实验装置和结果本文采用的实验装置中的激光器1、2分别是两台独立的Ar+激光器，P1、P2是两个半波片，保证入射到晶体上的光是e光入射；AO为声光调制器，使得透射光为脉冲调制光，重复频率为80Hz，脉冲宽度为30ns；PC为畸变介质，用以检测预置光栅自泵浦相位晶体反射光的相位共轭特性；光折变晶体为556mm的CuKNSBN实验时，先打开激光器2使预置光3在晶体内形成稳定的佳自泵浦相位共轭状态，然后，关掉激光器2，同时打开激光器1，使经过AO的调制信号光5沿着与光3相同的入射参数（位置、方向）入射到晶体中，观察晶体对光5的反射特性实验证明，当单独利用平均功率为0.96mW的调制光5进行实验时，大约需经30min才能建立起稳定的自泵浦相位共轭状态，而当采用了功率为2.38mW的连续预置光3建立预置光栅后，再用调制光5进行实验，约经过7min即已达到稳定的自泵浦相位共轭状态，其反射光6沿着入射光5的光路返回。
波前畸变修正特性为验证预置光栅自泵浦相位共轭光的相位共轭特性，实验中分别拍摄了7分钟时的入射光l、畸变信号光5和经过畸变介质PC的反射光6的光斑如（a）（b）（c）。可以看出，反射光6与入射光l的光斑基本相同，说明此时光折变晶体的反射光是入射光的自泵浦相位共轭光，具有修正波前畸变的能力。
时域特性为确定预置光栅自泵浦相位共轭产生的相位共轭反射光的时域传输特性，实验中拍摄了如所示的入射光脉冲信号（a）和相位共轭光脉冲信号（b）的时域波形照片由该图照片可见，采用预置光栅技术的入射光和自泵浦相位共轭光具有相同的时域特性（重复频率、脉宽），只是输出光脉冲的幅值比入射光脉冲小这种时域传输特性信号光与自泵浦相位共轭光的时域特性与未采用预置光栅技术的自泵浦相位共轭特性相同。
反射特性给出了采用预置光栅的自泵浦相位共轭实测的反射特性曲线。（a）为预置光栅自泵浦相位共轭的光脉冲相位共轭反射率随入射位置（x）的变化关系；（b）为预置光栅自泵浦相位共轭的光脉冲相位共轭反射率随入射角度的变化关系可以看出，采用预置光栅的自泵浦相位共轭反射特性与以前研究的自泵浦相位共轭反射特性基本相同因预置光栅自泵浦相位共轭反射特性光自泵浦相位共轭特性研究此，为了得到大的相位共轭反射率，应仔细调整入射参数（入射角、入射位置）以及光斑半径、光波长，使晶体中的自泵浦相位共轭工作状态佳上述，实验证实了预置光栅自泵浦相位共轭光具有畸变波前的修正能力，具有与信号光相同的时域特性（重复频率和脉宽）和空域特性（空间波前），具有与以前研究的自泵浦相位共轭相同的反射特性（入射位置，入射角度）。
自泵浦相位共轭的物理机制及时间响应特性相位共轭产生的物理过程为了研究预置光栅自泵浦相位共轭的物理过程，实验中分别拍摄了所示的晶体中三个不同时刻的光路照片，其中（a）为预置光产生稳定的自泵浦相位共轭光（建立稳定的预置光栅）时的光路，（b）为关掉预置光、同时入射信号光l分钟时的光路变化，（c）为入射信号光7分钟时拍摄由不同时刻的光路可见，当关掉预置光，同时用脉冲调制信号光照射晶体时，由于其自泵浦相位共轭的光栅与预置光栅不完全相同，因光折变效应将使预置光栅时的光路稍许散开（b），此时在入射信号光5的反向小范围内均有衍射光输出；经过很短的时间后，稍许散开的光路收拢为c所示的狭窄、稳定的光通道<5>，而散开的衍射光则收拢为沿入射光5反向传输的稳定相位共轭光，此时晶体内的光通道和预置光栅时的光通道（a）差别不大这种光路（及相应的光输出）特性的变化说明，当关掉预置光，同时用脉冲调制信号光作用在晶体上时，预置光栅给脉冲信号光提供了一个光通道，虽然，这个光通道与脉冲信号光单独作用时的光通道可能不同，但是当差别不大时，信号光只是在原有预置光栅光通道的基础上，稍经光扇、擦除寄生光栅的光折变过程，即可形成自身的自泵浦相位共轭状态（光通道），大大缩短了脉冲调制信号光形成稳态自泵浦相位共轭光的时间。
自泵浦相位共轭时间响应特性的影响实验中发现，预置光栅的强弱（与预置光强有关）对信号光建立稳定自泵浦相位共轭的时间影响很大如，当平均功率为0.96mW的脉冲调制信号光单独作用在光折变晶体上时，大约需经30min才能达到稳定的自泵浦相位共轭状态；当预置光光强很小（因此预置光栅很弱）时，预置光栅基本不起作用，此时，信号光要在晶体内建立稳定的自泵浦相位共轭状态的时间基本不变；随着预置光强的增大（预置光栅增强），可以看出，在预置光栅的基础上，信号光在晶体内建立稳定的自泵浦相位共轭状态的时间减少；当预置光强达到一定值（相应于佳预置光栅）之后，随着预置光强的增大，信号光在预置光栅的基础上建立起稳定的自泵浦相位共轭状态的时间相应地变长因此，为了使自泵浦相位共轭的响应时间短，应尽量保证预置光栅为佳状态预置光强对自泵浦相位共轭响应时间的影响。
结论本文提出了一种预置光栅技术，并实验研究了采用预置光栅技术的自泵浦相位共轭特性及物理机制由于预置光栅技术可以极大地缩短低重复频率、窄脉冲信号光的自泵浦相位共轭响应时间，且完全不影响其相位共轭特性，特别是预置光栅过程可以在信号光工作之前进行，不影响其正常的工作，因此，对于自泵浦相位共轭在相位共轭激光器、自适应光学、光通信等领域中的应用，有重要的实用价值。
QQ交流群
