一、可用于超精细加工的高重复率、高光束质量飞秒再生放大脉冲的产生研究（论文文献综述）
宋琦[1]（2020）在《基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用》文中指出太赫兹波通常是指频率范围在0.1 THz～10 THz的电磁波。与其他频段相比,太赫兹波具有许多独特的性质,因而其应用领域非常广泛。太赫兹技术是一项综合了电子学与光子学的特点,并已经应用于化学、材料科学、半导体科学、真空电子学、电磁场与微波学等学科的交叉前沿领域的技术。太赫兹技术主要包括太赫兹波产生、太赫兹波检测和太赫兹器件三个方面。其中,光学整流法作为一种最简单的产生宽带太赫兹波的方式,受到了广泛的关注;而基于太赫兹时域频谱仪的太赫兹探测技术综合了快速准确且无损检测等优点也被广泛应用于样品检测;太赫兹波调制器件可以对振幅、偏振度、脉冲时间和频谱等参数进行控制,已广泛应用于成像、安全扫描和通信等领域。其中,振幅调制器是最重要的、也是应用最广泛的调制器件之一。此外,利用电场、光场等主动场对太赫兹波进行调制的主动型器件也是目前太赫兹器件研究的一个重要方面和应用技术手段。本文利用铌酸锂晶体的光整流方法,通过优化泵浦条件和波面倾斜方法,改善了太赫兹波的产生效率及输出特性,并利用太赫兹时域频谱仪对材料的电光系数及其介电常数等参数进行探测,最后利用二维材料器件实现对太赫兹波的主、被动调制。具体工作如下:（一）对光整流方法产生太赫兹波的理论、波面倾斜原理及实现条件、光整流晶体的选择原则,以及太赫兹波段对材料的折射率、电导率等参数的影响进行了理论分析。在此基础上,系统研究了传统波面倾斜太赫兹源的特性,提出了如下改进方案和实验验证:针对传统光栅实现波面倾斜的方法,提出采用棱镜组波面倾斜方案,并通过设计计算和对比实验证明了该方法具有高效率、少空间啁啾和出射束质量高的特性;设计并实验验证了通过单块铌酸锂晶体的简单设计和切割,就可以在波面倾斜系统中实现对剩余泵浦的直接反射复用,从而提高了对泵浦光的利用率;系统实验研究了传统波面倾斜系统中入射的光斑尺寸对产生太赫兹波啁啾性质和产生效率的影响。（二）搭建了用于测量电光系数的逆电光采样太赫兹时域频谱系统,与传统方法相比,基于太赫兹电光采样系统的光谱强度调制探测测量装置简单、快速、灵敏度高。不需要特殊的制备工艺、电极接触或对样品施加高压。采用该装置测量了磷化镓、碲化锌、硒化镓和4-N,N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪的对甲苯磺酸盐（Ga P、Zn Te、Ga Se和DAST）晶体等四种材料在1040nm波长下的电光系数。研究结果表明,太赫兹逆电光采样法与常规方法得到的结果相近。（三）利用太赫兹时域频谱研究了大面积多层二硒化铼（Re Se2）纳米薄膜在太赫兹频率范围内的被动和主动偏振特性。实验证明了被动Re Se2纳米薄膜具有固有的太赫兹偏振各向异性。最大透射率仅与入射太赫兹波沿铼链方向的偏振方向有关。此外,在选定方向上施加外部电场后,电控Re Se2纳米薄膜的太赫兹偏振特性。太赫兹波透过率的调制深度可达16%,响应时间约为皮秒。此外,还对Re Se2纳米薄膜、碳纳米管和金属线栅偏振器进行了对比。研究结果表明,电控Re Se2纳米薄膜的偏振器的性能与碳纳米管和太赫兹线栅偏振器的性能相当。因此,Re Se2纳米薄膜在太赫兹领域的超快开关、滤波器和调制器件中有着重要的应用。利用飞秒激光烧蚀工艺,在二硫化钛（Ti S2）纳米片上制备了不同线间距的一维阵列,并实验研究了这些器件的光控太赫兹波透过率的效果。此外,利用光泵浦太赫兹探测（OPTP）系统研究了Ti S2纳米片器件的光致复电导率变化。