飛秒激光在光子晶格中傳播特性的研究.pdf

1、光在光子晶格或光波導(dǎo)陣列（即折射率周期性調(diào)制介質(zhì)）中的線性或非線性傳播表現(xiàn)出許多離散系統(tǒng)中所特有的傳輸行為特性，類似于電子在半導(dǎo)體晶格中的傳輸，與在均勻介質(zhì)中的傳播大不相同。由于波導(dǎo)間的消逝場(chǎng)使得波導(dǎo)間存在能量耦合，光在光子晶格中的傳播就表現(xiàn)出離散化，其動(dòng)力學(xué)過程包括離散衍射、離散孤子、反常衍射、布洛赫波等。這些離散化的特性使得光子晶格在全光信號(hào)數(shù)據(jù)處理、光通訊系統(tǒng)、光交換網(wǎng)絡(luò)等方面具有重大的潛在價(jià)值。
　　 目前國(guó)際上對(duì)光在光

2、子晶格中傳輸?shù)难芯慷嗍窃诜€(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行的，對(duì)瞬態(tài)的研究較少，而飛秒激光在光子晶格傳輸中將可能產(chǎn)生許多新奇的現(xiàn)象，具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義，值得我們?nèi)ヌ剿餮芯俊?br>　　 我們利用雙光束干涉方法在摻鐵鈮酸鋰晶體中通過光折變效應(yīng)寫入一維光子晶格，觀測(cè)飛秒脈沖在光子晶格中的傳輸特性。當(dāng)脈沖光正入射到晶體的一個(gè)波導(dǎo)中時(shí)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了離散衍射現(xiàn)象。
　　 同時(shí)，為了能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量飛秒脈沖的全部特征參數(shù)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中搭建了二次諧波

3、頻率分辨光學(xué)快門（SHG-FROG）系統(tǒng)。SHG-FROG技術(shù)是利用瞬時(shí)和頻非線性光學(xué)效應(yīng)，測(cè)量脈沖的FROG跡線圖，再結(jié)合圖像處理技術(shù)中成熟的相位恢復(fù)算法，對(duì)飛秒脈沖實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和相位的完全測(cè)量。
　　 根據(jù)SHG-FROG系統(tǒng)的探測(cè)結(jié)果，我們將在樣品中構(gòu)建一維波導(dǎo)陣列后探測(cè)脈沖的寬度與樣品無結(jié)構(gòu)時(shí)探測(cè)脈沖的寬度做比較，可以發(fā)現(xiàn)脈沖寬度變窄，即該一維波導(dǎo)陣列對(duì)正入射的超短脈沖的寬度有壓縮作用，且兩側(cè)波導(dǎo)對(duì)脈寬的壓縮作用比中心波導(dǎo)對(duì)