超带宽飞秒脉冲光谱调制和高速电光调制器

摘要

在超短激光脉冲放大过程中，增益窄化效应是限制超短超强激光系统输出功率成功放大的首要因素，这同时也导致了光谱调制技术的快速发展。幸运的是，表面等离子波的带宽足以满足其带宽要求，而且它还具有高密度、强非线性的特性，故可以采用表面等离子波实现超短激光脉冲的光谱调制。利用克莱切曼耦合方式激发的表面等离子技术来进行超带宽的飞秒脉冲的光谱调制，理论和实验都会产生与频率相关的衰减全反射曲线，此曲线光谱中心的衰减比边缘的要大很多,这十分有利于光谱整制。且通过调整飞秒激光的入射角和设计金膜的厚度，我们可以对中心波长和形状进行任意且充分的调制。
　　本论文也提出了利用畴反转技术实现了新型的带宽为26GHz的钽酸锂高速电光调制器，这有望于满足下一代通信网络的超带宽要求。首先利用马卡提里近似解析法和有效折射率法分析镍扩散的钽酸锂条形波导；接着应用保角变换法分析共面带线的特征阻抗和一个重要的参数：电光重叠积分因子Γ；最后我们利用这个新型的高速电光调制器来测量电光系数，并利用畴反转技术得到了一个很大的调制系数。

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第一章综述

1.1超短脉冲技术的发展

1.2光谱调制技术及其研究意义

1.3基于表面等离子技术的光谱调制技术

1.4光波导实现的钽酸锂高速电光调制器

1.5本章小结

第二章超带宽飞秒脉冲的光谱调制技术

2.1超短脉冲的发展和光参量放大技术

2.2光谱调制技术的发展

2.3衰减全反射技术

2.4棱镜波导耦合系统

2.5表面等离子技术

2.6利用表面等离子技术进行光谱调制的理论分析

2.7本章小结

第三章光谱调制技术的实验制备和参数分析

3.1调制技术的实验装置

3.2实验结果以及结果分析

3.3产生的色散分析

3.4 SPR产生的古斯-汉欣研究

3.5本章小结

第四章镍扩散的钽酸锂条形波导

4.1平面光波导

4.2条形波导

4.3马卡提里近似解析法

4.4有效折射率法

4.5共面带线的电势分布和场强分布

4.6共面带线的特征阻抗和电光重叠积分因子

4.7本章小结

第五章钽酸锂高速电光调制器

5.1 RoF技术

5.2电光调制器

5.3准速度匹配技术和畴反转技术

5.4电光系数的测量

5.5本章小结

第六章总结和展望

6.1本文工作总结

6.2未来工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的科研成果