对于700μm线间距器件,光学引入的调制深度可达70%。这些研究结果证明了Ti S2纳米片器件在太赫兹频率范围内的超快动力学和光电导特性,以及适合作为太赫兹波的光电调制器件。（四）对于二维纳米膜材料的飞秒激光加工,提出了背向烧蚀方法。实验中采用重复频率为50 MHz、脉冲宽度为200 fs的飞秒激光对大面积石墨烯类二维材料二硒化钽（Ta Se2）、二硫化锡（Sn S2）和二硫化钛（Ti S2）进行了直接背向烧蚀研究。系统研究了在此实验条件下三种材料的烧蚀阈值特性,发现了背向烧蚀可以大大提前三种材料的强烧蚀相阈值。此外,还对该方法在薄膜上一次加工出窄沟槽的烧蚀和优化过程进行了实验研究。研究结果表明飞秒激光直接背向烧蚀方法可以作为类石墨烯二维材料薄膜加工和二维材料薄膜器件制备的有效方法。
欧阳诚[2]（2020）在《近红外波段新型可调谐、高稳定锁模激光器的研究》文中进行了进一步梳理激光是二十世纪最伟大的发明之一。而其中固体激光应用非常广泛,特别是在金属加工、医学、工业制造等方面,如眼科手术,红绿蓝（RGB）光源激光打印机和放映机,环境测量等。历史上,科学家们使用单晶或玻璃被用作固态激光器的增益介质,首先成功的是梅曼在1960年设计的红宝石激光器,而自从1964年人们使用Nd:YAG(Nd:Y3Al5O12)单晶在室温下成功产生连续波激光振荡以来,使用单晶的固体激光器的设计不断取得突破。而透明陶瓷激光材料因其相对于单晶激光的诸多优点而成为一种很有前途的候选增益介质。首先,陶瓷可以大量生产,其次,它们可以为高光束质量的光纤激光器提供增益介质,也可以制成结构复杂的复合激光介质,此外,陶瓷可以大量均匀地掺杂激光活性离子。它们还可用于制造新型激光材料,如倍半氧化物,这是传统熔体生长过程所不能生产的,这种新型激光材料具有抗激光损伤能力强、寿命长等优点,在高功率密度激光领域具有广阔的应用前景。所以使用透明陶瓷材料代替单晶材料作为激光增益介质已经成为研究热点。本文先围绕新型激光增益固体材料,理论分析了基质材料对光谱的影响因素以及热机械性能和热光性能,并且详细理论性地给出了能级系统的速率方程描述,从而预测激光输出的特性;随后分别设计和组建了连续波工作的陶瓷激光器和可调谐的陶瓷激光器,具体研究Yb:YAG(Yb:Y3Al5O12)和Yb:YSAG(Yb:Y3ScxAl5-xO12)两种不同基质陶瓷以及同种基质不同厚度陶瓷的光学和热学性能;因为固体激光器存在稳定性较差的缺点,因此开展高稳定的锁模激光器研究是必要的,所以基于半导体可饱和吸收镜技术,实现了全保偏光纤结构的高稳定性的超短锁模脉冲输出。本文具体研究工作内容如下:1.在掺镱激光增益固体材料方面,先分析了Yb3+作为活性离子与Nd3+相比的主要优点是效率高、产热低,量子缺陷小;然后确定镱作为掺杂元素,并且对比发现在透明陶瓷基质材料中掺杂倍半氧化物,增大了吸收截面和热导系数,从而增强了陶瓷抗激光损伤能力,体现了YSAG材料的耐损伤的优点;然后详细理论性地给出了能级系统的速率方程描述,预测激光输出的特性;最后介绍了激光器的组成和激光产生原理,为进一步研究掺镱陶瓷固体激光器的激光特性提供理论基础。2.在掺镱陶瓷连续激光振荡器研究方面,分别设计和组建了连续波工作的陶瓷激光器和可调谐的陶瓷激光器,具体对比研究Yb:YAG和Yb:YSAG两种不同基质陶瓷以及同种基质不同厚度陶瓷的光学和热学性能。在Yb:YSAG陶瓷激光器中,获得输出功率为1.79W,其对应的斜率效率为19.7%的连续激光,可调谐光谱范围超过19nm。3.