飞秒激光在溶液中非线性传输产生超连续辐射研究

摘要

近年来，超强超快脉冲激光技术的飞速发展使激光与物质相互作用被赋予了许多新的内容。其中，一个崭新的物理现象就是飞秒激光在透明介质中非线性传输时会产生等离子体细丝。伴随着飞秒激光的非线性传输，在沿着激光传输方向上会产生超连续辐射（宽光谱范围的光辐射）。本文首先阐述了飞秒激光脉冲在透明介质中形成等离子体细丝的现象，包括飞秒激光等离子体细丝基本定义，近年来的发展现状、超连续光谱产生、特性及一些典型（重要）应用。接下来，理论上针对超短超强激光脉冲在透明介质中的传输，主要介绍了自相位调制、多光子电离、等离子体散焦以及强度箝制的主要理论机制，并对形成等离子细丝后出现的几种物理现象进行了解释说明。在实验方面，本文对飞秒激光在乙醇溶液、蒸馏水、高锰酸钾溶液以及硫酸铜溶液中产生的超连续谱进行了测量，并对不同溶液中产生的超连续谱进行了比较与分析。最后，选取硫酸铜溶液为代表，通过改变其浓度、温度、入射脉冲功率、聚焦条件以及偏振态等实验条件进行光谱采集，系统地研究了这些实验参数对产生超连续谱的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 飞秒激光等离子体丝的概述

1．3 飞秒激光在透明介质中成丝的研究现状

1．4 飞秒激光超连续辐射的应用

1．5 研究目的与意义

1．6 本文主要研究内容与结构安排

第二章 飞秒激光在非线性介质中传输的理论机制

2．1 引言

2．2 光学自聚焦和散焦

2．3 自相位调制

2．4 多光子电离

2．5 重聚焦

2．6 飞秒激光在介质中传输出现的几种非线性现象

2．7 飞秒激光在介质中传输成丝现象理论模型

2．8 本章小结

第三章 飞秒激光在几种溶液中的超连续光谱的产生与测量

3．1 实验装置与实验方法

3．2 实验结果及分析

3．3 本章小结

第四章 改变实验参数对飞秒激光在硫酸铜溶液中产生超连续辐射的影响

4．1 实验装置与实验方法

4．2 实验结果与分析

4．3 本章小结

总结

致谢

参考文献