超级军网中国高频激光晶体~~~~~~~~
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 08:10:14
中国在激光技术领域上的一项最新突破：仅用一个旅行箱大小的可移动设备，就可令导弹甚至卫星上的感应器失效。以往，这种通常安装在战舰上的设备，体积有集装箱那么大。
由中国科学院物理研究所李志远教授率领的一个团队表示，他们已经将能发射高频激光的复杂技术，简化至一个简单的晶体。这将意味着那些安装在战舰上的、让热导飞弹无所遁形的巨型超快激光发生器，可能将会缩小至手提袋的体积，放置在飞机、坦克甚至士兵身上。
清华大学的激光光学教授柳强表示，这是一项有突破性的成就。他说，从来没有人可以用一块晶体就发射如此高频的激光。
柳强说，新的技术能显著简化超快激光的生成，并将有关设备的体积缩小。
科研团队的部分研究资料被刊登在美国物理学会旗下最新一期的《物理评论快报》（ Physical Review Letters ）上。
自从激光技术诞生以来，科学家一直试图通过减少波长来增加激光频率。频率越高，光子所载的能量就越大。通常一台超快激光设备能够产生的脉冲能够达到千万亿分之一秒。虽然经过多年发展，但由于成本昂贵和技术复杂，它们大多数仅限被用在实验室和眼部手术中。
不过，很多国家都投入了将这种技术运用在军事上的竞赛中。例如，美国海军据报在2012年指派了一项研究任务，以研发能够令在导弹上的红外线感应器失效的超快激光系统。
这项技术的逻辑是，利用高频光子攻击感应器，比倚赖激光破坏导弹厚重的金属外壳要容易得多。除了对敌人的目标造成伤害，超快激光还可以作为一种方便的工具，应对加密通讯和侦测隐形飞机。不过，在军事上的应用方面，这种设备显得累赘和过重。
研究人员已经研发出多种制造高频激光的方式，包括利用纯净的气体或者多种晶体，但这些方式都需要在一个很大的房间设置一个设备，而设备的零部件在例如震荡等的外力作用下容易损毁。
李志远的团队声称已经解决了这个问题。他们用锂和铌研发出一块特别的晶体，这块晶体能够将一束普通的激光变成波长最短可达350纳米的高频激光，或者比目前运用的超快系统快3倍的激光。
研发团队在报告中写道，这项技术指向了一个很有前景的方法，这个方法将极大增强激光技术的力量。
柳强说，最大的挑战是在频率转换过程中能量的损耗。激光系统越大，能量损耗的情况就越严重。李志远研发的晶体的转换效率是18% ，意味着有超过80%的能量被消耗掉。但柳强说，对于一个超快激光系统来说，这个效率依然“很高”。如果能够达到他们声称的效率，这项技术可能将很快被实际应用。
中国在激光技术领域上的一项最新突破：仅用一个旅行箱大小的可移动设备，就可令导弹甚至卫星上的感应器失效。以往，这种通常安装在战舰上的设备，体积有集装箱那么大。
由中国科学院物理研究所李志远教授率领的一个团队表示，他们已经将能发射高频激光的复杂技术，简化至一个简单的晶体。这将意味着那些安装在战舰上的、让热导飞弹无所遁形的巨型超快激光发生器，可能将会缩小至手提袋的体积，放置在飞机、坦克甚至士兵身上。
清华大学的激光光学教授柳强表示，这是一项有突破性的成就。他说，从来没有人可以用一块晶体就发射如此高频的激光。
柳强说，新的技术能显著简化超快激光的生成，并将有关设备的体积缩小。
科研团队的部分研究资料被刊登在美国物理学会旗下最新一期的《物理评论快报》（ Physical Review Letters ）上。
自从激光技术诞生以来，科学家一直试图通过减少波长来增加激光频率。频率越高，光子所载的能量就越大。通常一台超快激光设备能够产生的脉冲能够达到千万亿分之一秒。虽然经过多年发展，但由于成本昂贵和技术复杂，它们大多数仅限被用在实验室和眼部手术中。
不过，很多国家都投入了将这种技术运用在军事上的竞赛中。例如，美国海军据报在2012年指派了一项研究任务，以研发能够令在导弹上的红外线感应器失效的超快激光系统。
这项技术的逻辑是，利用高频光子攻击感应器，比倚赖激光破坏导弹厚重的金属外壳要容易得多。除了对敌人的目标造成伤害，超快激光还可以作为一种方便的工具，应对加密通讯和侦测隐形飞机。不过，在军事上的应用方面，这种设备显得累赘和过重。