因为固体激光器存在稳定性较差的缺点,因此开展高稳定的锁模激光器研究是必要的,首先,研究了光纤锁模激光器的锁模机制,结合理论分析设计并组建了基于半导体可饱和吸收体的全保偏掺铒光纤锁模振荡器,通过优化掺铒光纤放大器增益光纤长度,匹配放大器正负色散光纤长度,获得平均功率119mW,脉冲能量1.43nJ,脉冲宽度73fs的飞秒脉冲;进一步完成了具有抗环境干扰能力的集成化设计,并实现了振荡器重复频率与铷原子钟的精密锁定,重复频率稳定后的频率标准差为160μHz。4.最后使用集成化的半导体饱和吸收镜锁模和腔内插入的光栅还开展了双脉冲光纤锁模激光器的探索研究,获得了光谱重叠重复频率差为13kHz的两个不同锁模脉冲。基于同一个激光器产生两个重复频率有一定差别的锁模脉冲是高相干双光梳种子源的可替代方案。双脉冲激光器单个腔体不仅减小系统体积,还增强了输出两个锁模脉冲的相干性。
王红丽[3]（2019）在《基于SBS的千赫兹级亚纳秒激光脉冲压缩技术研究》文中进行了进一步梳理高重频大能量的亚纳秒脉冲激光在多普勒激光测风雷达、空间碎片激光雷达探测、汤姆逊散射诊断、医学激光美容等领域有着重要而广泛的应用。受激布里渊散射（SBS）是一种将纳秒长脉冲压缩至亚纳秒脉冲的简单高效的脉宽压缩技术,该技术与主振荡功率放大（MOPA）技术结合可以解决激光器在高重频、大能量、亚纳秒脉冲和高效率参数方面难以同时兼顾的问题。然而,目前SBS脉冲压缩的工作重复频率局限于200 Hz以下。为了获得k Hz级的亚纳秒脉冲,本论文对高重频SBS脉冲压缩中存在的关键问题开展了系统的实验研究。论文回顾了高重频大能量亚纳秒脉冲激光器的研究概况,详细阐述了SBS脉冲压缩介质、压缩结构及工作重复频率的研究现状,并分析了限制SBS脉冲压缩重复频率提高的问题及原因。首先,阐述了脉冲压缩技术的基本理论。考虑泵浦光场的横向空间分布影响,建立了描述空间二维SBS脉冲压缩过程的瞬态理论数值模型。并建立了考虑介质的电致伸缩效应和热效应过程的受激热布里渊散射（STBS）理论模型和求解介质中温度场分布的重复频率脉冲激光加热介质的三维温度场模型。其次,SBS压缩空间横截面上非均匀脉宽分布的主要原因是泵浦光束的高斯强度分布。为了获得高效率的空间脉宽分布均匀的SBS压缩,提出了两种新方案:光斑截取法和参数优化法,并进行了实验对比,结果表明后者的能量效率明显优于前者。在数值计算不同介质和结构参数下SBS脉冲压缩的基础上,探究了SBS压缩空间脉宽分布的变化规律,依据优化参数开展了相关的实验研究。基于单池结构和紧凑双池结构,分别获得了空间脉宽均匀分布的SBS脉冲压缩并使得能量效率达到80%以上。再次,针对高重频SBS脉冲压缩产生池中聚焦热效应问题,提出了旋转楔板和旋转偏心透镜两种方法,缓解了焦点附近持续的热积累问题。通过对介质池中三维温度场特性的数值计算和SBS脉冲压缩随重频变化规律的实验研究,分析了高重频SBS脉冲压缩的热特性影响,并采用光线追迹法模拟了不同方法中的焦斑光场强度分布。结果表明旋转偏心透镜法中焦斑的彗行像差畸变明显小于旋转楔板法。旋转偏心透镜法不仅可补偿SBS聚焦热效应引起的光斑畸变而且能显着提高SBS能量反射率,是一种有效缓解k Hz级SBS脉冲压缩聚焦热效应的新途径。在缓解了聚焦热效应的基础上,通过研究高重频激光在放大池中传输的光束强度分布和光斑干涉条纹,分析了高重频SBS脉冲压缩光斑质量变差的主要原因是放大池中存在自散焦、热斑和热对流等过程。通过采用高粘度系数和高沸点的HT270液体介质,不仅缓解了放大池中的热对流和热斑过程,而且抑制了产生池中最高温度超过沸点时引起的光斑抖动现象。随后实验探究了SBS脉冲压缩随粘度系数、焦斑旋转、透镜焦距及重复频率的影响规律。结果表明,高粘度系数介质HT270适用于重复频率k Hz级的SBS脉冲压缩,而低粘度系数介质HT110仅适用于重复频率低于200 Hz的SBS脉冲压缩。基于HT270介质,50 m J@1 k Hz泵浦条件下获得了脉宽820 ps,能量效率52.2%的SBS压缩脉冲。