基于光譜燒孔晶體材料產(chǎn)生任意信號的研究.pdf

1、隨著基于光子回波的任意信號產(chǎn)生技術(shù)的不斷成熟，對于光子回波的研究也變得日益迫切。光子回波模型的不斷發(fā)展使得科研者有更多的方式，更多的參量去精確控制我們所產(chǎn)生的光子回波，從而提高光學(xué)任意信號產(chǎn)生技術(shù)的性能。在本文中所產(chǎn)生光子回波的共振介質(zhì)為光譜燒孔晶體材料。
　　本文首先概述了光譜燒孔晶體材料與光子回波現(xiàn)象，并闡述了光子回波模型的研究現(xiàn)狀，分析了每種模型的優(yōu)缺點；介紹了用于對Maxwell-Bloch方程離散化處理的有限時域差分算法

2、。
　　本文主要研究內(nèi)容包括：
　　1.詳細描述了光學(xué)Bloch方程的推導(dǎo)過程。利用光學(xué)Bloch方程分別求解了光學(xué)章動現(xiàn)象以及自由感應(yīng)衰減現(xiàn)象的透射場表達式。利用光學(xué)章動與自由感應(yīng)衰減的光學(xué)Bloch方程得到了二脈沖光子回波（2PE）的電場表達式，并繪制產(chǎn)生2PE過程中的Bloch矢量變化圖。
　　2.建立基于光學(xué)Bloch方程的三脈沖光子回波（3PE）模型。將3PE現(xiàn)象看作是光學(xué)章動現(xiàn)象與光學(xué)自由感應(yīng)現(xiàn)象三次交替發(fā)

3、生并使偶極矩的感應(yīng)極化強度最大時的現(xiàn)象，利用光學(xué)Bloch方程推導(dǎo)出了3PE表達式并繪制了Bloch矢量變化圖。根據(jù)推導(dǎo)出的3PE表達式，分析了輸入脈沖間隔對于3PE強度的影響；分析了光學(xué)厚度對于3PE效率的影響。解釋了壓縮脈沖的實質(zhì)是無數(shù)個單頻光子回波在同一時間上的疊加，給出了提高壓縮脈沖性能的方法。
　　3.綜述了時域有限差分算法的由來；介紹了預(yù)糾正-時域有限差分算法(IPC-FDTD)；使用IPC-FDTD算法分析了產(chǎn)生2P

4、E與3PE的整個光學(xué)瞬態(tài)相干過程，得到了每個光學(xué)瞬態(tài)相干過程的Bloch矢量演化圖及其透射場圖。解釋了光子回波現(xiàn)象實質(zhì)是原子偶極矩相位的復(fù)相結(jié)果。驗證了光子回波電場幅值隨輸入脈沖時間間隔增大呈e指數(shù)衰減。
　　4.提出了一種基于壓縮脈沖的雙幅度脈沖位置調(diào)制（DAPPM）信號產(chǎn)生方法。該方法首先利用兩束線性啁啾激光在燒孔晶體內(nèi)相互作用形成光譜光柵，再由多束線性啁啾激光去掃描光譜光柵，從而產(chǎn)生DAPPM信號。DAPPM信號子脈沖的位置