研究人员已经研发出多种制造高频激光的方式，包括利用纯净的气体或者多种晶体，但这些方式都需要在一个很大的房间设置一个设备，而设备的零部件在例如震荡等的外力作用下容易损毁。
李志远的团队声称已经解决了这个问题。他们用锂和铌研发出一块特别的晶体，这块晶体能够将一束普通的激光变成波长最短可达350纳米的高频激光，或者比目前运用的超快系统快3倍的激光。
研发团队在报告中写道，这项技术指向了一个很有前景的方法，这个方法将极大增强激光技术的力量。
柳强说，最大的挑战是在频率转换过程中能量的损耗。激光系统越大，能量损耗的情况就越严重。李志远研发的晶体的转换效率是18% ，意味着有超过80%的能量被消耗掉。但柳强说，对于一个超快激光系统来说，这个效率依然“很高”。如果能够达到他们声称的效率，这项技术可能将很快被实际应用。
我擦，激光炮上舰，上卫星，上飞机，上坦克的节凑呀
上单兵不大可能，放在飞机上和船上估计是不错的选择
單兵可以瞎眼 配瞄準鏡
相位水晶充能完毕
最近美国人刚刚宣布“将”要把激光武器装上军舰飞机来撸我们的ASBM，卫星和高超音速飞行器。马上我们就拿出了自己的激光武器，不错！和美国人在尖端武器领域你来我往并且某些方面略有领先，这才是一个真正的大国模样。
兔子原来是神族
论文发表到美国杂志上，会不会泄密啊？
以前就有过泄露卫星机密的论文。
以前就有过泄露卫星机密的论文。
光剑快诞生了吗?
论文发表，别人会不会跟着做出来？
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。这块晶体能够将一束普通的激光变成波长最短可达350纳米的高频激光，或者比目前运用的超快系统快3倍的激光，这句话更是不知所云，连脉冲重复频率，光波频率，脉冲宽度都搞不明白。
不是一直说我们的“神光”很厉害吗？怎么一直都没有任何打靶的消息呢？美帝的靶试也公开N年了，怎么就没见我们的打个靶威慑一下呢？
wqf20060312 发表于 2015-9-23 11:40
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
你把发表在‘物理评论快报“上的原文找出来不就结了？
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
你把发表在‘物理评论快报“上的原文找出来不就结了？
robotic 发表于 2015-9-23 11:46
不是一直说我们的“神光”很厉害吗？怎么一直都没有任何打靶的消息呢？美帝的靶试也公开N年了，怎么就没见 ...
据说神光是点火的，打靶的是叫星光，应该快有打靶试验了。
不是一直说我们的“神光”很厉害吗？怎么一直都没有任何打靶的消息呢？美帝的靶试也公开N年了，怎么就没见 ...
据说神光是点火的，打靶的是叫星光，应该快有打靶试验了。
电磁波频率越高能量越大，大概原理是电磁波比如微波可以传递能量比如微波炉，而更短波长比如X射线，Y射线更能传递能量穿透物体，而电磁波中的长波基本无法传递能量
兔子果然是卡尼迪（笑）
兔子果然是卡尼迪（笑）
这是要造激光炮，造战巡啊。。。
windancer3917 发表于 2015-9-23 11:37
论文发表，别人会不会跟着做出来？
不会马上，工程化差很多，有些关键细节也许要花很长时间才能解决，当然，只要给够时间，也是能做出来的
论文发表，别人会不会跟着做出来？
不会马上，工程化差很多，有些关键细节也许要花很长时间才能解决，当然，只要给够时间，也是能做出来的
死光炮将来是中国军舰飞机坦克标配麽？
和美国人在尖端武器领域你来我往并且某些方面略有领先，这才是一个真正的大国模样。
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跟着老美出牌，还要每次都大它一点。
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跟着老美出牌，还要每次都大它一点。
鹰酱不淡定了，“兔子，乃个混蛋，哥刚拿出稿子，你就把实物放前边神马意思？”
传国庆期间，首秀激光炮同时打多架无人机！坐等官方报导。
自从激光技术诞生以来，科学家一直试图通过减少波长来增加激光频率。频率越高，光子所载的能量就越大。通常一台超快激光设备能够产生的脉冲能够达到千万亿分之一秒。虽然经过多年发展，但由于成本昂贵和技术复杂，它们大多数仅限被用在实验室和眼部手术中。