最后,针对高稳定性二极管泵浦固态激光技术在激光雷达领域的潜在需求,本论文采用高热导率石英晶体以解决液体介质粘度系数随温度变化敏感而致使SBS输出不稳定的问题。实验研究了不同结构下高重频SBS脉冲压缩的变化规律;并对比了液体介质和固体介质中高重频SBS脉冲压缩的能量和脉宽稳定性变化规律。结果表明50 m J@1 k Hz泵浦条件下,熔融石英介质的SBS能量相对标准偏差比HT270液态介质降低了55%。基于熔融石英介质,获得了1 k Hz重复频率下稳定输出的亚纳秒压缩脉冲。
李峰[4]（2018）在《面向工业加工应用的大能量飞秒光纤啁啾脉冲放大与传输技术》文中研究表明飞秒激光具有脉宽窄,峰值功率高,其与物质相互作用时,热效应小,加工孔径周围没有熔融区,几乎没有微裂纹,对加工材料无选择性,正是基于这些特点,飞秒激光在工业微加工领域产生了巨大的应用。而作为核心部件,高功率高能量的飞秒激光器的研发和技术探索引起了国内外的广泛关注,成为研究的热点。本论文研究工作立足于探索、开发适合超短脉冲激光微加工应用的高能飞秒激光光源以及配套的光学部件,重点研究新型的高能飞秒放大技术,其中主要包括大模场的光子晶体光纤放大技术研究和新型的单晶光纤放大器技术研究;根据超快激光微加工的实际应用需求,探索了Kagome型空心光子晶体光纤的高能飞秒脉冲的传输特性,并利用高能超短脉冲在空心光子晶体光纤中的非线性光谱展宽,进行了非线性超短脉冲压缩技术的探索。根据超快激光微加工的实际应用需求,开发了基于电光调制效应的高重频超快激光操控技术,实现了高速的激光开关和脉冲串选择装置。通过相关技术的研究,了解并掌握了新型放大技术的机理,掌握了新型光纤介质的使用,并将相应的技术转化为了相关产品,形成了高能量高功率的飞秒激光器,高能飞秒传输耦合模块,高能飞秒激光高速开关和脉冲串产生装置,部分已成功应用于超快激光微加工领域。论文的主要研究工作进展和取得的创新性成果有:1、研究了基于掺Yb3+光纤的啁啾脉冲放大（CPA）系统。利用半导体可饱和吸收体锁模光纤激光器作为种子源,采用啁啾脉冲放大技术,将波长为1030nm的脉冲展宽到数百皮秒进行放大。采用多级的掺镱单模光纤和双包层光纤组成预放大器,主放大器采用大模场的掺镱棒状光子晶体光纤作为激光工作物质,实现了重复频率为211kHz,功率为50W的单模皮秒脉冲输出。通过合理地控制放大系统中每一级光纤放大器的增益以及非线性积累量,有效抑制了高能脉冲放大过程中非线性效应对脉冲时域特性的影响。采用反射式光栅对,对输出的放大脉冲进行压缩,最终获得了脉宽为887fs的激光输出,单脉冲能量达到124μJ,对应峰值功率为139.8MW,该实验结果为当时国内首次报道基于光纤结构的百微焦级飞秒激光系统。2、采用大模场双包层光纤与光子晶体光纤的熔接技术,实现了严格的全光纤结构的高能量超短脉冲输出,研究了放大过程中不同放大功率情况下的光谱变化和脉宽变化,获得了结构紧凑的50μJ,10W,933fs的高能飞秒输出,这也是基于全焊接方式实现的严格的全光纤结构的最高能量的飞秒激光输出。由于采用了全光纤结构,具有很好的环境稳定性,集成度高,和较好的工程化应用前景。3、开展了光纤-单晶光纤的混合式放大器技术研发,采用啁啾脉冲放大技术,在预放大注入信号1.4W@100kHz的情况下,通过偏振控制的单级双通放大结构,获得了14.6W的放大输出,放大增益超过10倍,光束质量Mx2（28）.1233,My2（28）1.239的高光束质量输出。通过采用反射式光栅对压缩,获得了859fs,63.5μJ的高能飞秒输出。