基于两级光子晶体光纤的超短飞秒脉冲的产生与压缩研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61108019
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    黄文财
  • 依托单位：
    厦门大学
  • 学科分类：
    F0506.激光
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

本项目研究高功率啁啾皮秒激光在空芯光子晶体光纤（HC-PBGF）中高效率地转化为飞秒孤子脉冲和孤子调控机理，进而研究采用高非线性光子晶体光纤（HN-PCF）对飞秒孤子脉冲进行再压缩获得超短的飞秒脉冲输出的非线性光学机理以及实验关键技术。.内容包括：首先建立皮秒啁啾脉冲在HC-PBGF 中的传输模型，研究皮秒脉冲的啁啾、功率以及HC-PBGF相对色散斜率对孤子形成与调控的物理机理；搭建实验系统，实现HC-PBGF中从高功率皮秒啁啾脉冲到飞秒孤子脉冲的高效率转化。其次，从理论和实验上研究获得的飞秒孤子脉冲在HN-PCF中利用激发高阶孤子以及脉冲内拉曼散射与负三阶色散实现脉冲的再压缩，研究各个因素是如何作用并获得最优化的参数，最终获得超短飞秒脉冲输出。.本项目研究的以高功率啁啾皮秒脉冲激光器，HC-PBGF 和HN-PCF 构建的超短飞秒激光，对高功率全光纤集成的飞秒激光系统的发展有重要意义。

结项摘要

本项目提出以商业化的高功率啁啾皮秒脉冲激光器为泵浦激光，构建空芯光子带隙光纤（HC-PBGF）组成的飞秒激光系统的第一级，将啁啾皮秒脉冲高效率地转换为飞秒孤子脉冲；在此基础上，构建高非线性光子晶体光纤（HN-PCF）的第二级飞秒孤子再压缩系统，对前级获得的飞秒脉冲进行直接脉冲压缩，以获得更短的飞秒脉冲输出。利用HC-PBGF和HN-PCF，通过光纤中的飞秒孤子形成以及激发高阶孤子进行脉冲再压缩实现超短飞秒脉冲输出，从而有效解决目前飞秒激光系统的离散化、复杂化、成本昂贵以及娇嫩性等问题。. 本项目从理论和实验两方面就基于两级光子晶体光纤产生超短飞秒脉冲及脉冲压缩进行详细研究。从理论上，明确了基于HC-PBGF的飞秒孤子形成中输入啁啾皮秒脉冲和HC-PBGF相对色散斜率等对孤子调控的物理过程，从而选择采用色散斜率较小即色散比较平缓的HC-PBGF获得了调谐范围较大的飞秒孤子。实验上，通过15m长度的HC-PBGF将平均功率为10W，具有线性啁啾的5.5ps脉冲高效率地转化为脉冲宽度约为380fs，平均功率达2.3W，近变换极极的飞秒孤子脉冲。在此基础上，从理论上研究和仿真分析HN-PCF中孤子自压缩超短飞秒脉冲的形成机理和物理过程，研究了产生超短飞秒脉冲的脉冲能量匹配、HN-PCF最佳长度等要求，为飞秒孤子脉冲压缩实验提供理论依据和指导，在实验上通过仅1.3cm长度的HN-PCF，将380fs的孤子脉冲压缩至66fs，达到了项目预期目标。本项目实现了由皮秒脉冲光源、HC-PBGF和HN-PCF构成的新型简约、高效、稳定的飞秒激光系统，明确了其中的物理机理和实验关键技术。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Band selective C- or L-band ASE source using unpumped erbium-doped fiber with an optical switch
使用带光开关的非泵浦掺铒光纤的波段选择性 C 或 L 波段 ASE 源
  • DOI：
    10.1016/j.optlastec.2012.11.008
  • 发表时间：
    2013-06
  • 期刊：
    Optics and Laser Technology
  • 影响因子：
    5
  • 作者：
    Wang, Xiulin;Huang, Wencai
  • 通讯作者：
    Huang, Wencai
Characteristics Improvement of L-Band Superfluorescent Fiber Source Using Unpumped Erbium-Doped Fiber
采用非泵浦掺铒光纤的L波段超荧光光纤光源特性改进
  • DOI：
    10.1088/0256-307x/29/8/084213
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Wang, Xiulin;Huang, Wencai;Cai, Zhiping
  • 通讯作者：
    Cai, Zhiping

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其他文献

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  • 批准年份：
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  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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