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脉冲频率和光频率不是一码事
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脉冲频率和光频率不是一码事
wqf20060312 发表于 2015-9-23 11:40
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
估计就是倍频晶体
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
估计就是倍频晶体
wqf20060312 发表于 2015-9-23 11:40
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201509/t20150902_4419956.html
单块非线性晶体高次谐波产生取得突破
自激光产生以来，人们已经利用非线性光学晶体材料中的各种非线性光学效应（倍频、和频、差频等）成功的将激光的窗口扩大到深紫外、可见、红外、太赫兹等范围，并实现了宽带相干光源和超快脉冲激光。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）光物理实验室李志远研究员领导的L01课题组，近年致力于利用准相位匹配技术(quasi-phase matching, QPM) 实现高效率非线性转换的研究，利用铌酸锂超晶格非线性晶体实现了多方向二次谐波的产生[Appl. Phys. Lett. 105, 151106 (2014)]以及宽带二次谐波和三次谐波的同时产生[Light: Science & Applications 3, e189 (2014)]。
然而，要在单块非线性晶体中实现更高次谐波的产生却是一个难以攻克的关卡，这是由于在高次谐波实现的过程中涉及的非线性上转换过程很多，而单块晶体所能提供的倒格矢很难同时对这些过程中的相位失配进行补偿。在世界范围内，为了实现高转换效率的高次谐波产生，只能利用多块非线性晶体级联使用，同时需要精细地控制每块晶体的相位匹配条件，以获得尽可能高的转换效率。自非线性光学诞生50年以来，还没有在单块晶体中获得高效的高次谐波产生。最近，该研究组利用原创性的科学思路和技术方案，在这一重要的科学难题上获得了突破性的研究进展。该组的博士研究生陈宝琴，张超，胡晨阳和刘荣鹃副研究员等在李志远研究员的指导下，利用啁啾结构非线性光子晶体具有宽带倒格矢分布的特点，首次实现宽带超连续高次谐波的产生，在单块晶体中实现了二到八次谐波的同时产生。
课题组在沿光传播的方向，将负畴的宽度选为固定值，通过改变正畴的宽度来改变极化的周期，实现了啁啾结构的周期性极化铌酸锂晶体（如图1所示），并利用高压脉冲极化技术制备了1.6 cm长的实验样品。通过对啁啾结构中畴分布的位置函数进行傅里叶变换得到结构的倒格矢分布情况，如图2(a)所示。理论分析表明，该具有啁啾结构的晶体具有多个宽带的倒格矢带分布，不仅能对高次谐波产生过程中各非线性过程的相位失配进行补偿，还能使入射中红外飞秒脉冲泵浦激光（基频光）的各波长成分都能参与到高次谐波产生的非线性过程当中，从而充分利用激光线宽内的各成分能量，显著提高非线性相互作用的强度，产生高亮度的高次谐波，如图2(b)-(f)所示。
课题组用中红外飞秒脉冲激光器进行实验，当中红外的飞秒激光（脉冲宽度115 fs, 平均功率20 mW, 带宽3400-3800 nm, 重复频率1 kHz, 峰值功率0.17 GW）进入啁啾结构的样品后，在输出端看到了一个非常亮的白光光斑，用光栅对输出光进行分光得到了0阶和-1阶的衍射光斑（图3），充分反映了从啁啾结构样品输出的光具有超连续宽带的可见光分布。经仔细的分析和计算，得到晶体内部的转换效率约为18%（可见光波段400-800nm），远高于用强激光轰击原子气体和等离子体获得高次谐波的转换效率。其中，各阶谐波的转换效率分别为：四次谐波（850-950nm）~0.7%， 五次谐波（660-850nm）~4.5%，六次谐波（560-660nm）~7.2%，七次谐波（485-560nm）~5.1%，八次谐波（350-485nm）~1.2%。实验结果表明，经过特殊的设计，高阶谐波的转换效率可远高于低阶谐波。