在此基础上,搭建了级联的单晶光纤放大器,最高获得了44 W,100 kHz的放大输出,在保证光束质量M2<1.3的情况下,获得了压缩脉宽715 fs的超短脉冲输出,脉冲能量155.7μJ,平均功率15.57 W,该放大参数是基于单晶光纤获得的百微焦能量级别的最高功率的飞秒激光输出。并开展了光纤-单晶光纤的直接皮秒放大,获得了最高41.7W@250 kHz,脉宽16.95ps的直接皮秒放大输出,光束质量良好。4、开展了基于Kagome型空心光子晶体光纤的高能超短脉冲传输实验,掌握了高能超短脉冲的耦合方法,耦合效率达到80%以上,研究了不同输入脉冲能量下,耦合输出的光束质量,脉宽的变化,并研究了高能飞秒传输过程中的非线性效应,得到了其光谱演化过程,并利用其非线性效应,将10nm光谱展宽到60nm以上,采用外加GTI镜进行压缩,将初始的279 fs脉冲压缩到36 fs,输出能量达到20μJ,对应的峰值功率达到556 MW,这也是采用固体激光光源,基于Kagome-type空心光子晶体光纤不充气体的情况下,1μm波段获得的最高峰值功率输出。通过更加精确的色散补偿和更加强的非线性光谱展宽,可以获得更窄的脉冲宽度和更高的峰值功率。同时进行了234fs,100μJ,20W的高能量飞秒脉冲的耦合传输实验,由于采用了真空泵对光纤内部进行了抽真空,有效的抑制了非线性,传输输出的光束模式良好,脉冲宽度影响很小,并成功应用于微加工系统。5、利用105μJ,200 kHz,808fs的高能光纤激光器作为激光源,采用两块KTP晶体组成高速电光开关,提出采用两块KTP电光晶体相对旋转90度,一方面可以补偿掉双轴晶体的自然双折射,同时降低了半波电压,降低了对高压驱动的压力,4600V降低到2300V,使得电光开关可以实现最高500kHz下对高能飞秒激光的纳秒级高速开关控制,且对应的开关效率达到96%以上,该功能是基于振镜控制的高速超短脉冲微加工系统必须的应用功能。同时,采用可编程的高压窄门宽,结合偏振分光原理,实现了在不改变脉冲能量的前提下实现任意数量的脉冲串控制和分光,该功能对于不同材料激光加工工艺的研究具有重要的意义。
何会军[5]（2018）在《超短脉冲激光放大及中红外飞秒激光产生的研究》文中认为超短脉冲激光以其脉宽短、峰值功率高的特点,被广泛应用于瞬态过程研究、强场物理实验、微纳光子学和精密微加工等领域。近年来,由于强场物理及阿秒科学等研究的需要,发展中红外波段的飞秒激光成为超快研究领域的热点内容之一。本论文围绕着超短脉冲激光放大及中红外飞秒激光的产生展开研究工作,进行了包括全固态皮秒激光放大、高功率飞秒钛宝石激光放大、中红外飞秒激光的产生和宽带超连续白光激光的产生等方面的实验研究,并开展了全固态超快激光的设备化研究,取得的主要创新性成果有:1、设计并搭建了高功率皮秒激光振荡器,在15 W的泵浦下,输出6 W、72.6MHz、23 ps的皮秒锁模脉冲序列,光光效率达40%;使用再生放大和行波放大的方式,分别获得了6 W和20 W的百千赫兹皮秒激光输出。结合再生放大与行波放大的方式,实现了1 kHz、9 mJ的高能量皮秒脉冲输出。2、采用全啁啾镜补偿色散的方式,实现了510 mW、8.2 fs的宽带钛宝石激光脉冲产生;使用皮秒激光泵浦钛宝石激光振荡器,实现了自启动锁模输出亚10 fs激光脉冲的结果。基于啁啾脉冲放大技术,通过对再生放大和多通放大的优化,获得了单脉冲能量为25 mJ、重复频率为1 kHz、脉宽为27.1 fs,对应峰值功率达0.92 TW的高平均功率钛宝石激光放大结果。3、针对宽光谱飞秒激光参与的参量过程,开展了宽带非线性耦合波理论的研究,并结合飞秒激光倍频实验对所得结论进行了验证。所取得的结果为中红外飞秒激光系统的非共线光参量放大研究提供了设计依据。