文档介绍：天津大学
硕士学位论文
kHz啁啾脉冲放大系统的研究
姓名:刘永军
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:柴路;张志刚
20030101
摘要
台式惆啾脉冲放大系统是获得高能量脉冲的重要技术手段,可以分为高重复
频率和低重复频率。放大系统作为高重复频率放大系统,在实际中具有广泛
的应用,比如数据存储,雕刻,微加工等等。
本论文在理论上对碉啾脉冲放大系统进行了深入的计算、分析与研究。
理想的惆啾脉冲放大系统就是通过压缩器将经过展宽、放大的啾脉冲压缩
回原来的脉宽,但所得到的脉冲宽度总是大于入射脉冲的宽度,原因在于放大系
统中的色散不能够完全补偿。因此,色散补偿成为惆啾脉冲放大系统中极为关键
的技术。要实现最佳的色散补偿,首先必须准确计算出展宽器、放大器、压缩器
中的色散。本篇论文从理论的角度利用光线追迹法分析了实际展宽器中的色散问
题,包括
以前人们在模拟展宽器时,假定展宽器中出射的光与入射的光平行,实
际中并不如此,由于球面镜像散的原因,出射的光与入射的光之间有一
夹角。论文分析了平行模型与非平行模型相比之间的差别,结果表明平
行模型在带宽内有足够的精度去代替非平行模型来模拟实际
的展宽器。
同样,人们在模拟放大系统时也假设入射到展宽器中的光束为无限细,
没有宽度的光束,即理想的光束。而实际的光束总是有一定的宽度,论
文计算了理想模型带来的误差,计算结果表明,理想光束模型适用于宽
脉冲的放大系统研究,而对于小于的窄脉冲放大,所带来的误差不
能被忽略,但是,如果在第一次展宽后将光束在水平方向反转,并再次
展宽,这样可以减小实际模型与理想模型之间色散差别。
压缩器的调节对最终压缩的效果影响如何论文模拟了压缩器光束入射
角度以及光栅间距对压缩结果的影响。结果表明偏离最佳的入射角度和
光栅间距都使输出脉宽明显增加。
我们设计了放大系统的光路结构,完成了各个部分光学元件的加工。整体结
构体现出结构紧凑,小型化的特点。同时放大系统也是目前上的放大系统,这对于建立在放大系统上其它实验工
作的进展提供了有力的工具。
关键词明嗽脉冲放大、明嗽、、再生
独创性声明
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研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表
或撰写过的研究成果,也不包含为获得」』目业也或其他教育机构的学位或证
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作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名礴签字年月、。
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保密的学位论文在解密后适用本授权说明
侧碍
学位论文作者签名导师签名
妇月
签字日期弓砰日签字日期示尸年月日
天津大学硕士毕业论文
第一章飞秒激光技术的兴起与发展
历史回顾
激光技术是年代发展起来的新兴光学领域,四十多年来,它的问世和发
展引起了现代光学的巨大变革。激光器的发明已经被列入二十世纪最重大的发明
之一,它的应用己经渗透到许多新的领域当中。信息光学、光电子学、光子学及
其产业相继出现并在工业、农业、国防、生命、信息和科学研究本身起着前所未
有的重要作用。激光科学技术本身的一个最引人注目的发展是飞秒激
光的获得和全固化飞秒激光器及其放大系统的商品化。脉冲宽度仅为几个飞秒
对应于数个光波振荡周期的超短激光脉冲和光场强度高达
的超高强激光已陆续成功地获得。这些超快和超高强度光源为开展极端条件物理
研究提供了可能性。
激光出现之后,人们就开始不断寻求更短和更强的脉冲激光光源。年
调技术的发明使人们获得了纳秒脉冲激光光源。年激光锁模技
术的提出和随之的实验研究的发展,使得激光光脉冲宽度迅速突破纳秒而进入到
皮秒量级。在随后的十多年来的时间内,人们不断创造最短的脉冲输
出记录。在整个过程中,具有很宽增益带宽的被动锁模染料激光器表现突出。终
于在年,染料激光器的碰撞脉冲锁模
〔,新技术的发明,第一次使得光脉冲的宽度进入了飞秒量级。随后,惆啾补偿技
术的发展和完善,使得染料激光器的输出达到飞秒,腔外压缩达到飞秒的
记录。年代初期,随着一些具有优良物理、化学特性的宽增益带宽的固体激
光增益介质相继被研制出来和利用非线性光学光克尔效应