啁啾结构非线性超晶格样品的设计及其成功有多方面的要素。1. 非线性过程利用了铌酸锂晶体最大的非线性系数d33；2. 样品提供了一系列的倒格矢带，基本满足级联过程产生多阶高次谐波的要求；3. 倒格矢带有足够的带宽，可覆盖泵浦飞秒激光的带宽，从而最大限度地利用基频光所有频谱成分的能量；4. 泵浦光为飞秒脉冲激光，有高的峰值功率水平，可显著提升非线性相互作用强度；5. 样品为一维的非线性超晶格，各准相位匹配过程均为共线发生。共线的非线性过程有效精简了光路调整的复杂度，并且避免了走离效应等缺陷，增加了非线性作用长度，进一步增加了高次谐波的转换效率；6. 所有的非线性过程都在单块晶体内部发生，避免了使用多块级联晶体带来的晶体界面耦合损耗的问题。正是具备了如此之多的优点，才使得在单块非线性晶体中实现高效宽带的高次谐波产生，从而在非线性光学的核心战略问题上获得突破性进展成为可能。
基于啁啾调制的非线性超晶格产生高次谐波的设计方法灵活简单，适用性广，可应用于短波光源、白光光源、超连续光源、光频率梳、超短脉冲激光等高新技术，在照明、信息处理、信号探测、激光加工、光谱分析、微纳光学集成等领域有重要的实际应用价值。在基础科学上，此项成果也为进一步探索固体材料内部光和物质非线性相互作用的丰富多彩的未知前沿领域打开了一扇崭新的窗口，并提供了崭新的研究思路和研究方法。相关的理论和实验工作发表在近期的《物理评论快报》[Phy. Rev. Lett. 115, 083902 (2015)]上，并申请了国家发明专利。
以上研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中国科学院项目的支持。
倍频晶体，什么高频激光晶体呀，文章中各种词汇乱入，高频激光指脉冲的重复频率高的激光，和能量没有关系。 ...
http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201509/t20150902_4419956.html
单块非线性晶体高次谐波产生取得突破
自激光产生以来，人们已经利用非线性光学晶体材料中的各种非线性光学效应（倍频、和频、差频等）成功的将激光的窗口扩大到深紫外、可见、红外、太赫兹等范围，并实现了宽带相干光源和超快脉冲激光。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）光物理实验室李志远研究员领导的L01课题组，近年致力于利用准相位匹配技术(quasi-phase matching, QPM) 实现高效率非线性转换的研究，利用铌酸锂超晶格非线性晶体实现了多方向二次谐波的产生[Appl. Phys. Lett. 105, 151106 (2014)]以及宽带二次谐波和三次谐波的同时产生[Light: Science & Applications 3, e189 (2014)]。
然而，要在单块非线性晶体中实现更高次谐波的产生却是一个难以攻克的关卡，这是由于在高次谐波实现的过程中涉及的非线性上转换过程很多，而单块晶体所能提供的倒格矢很难同时对这些过程中的相位失配进行补偿。在世界范围内，为了实现高转换效率的高次谐波产生，只能利用多块非线性晶体级联使用，同时需要精细地控制每块晶体的相位匹配条件，以获得尽可能高的转换效率。自非线性光学诞生50年以来，还没有在单块晶体中获得高效的高次谐波产生。最近，该研究组利用原创性的科学思路和技术方案，在这一重要的科学难题上获得了突破性的研究进展。该组的博士研究生陈宝琴，张超，胡晨阳和刘荣鹃副研究员等在李志远研究员的指导下，利用啁啾结构非线性光子晶体具有宽带倒格矢分布的特点，首次实现宽带超连续高次谐波的产生，在单块晶体中实现了二到八次谐波的同时产生。