4、使用高平均功率飞秒钛宝石激光放大器作为泵浦源,基于四级非共线光参量放大,在合计12 mJ的泵浦能量下（1 kHz）,实现了1.8 mJ的1.1μm信号光输出和521μJ的2.86μm闲频光输出,使用互相关的方法测量得到中红外飞秒激光的脉宽为95 fs左右。并实现了从2.86μm到3.6μm可调谐的中红外飞秒激光输出。5、利用所研制的中红外飞秒激光作为基波光源,通过聚焦到20 mm长的啁啾周期极化的掺氧化镁铌酸锂晶体（MgO-doped Chirped Periodical Poled Lithuim Niobate,MgO:CPPLN）,产生了对应二次到七次谐波、光谱范围覆盖400 nm至2400 nm的超连续白光激光产生,输出总功率为16.5mW,转换效率为36.7%。所使用的掺氧化镁铌酸锂晶体采用了宽带的倒格矢空间设计,从而补偿了各次谐波产生过程中的相位失配。6、开展了全固态超快激光的设备化研究。根据不同需求,设计并研制了飞秒钛宝石激光振荡器、高功率皮秒振荡器、皮秒绿光激光器、皮秒行波放大器等一体化工程样机,并配合用户开展了应用实验。
张宁华[6]（2017）在《新型飞秒钛宝石再生放大器及紫外频率变换的研究》文中进行了进一步梳理飞秒激光脉冲的放大与频率变换是超快激光技术发展和应用的重要内容,在物理化学、生物医学、超精细微加工等领域有着重要的应用价值。近年来,随着超快超强激光峰值功率的不断提高,其已成为开展许多前沿研究的重要工具和手段。开展性能优良的飞秒脉冲激光放大器的研究与设计,扩展其功能,增强其输出参数,对于促进飞秒激光放大器的实用性发展及前沿应用研究都具有重要的现实意义。本论文围绕飞秒激光脉冲放大开展了一系列研究工作;同时,为了扩展超快激光的覆盖波段以满足不同应用研究的需求,进一步利用新型非线性光学晶体K3B6O10Cl（KBOC）,开展了紫外非线性频率变换的研究。论文的主要研究内容和取得的创新成果如下:1.论文在对啁啾脉冲放大（chirped-pulse amplification,CPA）系统中的主要单元模块——振荡器、展宽器、放大器及压缩器进行系统分析的基础上,首先详细分析计算了常用透射型光学元件的色散;其次利用光线追迹法对马丁内兹（Martinez）展宽器、平行光栅对压缩器进行了色散计算,获得了色散解析表达式,进行了相关的模拟;最后依据色散矢量图,提出了对整个CPA放大系统中的色散进行全局优化的方案,设计了相关算法,为CPA放大系统中的色散补偿,提供了理论上的参考依据。2.开展了新型高重频1 kHz飞秒钛宝石线形再生放大器的研究,设计并搭建了新型热稳定飞秒钛宝石线形再生放大器。实验结果不仅与理论相符,且证明了该再生腔型具有良好的热稳定性。在20 W泵浦功率下,实现了最高6.5 W的放大激光输出,对应效率为32.5%,经过平行光栅对压缩器压缩之后的脉冲宽度约为35 fs。3.进行了基于钛宝石薄片晶体的新型多通泵浦飞秒预放大器的研究。设计了铜钨合金热沉结构及钛宝石薄片晶体的焊接方案,并对钛宝石薄片晶体内的温度热分布以及在不同流速的水流冲击下,铜钨热沉的形变量进行了分析模拟。实验上,在7.1W平均功率、重复频率1 kHz泵浦下,使用厚度为2 mm、焊接在无氧铜上的钛宝石薄片晶体,通过6通泵浦获得了1.21 W的放大能量输出,对应放大效率约17%,光谱半高宽约为26 nm,脉冲宽度约为38.3 fs,光束质量M2≈1.1。实验表明使用钛宝石薄片晶体作为放大增益介质,不仅能保障再生放大的高效稳定运转,并且可以有效减小钛宝石晶体在激光放大过程中的热效应对光束质量的影响,显着降低系统的复杂性。4.首次进行了新型非线性光学晶体K3B6O10Cl（KBOC）的超短脉冲紫外频率变换研究。