超短脉冲光折变光栅记录和衍射的研究

摘要

自从发现光折变效应以来，关于连续光光折变效应的研究已经很深入了。但对于脉冲光与光折变材料相互作用的研究则较少。脉冲光因其持续时间短、频谱宽和峰值功率高等特点，和光折变材料的相互作用与连续光有很大不同。本论文论述了作者在超短脉冲光折变光栅的记录和读取方面的研究工作，主要包括以下两个方面的内容： (1)在考虑材料色散情况下，研究了超短脉冲光读出光折变体光栅时的衍射光特性。研究从Kogelnik连续光体光栅的衍射效率公式入手，给出了脉冲光读出光折变体光栅时的衍射效率谱表达式，进而推导出衍射光强谱、衍射光强和总光强衍射效率。研究发现材料的色散效应对衍射脉冲的波形以及总衍射效率没有影响。体光栅的衍射特性主要与读出脉冲的脉宽△τ，光栅常数Λ以及光栅厚度d有密切关系，文章重点研究了它们之间的关系。 (2)从理论上研究了光折变材料中超短脉冲光栅的记录和读取。以空间波包全息理论为基础，推导了时域超短脉冲波包光栅的记录和读取表达式，并结合高斯型脉冲分布，讨论了信号脉冲，参考脉冲和读出脉冲宽度不同时的衍射结果。结果发现，长信号脉冲和短参考脉冲干涉记录全息后，如果用足够短的脉冲读取，衍射完全再现了原输入信号脉冲。但是在读出脉冲带宽接近于信号带宽时，衍射波频谱宽度有一定程度减小。因此，通过选择合适的记录和读出脉冲宽度，利用全息的方法可以对超短脉冲整形，从而获得实际应用所需要的包含一定频谱成分、具有一定时域脉宽的超短脉冲。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章光折变效应综述

第三章考虑材料色散时飞秒脉冲光读出稳态光折变体光栅时衍射特性的研究

第四章时域超短脉冲光折变光栅记录和读取的研究

第五章总结与展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

作者在攻读硕士学位期间所作的项目

致 谢