课题组在沿光传播的方向，将负畴的宽度选为固定值，通过改变正畴的宽度来改变极化的周期，实现了啁啾结构的周期性极化铌酸锂晶体（如图1所示），并利用高压脉冲极化技术制备了1.6 cm长的实验样品。通过对啁啾结构中畴分布的位置函数进行傅里叶变换得到结构的倒格矢分布情况，如图2(a)所示。理论分析表明，该具有啁啾结构的晶体具有多个宽带的倒格矢带分布，不仅能对高次谐波产生过程中各非线性过程的相位失配进行补偿，还能使入射中红外飞秒脉冲泵浦激光（基频光）的各波长成分都能参与到高次谐波产生的非线性过程当中，从而充分利用激光线宽内的各成分能量，显著提高非线性相互作用的强度，产生高亮度的高次谐波，如图2(b)-(f)所示。
课题组用中红外飞秒脉冲激光器进行实验，当中红外的飞秒激光（脉冲宽度115 fs, 平均功率20 mW, 带宽3400-3800 nm, 重复频率1 kHz, 峰值功率0.17 GW）进入啁啾结构的样品后，在输出端看到了一个非常亮的白光光斑，用光栅对输出光进行分光得到了0阶和-1阶的衍射光斑（图3），充分反映了从啁啾结构样品输出的光具有超连续宽带的可见光分布。经仔细的分析和计算，得到晶体内部的转换效率约为18%（可见光波段400-800nm），远高于用强激光轰击原子气体和等离子体获得高次谐波的转换效率。其中，各阶谐波的转换效率分别为：四次谐波（850-950nm）~0.7%， 五次谐波（660-850nm）~4.5%，六次谐波（560-660nm）~7.2%，七次谐波（485-560nm）~5.1%，八次谐波（350-485nm）~1.2%。实验结果表明，经过特殊的设计，高阶谐波的转换效率可远高于低阶谐波。
啁啾结构非线性超晶格样品的设计及其成功有多方面的要素。1. 非线性过程利用了铌酸锂晶体最大的非线性系数d33；2. 样品提供了一系列的倒格矢带，基本满足级联过程产生多阶高次谐波的要求；3. 倒格矢带有足够的带宽，可覆盖泵浦飞秒激光的带宽，从而最大限度地利用基频光所有频谱成分的能量；4. 泵浦光为飞秒脉冲激光，有高的峰值功率水平，可显著提升非线性相互作用强度；5. 样品为一维的非线性超晶格，各准相位匹配过程均为共线发生。共线的非线性过程有效精简了光路调整的复杂度，并且避免了走离效应等缺陷，增加了非线性作用长度，进一步增加了高次谐波的转换效率；6. 所有的非线性过程都在单块晶体内部发生，避免了使用多块级联晶体带来的晶体界面耦合损耗的问题。正是具备了如此之多的优点，才使得在单块非线性晶体中实现高效宽带的高次谐波产生，从而在非线性光学的核心战略问题上获得突破性进展成为可能。
基于啁啾调制的非线性超晶格产生高次谐波的设计方法灵活简单，适用性广，可应用于短波光源、白光光源、超连续光源、光频率梳、超短脉冲激光等高新技术，在照明、信息处理、信号探测、激光加工、光谱分析、微纳光学集成等领域有重要的实际应用价值。在基础科学上，此项成果也为进一步探索固体材料内部光和物质非线性相互作用的丰富多彩的未知前沿领域打开了一扇崭新的窗口，并提供了崭新的研究思路和研究方法。相关的理论和实验工作发表在近期的《物理评论快报》[Phy. Rev. Lett. 115, 083902 (2015)]上，并申请了国家发明专利。
以上研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部和中国科学院项目的支持。
En taro tassada!
T2晶体大甩卖！爆燃L灼烧L极光L统统吉它价7折！！欲购从速！！
linqy 发表于 2015-9-23 11:22
论文发表到美国杂志上，会不会泄密啊？
以前就有过泄露卫星机密的论文。
最核心的技术是那块晶体，傻子才会把晶体的制造技术公布出来呢，让他们自己猜吧，这是打乱他们研究步伐的阳谋，当你的激光仪器还有集装箱大的时候，我的已经集成到手提箱那么大，那会有多恐怖，你要么相信，然后废掉现在已经投了很多钱的项目，要么不信，照着现在的线路走到黑，要么就加钱再加一个项目，这样的抉择会把美国人逼疯的。
论文发表到美国杂志上，会不会泄密啊？
以前就有过泄露卫星机密的论文。
最核心的技术是那块晶体，傻子才会把晶体的制造技术公布出来呢，让他们自己猜吧，这是打乱他们研究步伐的阳谋，当你的激光仪器还有集装箱大的时候，我的已经集成到手提箱那么大，那会有多恐怖，你要么相信，然后废掉现在已经投了很多钱的项目，要么不信，照着现在的线路走到黑，要么就加钱再加一个项目，这样的抉择会把美国人逼疯的。