采用脉冲宽度为27 fs、单脉冲能量为0.8 mJ、重复频率为1 kHz的飞秒钛宝石放大器作为基频光光源,利用1 mm厚的KBOC晶体获得了最大输出功率为220 mW、中心波长为396 nm的倍频光,最高转换效率为39.3%,使用零色散TG-FROG（Dispersion-free transient-grating frequency-resolvedoptical gating）测量的倍频光脉冲宽度约为83 fs。5.采用我们自己设计搭建的热稳定1 kHz飞秒钛宝石再生放大器作为基频光光源,利用0.5 mm和1 mm长的未镀膜KBOC晶体分别作为倍频（Secondharmonic generation,SHG）和和频（Sum frequency generation,SFG）元件,首次获得了中心波长为263 nm的深紫外激光输出。SFG最大输出功率为5.9mW,相对于SHG功率,SFG转换效率约为4.5%。实验结果及KBOC的不潮解性、高损伤阈值、宽透射光谱等优良特性,使其在获得高功率、深紫外、超短脉冲激光光源方向具有良好的应用前景。
吕志国[7]（2016）在《全固态及光纤超短脉冲激光放大研究》文中研究表明性能稳定可靠且重复频率为100 kHz-1 MHz的高平均功率高能量超短脉冲激光由于在激光精密微加工、临床医学、超快光谱和国防等方面的广泛应用,近年来倍受人们的重视。针对大量研究应用领域对高平均功率超快激光器的发展需求,本论文分别采用电光调制再生放大和多次单通放大相结合的技术以及声光调制的全光纤啁啾脉冲放大技术,系统开展了高重复频率、高脉冲能量全固态及光纤飞秒激光放大的研究,得到了重复频率百kHz、平均功率21W的皮秒激光放大输出和重复频率为1 MHz、单脉冲能量为10.5μJ的全光纤飞秒激光放大输出。此外针对上述激光系统对结构紧凑、成本低廉、操作简易以及体积小巧的飞秒种子源要求,进一步采用具有保偏特性的大模场棒状光子晶体增益光纤与全正色散非线性偏振旋转锁模技术相结合的方法,进行了环境稳定的高功率全正色散棒状光纤飞秒锁模激光振荡器的研发,对于推动百瓦飞秒激光放大的前端系统向着简易化方向发展,取得了具有重要意义的结果。论文的主要研究工作进展和取得的创新性成果有：1.以全固态皮秒锁模激光振荡器作为种子源和808 nin高功率二极管激光器作为泵浦源,开展了高平均功率全固态Nd:YVO4皮秒激光的放大研究。该系统由再生放大器和三级单通功率放大器组成。为了提高放大效率,设计了脉冲在腔内往返一周四次通过增益介质的新型再生放大腔结构,将脉冲宽度10 ps、中心波长1064nm、重复频率68 MHz的种子激光经过该再生腔进行脉冲选单和放大后,获得了重复频率为100 kHz、最高平均功率达2.6 W的激光输出。进一步经过三级单通功率放大器放大后,在该重复频率下最终得到了平均功率21 W、对应脉冲宽度为30 ps的结果,每一级的功率提取效率分别为31%、26%和36%。在水平和垂直方向测量得最终放大激光的输出M2光束质量因子分别是2.0和1.9。2.采用高掺杂Yb增益光纤,结合非线性偏振旋转锁模技术,实现了高信噪比且重频可调谐的全正色散飞秒谐波锁模光纤激光运转,并且给出了相应的理论解释。在22MHz的基波锁模情况下,通过微调偏振控制器和双折射滤波片,得到了最高88MHz的四次谐波锁模输出,相应的边模抑制比高达73 dB。经过腔外光栅对压缩后的脉冲宽度为624 fs。此外实验中还发现,在实现谐波锁模运转的过程中,调节波片和双折射滤光片的状态,腔内往返一周脉冲的个数和其时间间隔是可控制的,即具有连续的可调节性。以上现象对进一步理解和探索全正色散耗散孤子锁模内在机制具有重要意义。在此基础上,进而开展了低重复频率高能量全正色散锁模激光器的研究,在1.7MHz重复频率下,首次采用双折射滤波片作为光谱调制器件,实现了同步的三波长锁模运转,而且获得了在全正色散多波长锁模激光器中的最高输出功率和最宽调谐范围,并基于四波混频的理论对同步三波长锁模机制进行了解释。