飞秒激光脉冲的时空变换整形技术

摘要

本文主要对飞秒脉冲的时空变换整形技术进行了理论和实验研究,主要内容包括以下几个方面： 在综述光栅对、棱镜对、啁啾镜等被动脉冲整形技术以及变形镜、可编程声光色散滤波器(AOPDF)和空间光调制器(SLM)等主动脉冲整形技术的发展现状的同时,对各种脉冲整形技术进行了比较研究,计算了在4f系统中使用凹面镜代替凸透镜时所需的焦距改变,以及由于透镜与光栅距离失调而产生的光场畸变,并将其进行了定性的比较,结果发现两凹面镜之间的距离失调与凹面镜与光栅之间的距离失调都会对光场幅度造成很大的影响,而凹面镜之间的距离失调产生的畸变幅度大于凹面镜与光栅之间的失调产生的畸变。 对于液晶位相调制原理在飞秒脉冲放大系统中的应用,我们采用数值模拟方法研究了SLM对放大系统的附加色散补偿,通过对反复傅立叶变换算法与退火算法等两种算法在模拟计算中的优劣对比,我们发现,退火算法的精确度较高但计算时间较长,而反复傅立叶变换算法计算速度快但结果不如退火算法的效果好,据此提出了综合两者长处的解决方案。同时,对调制实验中可能产生误差的主要原因进行了分析,并提出了相应的改进方法。

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第1章绪论

1.1飞秒脉冲激光概述

1.2飞秒脉冲激光整形技术

1.3本论文的主要工作

第2章钛宝石飞秒脉冲激光振荡器

2.1克尔透镜锁模原理

2.2钛宝石飞秒激光振荡器

第3章飞秒激光脉冲整形装置

3.1 4-f脉冲整形装置

3.2常见整形装置及其工作原理

3.2.1 SLM的色散补偿原理

3.2.2 AOPDF基本原理

3.2.3变形镜

3.3实验光路设计

3.4 4-f系统中距离失调对光场分布的影响

3.4.1光栅G1到凹面镜M1之间距离失调

3.4.2两凹面镜之间距离失调

3.5实验结果及分析

3.6 小结

第四章液晶空间位相调制器及其在飞秒脉冲整形中的应用

4.1空间位相调制器(SLM)在飞秒脉冲放大器中的应用

4.2常见飞秒脉冲测量方式

4.3 SLM色散补偿原理

4.4 SLM色散补偿的实验设计

4.5 SLM二阶色散补偿的计算机模拟

4.6 SLM色散的实际补偿

4.7影响SLM调制效果的原因与对策

4.8小结

总结与展望

参考文献：

攻读学位期间所获得的科研成果

致谢