快速Hankel变换在Z-Scan中的应用

摘要

本课题由国家自然科学基金资助项目(批准号：60025512)，教育部科学技术研究重点(重大)项目资助(批准号00026)，高等学校骨干教师资助计划资助，霍英东教育基金会资助。 通常Z-Scan实验中，人们采用高斯光束，对于小的非线性相移，可以通过对归一化透射率曲线的分析来得到非线性系数的大小和符号。高斯光束是理想情况下的激光基模输出，在很多情况下，例如，一些染料激光器和半导体激光器输出的激光往往不是高斯光束。为此Zhao等人提出了top-hat光束下的Z-scan方法，在理论处理上他们采用了一个理想的top-hm光束，即限制光阑前的光束为一平面波，理论和实验结果证明，测量灵敏度提高了2．5倍。但是对于实际的光束情况，我们往往只能得到一种近top-hat光束，即限制光阑处的电场分布和径向有关，我们详细讨论了近top-hat光束下限制光阑、扩束半径、远场探测光阑的大小对归一化透射率的影响。 我们利用快速Hakel变换的方法，对薄介质的z扫描进行了理论分析。讨论了近top-hat光束z扫描曲线的特征，分析了闭孔近top-hat光束下限制光阑半径与光束扩束半径之比(光阑束腰比)对归一化透射率的影响，通过理论分析，给出了获得最佳测量灵敏度的光阑束腰比值。在最佳灵敏度的实验配置下分析了远场光阑的大小对归一化透射率的影响。利用对称法和相除法分别应用在近top-hat光束下闭孔Z-Scan理论中，来提取非线性折射和非线性吸收对z-Scan的影响。

目录

文摘

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前言

第一章Z-Scan测量方法与基本理论

第二章快速Hankel变换（FHT）在薄介质Z-Scan中的应用

第三章近Top-hat光束Z-Scan理论分析

第四章对称法在近top-hat光束下Z-Scan应用

第五章相除法在近top-hat光束下Z-Scan应用

致谢

硕士期间所作的工作