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当两束或更多束具有不同波长的光场同时在光纤中传输时,它们将同光纤中的非线性效应发生相互作用。这种入射波之间的耦合就是所谓的交叉相位调制。然而对于交叉相位调制的一个最主要的应用是利用交叉相位调制产生压缩脉冲对。尽管利用自相位调制引起的啁啾压缩脉冲，但是这种技术不能用来压缩低能量的脉冲。由于XPM也能对光脉冲施加频率啁啾,因此能用来压缩弱脉冲。SPM技术与它不需要入射脉冲有较高的强度和能量,所以交叉相位调制对脉冲压缩有重要意义。
此研究成果为新型光场调控物理提供了全新的研究手段。
激光相干合成技术
激光束相干合成技术最早始于二十世纪80年代初对半导体激光器锁相阵列的研究，后来们在二极管泵浦的固体激光器中实现了多束激光的相干合成,最近几年来各国研究人员对光纤激光器的相干合成给予了极大的关注,提出了多种合成方案，并做了一些理论研究工作。已实现商品化并得到应用的只有半导体激光器锁相列阵，其它类型激光器的相干合成尚处于实验室研究阶段，有待于进一步开展这方面的研究工作。最近几年迅猛发展的光纤激光器具有以往激光器无法比拟的优势,各国政府都对它给予了特别的关注并投人了大量的人力和财力进行研究，但是要将光纤激光器的输出功率提高到更高水平以便获得更广泛的应用，多束光纤激光的相干合成被认为是达到这一目的的必由之路。
一方面能在保持光束质量的同时,提高激光器的输出功率(能量)；另一方面,相干合成装置的模块化结构，克服了热造成高能激光平均亮度下降的影响。目前激光相干合成技术已经成为高能激光技术发展的重要方向之一，在激光加工及军事应用等领域具有广阔的应用前景。
大功率激光器在激光切割、激光焊接和作为激光武器等领域里具有广泛的应用前景，研制大功率高质量的激光器越来越受到各国政府的重视。化学激光器、固体激光器和光纤激光器作为高能激光器的实现途径都己经取得了一定的研究成果。氟化氖和氧碘两种化学激光器的输出功率分别达到了兆瓦级和十万瓦级,但是其庞大的体积和质量始终是推广应用的巨大瓶颈。
飞秒光脉冲
飞秒光脉冲的产生和传输越来越引起人们的兴趣。在通信领域、高密度存贮以及要用超快过程进行观察研究的领域(如生物和化学样品的研究)，都要求有能在一定距离上传输的尽量短的光脉冲。人们已经在理论上做了大量的分析工作。而在实验上,已经能够产生10fs以下的光脉冲。
自从脉冲激光器问世以来，激光脉冲的峰值功率已经提高了十二个数量级。在60年代,自由振荡激光器的功率先是被Q开关接着是被锁模方法提高了好几个数量级。10年前，一个桌面型(Table-Top)激光系统可以提供1厘米光束直径，大约几个GW功率的脉冲。而今同样大小的系统可以输出一千倍以上的功率,如果把光束聚焦的话，功率密度可达10W/cm2，如此高的功率密度使它在激光与物质相互作用，核聚变，相对论等离子体物理学，相干X-射线的发生，激光加工以及其他很多领域里开辟更多的应用。与此相应的是，激光脉冲的宽度已经降低了6个数量级。从调Q脉冲的几个纳秒，到锁模脉冲的几个飞秒，如此短的脉冲在超快物理及化学过程的研究，超高速通信方面的应用等领域正在发挥着不可替代的作用。
当两束或更多束具有不同波长的光场同时在光纤中传输时，它们将同光纤中的非线性效应发生相互作用。这种入射波之间的耦合就是所谓的交叉相位调制(CrossPhaseModulation，XPM)。然而对于交叉相位调制的一个最主要的应用是利用交叉相位调制产生压缩脉冲对.尽管利用自相位调制引起的啁啾压缩脉冲，但是这种技术不能用来压缩低能量的脉冲。由于XPM也能对光脉冲施加频率啁啾，因此能用来压缩弱脉冲。SPM技术与它不需要入射脉冲有较高的强度和能量，所以交叉相位调制对脉冲压缩有重要意义。
飞秒脉冲的产生
最早的飞秒脉冲激光器是用碰撞锁模方法在染料激光器中产生的。这种激光器利用有机染料的快速吸收和增益饱和来产生数十飞秒的激光脉冲。但是这种染料激光器中,染料需要喷射成薄膜状，需要循环，还有毒性，很难普及。
