留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

时间透镜的原理、应用以及性能和发展

梁生 王向凯 刘子豪 盛新志 王颖 吴重庆 娄淑琴

梁生, 王向凯, 刘子豪, 盛新志, 王颖, 吴重庆, 娄淑琴. 时间透镜的原理、应用以及性能和发展[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2970-2980.
引用本文: 梁生, 王向凯, 刘子豪, 盛新志, 王颖, 吴重庆, 娄淑琴. 时间透镜的原理、应用以及性能和发展[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2970-2980.
Liang Sheng, Wang Xiangkai, Liu Zihao, Sheng Xinzhi, Wang Ying, Wu Chongqing, Lou Shuqin. Principle, applications, evaluation and development of time lens[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2970-2980.
Citation: Liang Sheng, Wang Xiangkai, Liu Zihao, Sheng Xinzhi, Wang Ying, Wu Chongqing, Lou Shuqin. Principle, applications, evaluation and development of time lens[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2970-2980.

时间透镜的原理、应用以及性能和发展

基金项目: 

国家自然科学基金(61205074);教育部博士点基金(20120009120041)

详细信息
    作者简介:

    梁生(1981- ),男,讲师,博士,主要从事光电子学、光纤传感和光纤通信方面的研究。Email:shliang@bjtu.edu.cn

  • 中图分类号: O438

Principle, applications, evaluation and development of time lens

  • 摘要: 时间透镜基于时空二元性原理,近年来得到快速发展与广泛应用。时间透镜的发展源自光电子学中工程技术需求和理论发展的双重动力。给出了时间透镜作为超快光学仪器发展历程的综述。对相位调制器、和频产生、交叉相位调制以及四波混频等当前时间透镜的主要实现方案的原理和性能进行了分析和数学描述。相应地,分析了不同实现方案的原理限制以及应用中面临的问题。接下来,将脉冲放大和时频域转换用于超快脉冲检测作为最有代表性的应用进行了说明,其中,对最重要的技术指标分辨率和记录长度进行了定量分析。最后,对一些超快非线性光学原理,如金属纳米结构中表面等离子体激元增强的二阶和三阶光学非线性、石墨烯中强三阶光学非线性导致的四波混频,作为时间透镜发展的潜在机会进行了理论和技术讨论。
  • [1] Kolner B. Space-time duality and the theory of temporalimaging [J]. IEEE Journal of Quantum Electronics, 1994,30: 1951-1963.
    [2]
    [3]
    [4] James van Howe, Chris Xu. Ultra-fast optical signalprocessing based upon space-time dualities [J]. Journal ofLightwave Technology, 2006, 24: 2649-2662.
    [5] Foster M A, Salem R, Geraghty D F, et al. Silicon-chipbasedultra-fast optical oscilloscope[J]. Nature, 2008, 456:81-84.
    [6]
    [7] Foster M A, Salem R, Okawachi Y, et al. Ultra-fastwaveform compression using a time-domain telescope [J].Nature Photonics, 2009, 3: 581-585.
    [8]
    [9]
    [10] Fontaine N K, Scott R P, Zhou Linjie, et al. Real-timefull-field arbitrary optical waveform measurement[J]. NaturePhotonics, 2010, 4: 248-254.
    [11]
    [12] David J. Richardson. Silicon photonics: Beating the electronicsbottleneck[J]. Nature Photonics, 2009, 3: 562-564.
    [13]
    [14] Jalali B, Solli D R, Gupta S. Silicon's time lens [J]. NaturePhotonics, 2009, 3: 8-10.
    [15]
    [16] Wang K, Freudiger C W, Lee J H, et al. Synchronizedtime-lens source for coherent Raman scattering microscopy[J]. Optics Express, 2010, 18: 24019-24024.
    [17]
    [18] Yanne Kouomou Chembo, Abdelhamid Hmima, Pierre-Ambroise Lacourt, et al. Generation of ultralow jitter opticalpulses using optoelectronic oscillators with time-lenssoliton-assisted compression [J]. Journal of LightwaveTechnology, 2009, 27: 5160-5167.
    [19]
    [20] Ke Wang, Chris Xu. Wave length-tunable high-energysoliton pulse generation from a large-mode-area fiberpumped by a time-lens source[J]. Optics Letters, 2001, 36:942-944.
    [21] Bennett C V, Kolner B H. Principles of parametric temporalimaging. I. System configurations [J]. IEEE Journal ofQuantum Electronics, 2000, 36(4): 430-437.
    [22]
    [23]
    [24] Ng T T, Parmigiani F, Ibsen M, et al. Compensation oflinear distortions by using XPM with parabolic pulses as atime lens[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2008, 20:1097-1099.
    [25]
    [26] Petrillo K G, Foster M A. Scalable ultrahigh-speed opticaltransmultiplexer using a time lens [J]. Optics Express, 2011,19: 14051-14059.
    [27]
    [28] Onur Kuzucu, Yoshitomo Okawachi, Reza Salem, et al.Spectral phase conjugation via temporal imaging [J]. OpticsExpress, 2009, 17: 20605-20614.
    [29] Zhu Xin, Kalcic C L, Winkler N, et el. Applications offemtochemistry to proteomic and metabolomic analysis [J]. JPhys ChemA, 2010, 114: 10380-10387.
    [30]
    [31]
    [32] Yu Xie, Yong Li, Lixin Xiao, et al. Femtosecond time-resolved fluorescence study of P3HT/PCBM blend films [J].J Phys Chem C, 2010, 114: 14590-14600.
    [33] Chen Feifei, Dai Shixun, Xu Tiefeng, et al. Surface-plasmonenhanced ultra-fast third-order optical nonlinearities inellipsoidal gold nanoparticles embedded bismuthate glasses[J]. Chemical Physics Letters, 2011, 514: 79-82.
    [34]
