自適應(yīng)脈沖整形相干控制的研究.pdf

1、基于超快脈沖整形相干控制技術(shù)是這是國際上近年來興起的前沿研究領(lǐng)域之一，它在相干控制化學(xué)反應(yīng)、強(qiáng)激光控制電離、高次諧波和阿秒脈沖的產(chǎn)生及相干控制量子態(tài)轉(zhuǎn)移并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)量子信息的處理和存儲(chǔ)等方面具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。本文基于自適應(yīng)脈沖整形技術(shù)重點(diǎn)研究了雙光子躍遷、二次諧波產(chǎn)生以及受激拉曼散射的相干控制，其主要內(nèi)容包括： (1)回顧了傅立葉變換飛秒激光脈沖整形的物理基礎(chǔ)、脈沖整形系統(tǒng)、脈沖整形測量技術(shù)(SHG-FROG技術(shù)和SPIDE

2、R技術(shù))。研究了基于空間光學(xué)調(diào)制器(SLM)的脈沖整形的相干控制技術(shù)以及相關(guān)的基因遺傳算法。 (2)通過方波調(diào)制光譜相位分布的深度、周期以及初始相位實(shí)現(xiàn)了香斗素515中雙光子熒光相干控制，通過優(yōu)化反饋控制的方法實(shí)現(xiàn)了雙光子熒光的增強(qiáng)。SHG-FROG研究表明雙光子熒光增強(qiáng)歸于正啁啾脈沖，在此基礎(chǔ)上給出了增強(qiáng)機(jī)制的簡單模型，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 (3)基于基因遺傳算法脈沖整形優(yōu)化反饋控制的方法研究了BBO晶體二次諧波產(chǎn)

3、生，優(yōu)化后晶體二次諧波產(chǎn)生增強(qiáng)了約16％。SPIDER結(jié)果顯示了相對于略有正啁啾原始激光脈沖而言，優(yōu)化后激光脈沖略有負(fù)啁啾且脈寬更短。通過周期性方波調(diào)制光譜相位，BBO晶體的二次諧波產(chǎn)生可以有效地被控制。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了超短激光脈沖產(chǎn)生的二次諧波主要是通過寬帶激光光譜中同頻率的和頻(就是所謂的倍頻)以及不同頻率之間的和頻來產(chǎn)生，前者取決于激光脈沖的峰值功率，后者不僅取決于脈沖的峰值功率而且取決于光譜的相位。 (4)通過方波調(diào)制

4、光譜相位分布的深度、周期以及初始相位在二溴甲烷溶液實(shí)現(xiàn)相干拉曼散射信的相干控制，通過優(yōu)化反饋控制方法實(shí)現(xiàn)了相干反斯托克斯拉曼的增強(qiáng)，信號強(qiáng)度增強(qiáng)了大約7.6倍。SHG-FROG研究表明脈寬壓縮和反直覺泵浦和斯托克斯脈沖序列有利于STIRAP相干布居轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)相干拉曼的效率。 (5)通過脈沖整形優(yōu)化反饋控制的方法成功實(shí)現(xiàn)了苯溶液的相干反斯托克斯拉曼的選擇激發(fā)。SHG-FROG方法用來測量原始和優(yōu)化后激光脈沖，最后討論了這種受激