摘要：准确评估与灵活调控表面等离激元(surface plasmon polaritons,SPP)的传输特性对基于等离激元效应设计的高速-小型化器件具有重要意义.本文从理论上推导了SPP在不同厚度金膜表面传播的群速度色散.当金膜厚度小于40 nm时,随着膜厚度的增大,SPP的群速度色散显著减小;金膜厚度为40-60 nm时,SPP的群速度色散下降趋势变缓,并在厚度大于60 nm后保持恒定.利用时域有限差分方法,数值模拟了不同传播距离下SPP的电场时间演化.通过比较不同传输距离下SPP近场强度与入射光色散量的关系确定SPP的群速度色散,并得到接近理论推导的结果,进而提出利用负啁啾脉冲激发SPP来补偿传输中产生的群延迟色散,实现不同传输距离SPP场振幅、脉宽的调控.此外,利用定制的SPP激发金属纳米天线,通过调控入射脉冲色散量与SPP在金膜中传播产生群延迟色散的传播特性相结合的手段,实现在纳米信号接收器中热点位置的fs时间灵活时空相干控制.这对于利用等离激元效应设计和控制微型片上集成系统具有重要意义.

摘要：负色散镜的色散补偿性能对设计和制备的精度要求都非常高,折射率和薄膜物理厚度是其性能准确实现的必要参数。实验设计并镀制了Gires-Tournois(G-T)镜,结合电场强度分布及薄膜的群延迟色散(GDD)、扫描电镜的测量结果,从材料折射率、膜层厚度、敏感膜层的变化及界面粗糙度等主要因素对Gires-Tournois镜群延迟色散性能的影响进行了分析。研究表明:设计时采用的材料折射率要根据实际实验计算得到;群延迟色散量随着总的膜层厚度和腔的厚度增加而增加;电场强度的分布决定色散补偿能力及敏感膜层的位置,最薄的膜层不一定是最敏感的膜层,敏感膜层对沉积厚度控制精度要求非常高;薄膜的界面粗糙度和不均匀性也是误差产生的重要原因。

摘要：设计和制备了两种高色散镜,分别在780—870nm波长范围内提供约-800fs2群延迟色散补偿(group-delay dispersion,GDD)和在1030—1050nm的波长范围内提供约-2500fs2的群延迟色散补偿.设计的高色散镜用双离子束溅射方法进行制备.从白光干涉仪的测试结果可以看出,得到的-800fs2GDD高色散镜和设计符合得比较好;-2500fs2GDD的高色散镜用在掺Yb光纤激光器中很好的抑制了脉冲展宽.这是制备得到的国产高色散镜及在光纤激光器中应用的首次报道.

摘要：阐述了用光学薄膜进行色散补偿的基本原理,介绍了设计的基本过程.根据Ti∶ Sapphire飞秒激光器中腔内色散补偿的要求,设定了色散补偿目标,通过计算机优化,得到了一种40层的Ta2O5/SiO2介质膜系.该膜系能在720～870 nm范围获得大于99.5%的反射率,在510～550 nm获得大于90%的透射率,在740～850 nm提供较平滑的-40 fs2的群延迟色散.这样的结果经过7次反射后,可以补偿5-mm Ti∶ sapphire晶体产生的绝大部分群延迟色散.

摘要：根据钛宝石激光器的要求,实验设计了中心波长800nm带宽200nm的啁啾镜,在700-900nm波长范围内提供约-60fs2群延迟色散(group delay dispersion,GDD).采用双射频离子束溅射方法进行制备,用实验室搭建的白光干涉仪进行色散性能测试,从测试结果可以看出,制备的啁啾镜的性能和设计值符合得比较好.制备得到的非成对啁啾镜在钛宝石激光谐振腔中进行色散补偿,锁模后分别获得了12fs和9.5fs的激光脉冲输出.这是目前报道的使用国产啁啾镜获得的最短的飞秒激光脉冲输出.

摘要：介绍了一种有效的色散补偿镜优化设计方法 .这种方法将广义模拟退火法和最小二乘法结合起来使用 .在色散补偿镜的设计过程中 ,用双啁啾结构作为初始膜系 ,发现了一些设计双啁啾结构应注意的规律 .这种新的优化方法避免了局部陷阱问题 ,最终结果也比较令人满意 .此外 ,这种优化设计方法还可以应用于设计啁啾光纤光栅 .

摘要：设计了中心波长800 nm带宽约500 nm的啁啾镜对,在550—1050 nm波长范围内提供约60 fs2群延迟色散(group delay dispersion,GDD),通过啁啾镜对的形式使GDD振荡波纹由单个啁啾镜的±100 fs2减小到±20 fs2.采用双射频离子束溅射方法进行制备,用白光干涉仪进行色散性能测试,从测试结果可以看出,制备的啁啾镜的反射率、GDD性能和设计值符合得比较好.制备出的550—1050 nm超宽带啁啾镜对在钛宝石激光器腔外进行色散补偿,原输入脉冲由24—27 fs压缩到12 fs,这是国产超宽带啁啾镜对的首次应用.

摘要：介绍了啁啾镜的基本原理和优化设计思想 ,阐述了优化设计的基本过程 ,并通过计算机优化计算了啁啾镜设计。具体分析了影响啁啾镜色散补偿特性的几个主要因素 ,如色散量、色散带宽、膜层数以及膜层的厚度变化对啁啾镜光学特性造成的影响。

摘要：飞秒激光脉冲的产生主要依赖于激光腔内净的负群延迟色散.但是在固体激光器中,增益介质和其它光学元件却引入了正色散,因此需引入相应的色散补偿机制.布儒斯特角棱镜对曾是激光腔中色散补偿的主要办法,但是它在进行群延迟色散补偿的同时还会引入高阶色散,使激光器操作困难并影响激光器的尺寸和重复频率.Gires-Tournois镜是一种新型的色散补偿元件,可以克服这些缺点.本文介绍了Gires-Tournois镜的基本结构,分析了影响Gires-Tournois镜的群延迟时间、群延迟色散和三阶色散的量,给出了Gires-Tournois镜的设计原则并根据Cr∶LiSAF飞秒激光器中的色散补偿要求设计了性能优良的Gires-Tournois镜.该Gires-Tournois镜在750～900nm的波长范围内具有高于99.9%的反射率和-35±8fs2的群延迟色散.用这样的Gires-Tournois镜经过4次反射后可以补偿3mm的Cr∶LiSAF晶体的绝大部分群延迟色散.