绕这个问题的一些争议),概述了主要的想法和结构中使用的伪厄米表示的量子力学,并讨论了如何进入物理文献中的谱奇异性作为障碍,这些建设。然后,我们回顾了散射理论的传输矩阵公式和复散射势在光学中的应用。这些使我们能够阐明光谱奇点的物理内容,并描述其光学实现。最后,我们调查的一些最重要的结果中获得的主题,提请特别注意的显着的事实,即存在的线性和非线性光学光谱奇异性的条件产生简单的数学推导的激光物理学的一些基本结果,即激光阈值条件和激光输出强度的线性依赖于增益系数。
2015-04-05 math-ph math.MP physics.optics
Towards direct spatial and intensity characterization of ultra-high intensity laser pulses using ponderomotive scattering of free electrons
提出利用超低气压气体中自由电子的有质动力散射分布直接测量超高强度激光强度与空间结构,并经两套激光系统实验验证。
2023-07-17 physics.ins-det physics.optics physics.plasm-ph
Persistence and Stochastic Periodicity in the Intensity Dynamics of a Fiber Laser During the Transition to Optical Turbulence
许多自然系统显示不同的动力学机制之间的过渡,这是很难识别的数据时,是嘈杂的和高维的。一个技术相关的例子是光纤激光器,它可以显示复杂的动力学行为,涉及数百万腔模式的非线性相互作用。在这里,我们研究了当激光泵浦功率增加时发生的层流-湍流转变。通过应用各种数据分析工具的经验强度时间序列,我们表征其持久性,并表明,在过渡时间的相关性可以精确地表示一个令人惊讶的简单模型。
2018-02-17 nlin.CD physics.optics
Model-independent inference of laser intensity
超相对论性电子束通过强激光脉冲时,沿其传播方向发出辐射,形成特征角分布。在这里,我们表明,在平行和垂直于激光偏振的平面中测量该轮廓的方差,以及电子束的平均初始和最终能量,允许以独立于电子动力学模型的方式推断激光脉冲的强度。所提出的方法适用于辐射反应是否重要,以及它是否是经典的或量子的性质,在强度的三个数量级的精度为百分之几。它能容忍具有宽能量分布和有限发散度的电子束。在激光-电子束碰撞实验中,时空波动导致光束的对准从一个镜头到另一个镜头变化,这允许推断碰撞点处的激光强度,从而便于理论计算和实验数据之间的比较。
2020-05-14 physics.optics physics.plasm-ph
Generating asymmetric aberration laser beams with controlled intensity distribution
利用相位不对称的衍射光学元件产生了强度分布可控的非对称像差激光束。相位分布的不对称性是通过在复平面中移动坐标来引入的。结果表明,aALB的自聚焦特性保持不变的非对称参数。然而,相位不对称性的受控变化允许控制aALB的空间强度分布。在一个理想的含有三个等强度亮瓣的ALB中(对于$m=3$),通过引入不对称性,大部分强度可以转移到单个亮瓣中的任何一个,并形成高功率密度瓣。通过非对称性参数$β$和$m$可以精确控制高功率密度波瓣的空间位置,并确定了它们之间的经验关系。我们发现,对于特定的$β$值,高功率密度波瓣中的强度可以增强$\sim$ 6倍于其他亮波瓣中的强度。实验结果与数值模拟结果吻合较好。这些发现可以适用于诸如光学捕获和操纵以及材料处理等应用。
2022-01-06 physics.optics
Nonlinear spatiotemporal control of laser intensity
对激光脉冲强度的时空控制有可能实现或彻底改变目前受传统光学提供的较差灵活性影响的广泛的基于激光的应用。具体地,这些光学器件将高强度区域限制在瑞利范围内,并且对峰值强度的轨迹几乎没有控制。在这里,我们介绍了一种非线性时空控制技术,“自飞焦点”,产生一个任意的轨迹强度峰值,可以持续的距离可比的焦距。该技术结合了时间脉冲整形和介质的固有非线性,以定制脉冲内每个时间切片到达其焦点的时间和位置。作为其实用性的一个例子,模拟表明,自飞焦点可以形成高度均匀的米级等离子体,适用于先进的等离子体加速器。
2020-12-04 physics.optics physics.plasm-ph
X-ray photon scattering at a focused high-intensity laser pulse
研究了任意模式组成的近轴拉盖尔-高斯光束与聚焦强激光脉冲正面碰撞中的X射线光子散射。对于碰撞激光场的偏振矢量的适当选择的相对取向,这引起真空双折射效应,其表现为偏振翻转的信号光子。在这篇文章中,XFEL被假定为适度地聚焦到比高强度激光束更大的腰部。如前所述的一个基本的傍轴高斯光束的特殊情况下,这种情况下,一般伴随着一个散射现象的X射线能量信号光子外的XFEL光束的前锥,潜在的帮助检测的效果在实验中。在这里,我们研究的命运下的X射线散射信号的高强度泵的横向焦点分布的示例性变形。
2019-06-23 hep-ph physics.optics