近年来出现的过渡元素掺杂的激光晶体具有非常宽的荧光光谱，能够支持飞秒脉冲的产生，为了充分利用这个带宽来产生飞秒脉冲，必须开发新的锁模技术，传统锁模方法例如有机染料慢饱和吸收器要求谐振腔的往复时间与上能级的寿命相比拟。
飞秒脉冲的测量
飞秒脉冲一般是用自相关法特别是条纹分辨自相关法来测量的，这种方法甚至可以测到10-fs以下的脉冲。但是这种方法不能测量脉冲电场的位相，新近发展起来的专用于飞秒测量的技术是凯恩(S.Kane)和椎必诺(R.Trebino)提出的所谓频率分辨光开关(frequencyresolvedopticalgating,缩写为FROG)法,用其测量脉冲位相，其实质是将单脉冲(single-shot)三阶自相关图形经过光谱仪分光后，得到一个时间延迟-光谱两维图形。再运用复杂的算法算出含有位相因子的脉冲的相关图形来拟合与再现测得的脉冲相关两维图形，这样可以得出脉冲的位相对于时间延迟以及位相对于光谱两种曲线，对于分析脉冲的掣波很有帮助。
飞秒脉冲的应用
飞秒脉冲的直接用途就是时间分辨光谱学。用飞秒脉冲来观测物理,化学和生物等超快过程，飞秒脉冲可作共焦显微镜的光源,来作生物样品的三维图象。用飞秒脉冲作光源的光学相干断层扫描(opticalcoherencetomography,简称OCT)可观察活体细胞的三维图象，此时并不是利用飞秒脉冲的时间特性,而是利用飞秒光源的宽谱线，来产生类似白光的干涉，利用飞秒脉冲在半导体中激发的声子的反射可用来实时测量半导体薄膜的厚度，以监测半导体薄膜的生长,用飞秒脉冲来作微型加工,打出的孔光滑而没有毛刺，因为飞秒脉冲不是靠热效应先熔化再蒸发,而是靠强场直接蒸发材料，飞秒脉冲用作光通信的光源,可把现有的通信速度提高几百倍，高能量的飞秒脉冲激光与等离子体相互作用可产生高次谐波及X-射线，并有可能用于受控核聚变，人们还尝试用飞秒脉冲产生的兆兆赫兹辐射，来检测集成电路的包装质量，甚至肉类制品的脂肪含量。总之，飞秒脉冲的应用很多，问题是,什么是最有价值的应用？这里有两种可能的情形：
①在某些应用中，飞秒脉冲有其绝对的应用价值,即没有飞秒脉冲就不行，例如飞秒脉冲光谱学，超高速光通信等；
②另一方面,飞秒脉冲有其相对应用价值,即用飞秒脉冲可能做得更好，例如比现存的技术，核磁共振，X-射线，雷达，电子加速器等等，更简便易行，能源消耗更少，更小型化。
我国飞秒脉冲的研究现状和发展
我国很重视发展飞秒脉冲技术,在西安光学精密机械研究所和中山大学分别设立了国家重点瞬态过程实验室和超快光谱实验室,实施863计划,跟踪国际飞秒技术的发展。北京物理所,长春物理所,天津大学,北京工业大学等单位也有飞秒光谱和飞秒脉冲激光器的研究,西安光学精密机械研究所曾作出过15-fs的钛宝石锁模脉冲,上海光学精密机械研究所作出过45-fs放大压缩后的脉冲,上海光学精密机械研究所在钛宝石激光材料和其他固体激光材料方面有独特的贡献。但是总的来说,我国的飞秒脉冲激光器的研究仍处在实验室阶段,离实用化还有很大差距,应用方面也没有真正开展起来,这显然与我国整体工业基础和科研水平有关,飞秒脉冲激光器本身很容易制造,但是它的泵浦源很昂贵,而且要靠进口,只有少数大研究所和大学可以购买,这就大大限制了飞秒激光脉冲在我国的发展和应用,在目前国家财力条件下,我国的飞秒脉冲技术的研究还只能处于跟踪国际发展趋势的阶段,当然,也不排除在某个领域有领先或突破的可能,举例业说,奥地利这样的小国可能不会大量需要飞秒脉冲激光器,但是维也纳工业大学开发的亚-10fs脉冲激光器却大量卖到别的国家,我国的激光器市场有限,但是福建物质结构所发明的激光频率变换用的BBO、LBO等晶体在国际上声誉鹊起,市场上畅销,这说明,我们的飞秒脉冲研究不应局限于国内目前的应用水平,而停留在跟踪国际发展趋势的阶段,只要有独创的技术,照样可以参与国际竞争。