    [35] Baida H, Mongin D, Christofilos D, et al. Ultra-fastnonlinear optical response of a single gold nanorod near itssurface plasmon resonance[J]. Physical Review Letters, 2011,107: 057402.
    [36]
    [37] Hendry E, Hale P J, Moger J, et al. Coherent nonlinearoptical response of graphene [J]. Physical Review Letters,2010, 105: 097401.
    [38]
    [39] Bonaccorso F, Sun Z, Hasan T, et al. Graphene photonicsand optoelectronics[J]. Nature Photonics, 2010, 4: 611-622.
  • [1] 石鸣谦, 刘俊, 陈卓, 王漱明, 王振林, 祝世宁.  基于超构表面的非线性光学与量子光学 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201028-1-20201028-22. doi: 10.3788/IRLA20201028
    [2] 赵云, 杨原牧.  非线性超构表面:谐波产生与超快调控 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201037-1-20201037-14. doi: 10.3788/IRLA20201037
    [3] 王亭亭, 李巍, 郑婵, 陈文哲.  石墨烯纳米片/Si-Pb二元复合凝胶玻璃光限幅性能研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1103003-1103003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.1103003
    [4] 张泉, 尹达一, 魏传新.  大口径压电快摆镜机构迟滞非线性补偿与控制 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 218004-0218004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0218004
    [5] 吴幸智, 周文法, 沈磊, 肖金冲, 宋瑛林.  用于超快宽带激光防护的共轭扭曲并苯高性能光限幅材料 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1103001-1103001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1103001
    [6] 郭波.  基于二维材料非线性效应的多波长超快激光器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 103002-0103002(22). doi: 10.3788/IRLA201948.0103002
    [7] 赵鹭明, 束朝杰, 王郁飞, 李雷.  超快光纤激光器中的周期分岔研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803002-0803002(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0803002
    [8] 周朴, 粟荣涛, 黄良金, 李俊.  基于计算技术的超快光纤激光研究进展与展望(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803001-0803001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0803001
    [9] 刘显著, 王超, 江伦, 刘壮, 杨进华, 姜会林.  二维多项式位相光瞳滤波实现超分辨望远成像 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418007-0418007(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0418007
    [10] 白雁力, 姚荣彬, 高海英, 党选举, 何国民.  高时间分辨分幅成像技术分析及性能测试 . 红外与激光工程, 2018, 47(6): 624002-0624002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0624002
    [11] 苏安, 王高峰, 蒙成举, 唐秀福, 高英俊.  光子晶体二元缺陷微腔的光传输特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 620004-0620004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0620004
    [12] 宋瑛林, 李中国.  硝基苯超快非线性折射效应及机理研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 502001-0502001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0502001
    [13] 柴志军, 高亚臣.  CdS0.2Se0.8纳米晶掺杂玻璃的超快非线性吸收特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(3): 321004-0321004(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0321004
    [14] 范培迅, 钟敏霖.  超快激光制备金属表面微纳米抗反射结构进展 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 621001-0621001(12). doi: 10.3788/IRLA201645.0621001
    [15] 杨晶, 赵佳宇, 郭兰军, 刘伟伟.  超快激光成丝产生太赫兹波的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 996-1007.
    [16] 沈红, 范承玉, 于龙昆.  大气闪烁的时间频域特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1301-1305.
    [17] 王博, 白永林, 徐鹏, 缑永胜, 朱炳利, 白晓红, 刘百玉, 秦军君.  超快泵探针对GaAs中X射线诱导的瞬态光学反射率变化的探测 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3130-3133.
    [18] 杨成娟, 田延岭, 崔良玉, 张大卫.  超快激光辐照诱导金属钛的变化 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2002-2007.
    [19] 梁栋, 谢巧云, 黄文江, 彭代亮, 杨晓华, 黄林生, 胡勇.  最小二乘支持向量机用于时间序列叶面积指数预测 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 243-248.
    [20] 代霜, 王槐, 于涛, 宋克非.  紫外临边成像光谱仪时间同步系统的优化 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2270-2276.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  146
  • HTML全文浏览量:  10
  • PDF下载量:  198
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-10
  • 修回日期:  2014-02-15
  • 刊出日期:  2014-09-25

时间透镜的原理、应用以及性能和发展

    作者简介:

    梁生(1981- ),男,讲师,博士,主要从事光电子学、光纤传感和光纤通信方面的研究。Email:shliang@bjtu.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61205074);教育部博士点基金(20120009120041)

  • 中图分类号: O438

摘要: 时间透镜基于时空二元性原理,近年来得到快速发展与广泛应用。时间透镜的发展源自光电子学中工程技术需求和理论发展的双重动力。给出了时间透镜作为超快光学仪器发展历程的综述。对相位调制器、和频产生、交叉相位调制以及四波混频等当前时间透镜的主要实现方案的原理和性能进行了分析和数学描述。相应地,分析了不同实现方案的原理限制以及应用中面临的问题。接下来,将脉冲放大和时频域转换用于超快脉冲检测作为最有代表性的应用进行了说明,其中,对最重要的技术指标分辨率和记录长度进行了定量分析。最后,对一些超快非线性光学原理,如金属纳米结构中表面等离子体激元增强的二阶和三阶光学非线性、石墨烯中强三阶光学非线性导致的四波混频,作为时间透镜发展的潜在机会进行了理论和技术讨论。

English Abstract

参考文献 (39)

目录

    /

    返回文章
    返回