3.采用纤芯直径为85μm且具有保偏特性的棒状光子晶体光纤作为增益介质,在国内首次实现了环境稳定的高功率棒状光纤锁模激光器,得到了平均功率16 W、脉宽182fs、重复频率58 MHz的输出结果。进一步,基于改进的振荡腔结构同时结合976 nm窄线宽100 W多模二极管激光泵浦,获得了功率31 W、脉宽124fs、重复频率57.93MHz和长期功率稳定性优于0.3%的高功率环境稳定的棒状光纤锁模激光器。此外采用自主研发的30 MHz飞秒激光振荡器作为种子源,将其先经过第一级单模光纤放大到321 mW后,通过光栅对引入负色散对脉冲展宽又经由第一级纤芯直径为85 μm的棒状光纤进行功率放大,实现了平均功率32.6 W、脉宽6.5 ps的激光脉冲序列输出。随后再经偏振相关的隔离器及第二级光子晶体光纤放大后,获得了53.4W的平均功率激光输出。4.开展了啁啾脉冲放大飞秒光纤激光产生高能量飞秒脉冲的研究。利用自主研发的色散管理Yb光纤飞秒激光振荡器作为种子源,结合单模光纤时域色散展宽脉冲宽度和声光调制器进行重复频率控制以及后续的光纤放大,实现了重复频率为1 MHz、最高输出单脉冲能量为10.5μJ的全光纤飞秒激光放大器,相应的压缩脉宽为804fs。实验中发现在6.75μJ能量输出时,相应的压缩脉宽为424 fs。这种高能量的全光纤飞秒激光放大器在超快激光加工、成像、眼科医学和高次谐波等研究领域中有广阔的应用前景。
陈列尊[8]（2012）在《超宽带中红外光参量放大技术及其应用研究》文中研究表明中红外光参量放大的闲频光与信号光的波长差别很大，且一个在正常色散区，一个在反常色散区，使中红外光参量放大的增益带宽“瓶颈”问题更加严重，极大地限制了其输出带宽、转换效率和可调谐性。本文紧密结合国家自科基金重大项目“高峰功率可调谐中红外激光技术的基础问题研究”的关键科学与技术问题开展研究，重点完成了以下几个方面的工作，并取得了一些具有创新性的结果：1.为了解决中红外光参量放大器的种子源与抽运源高精度同步问题，我们提出一种基于“全局时钟+电子锁相环伺服”的改进型主动同步技术，消除了两个激光系统不同时基之间的误差与抖动带来的影响，实现了两个独立低重复率飞秒与皮秒激光再生放大系统输出脉冲的高精度、长时间稳定同步，构建了高精度飞秒与皮秒激光同步系统，不仅为中红外光参量放大系统的构建打下了实验基础，还可广泛应用于基于同步激光技术的抽运-探针检测等各种实验研究；2.提出并运用“误差传递关系+两点互相关测量”的新型相对时间抖动测量方法对该同步系统的相对时间抖动进行了精确测量，结果表明，其相对时间抖动方均值仅为0.66皮秒，为已报道同类同步系统的最高水平。所提出的新型同步激光相对时间抖动测量技术，解决了同步测量领域高精度、高可信度低重复率飞秒皮秒同步脉冲相对时间抖动的测量问题，可广泛应用于各种同步激光系统的相对时间抖动的测量；3.为克服中红外光参量放大的增益带宽“瓶颈”问题，提出并研究了一种基于“扇形周期极化晶体+空间色散”的新型光参量放大器结构，它充分发挥扇形周期极化晶体的全二维结构特性，增加利用了一个扩展带宽的空间维度，从理论上来说，它扩展带宽时只需增加晶体的横向宽度，同时保持晶体长度不变，从而突破了当前各种光参量放大器只能在带宽与增益之间进行平衡的“瓶颈”，而且还可以非常方便地与空间幅度、相位和增益调节技术相结合，实现光谱特性、波形的调控，加之，由于充分利用了晶体的横向空间，特别适用于大功率甚至超大功率的光参量放大和非线性频率变换；4.结合多抽运源技术，比较研究了不同晶体结构、不同抽运条件下的3300nm中红外啁啾脉冲光参量放大器的增益带宽与光谱特性，数值计算结果表明，基于扇形周期极化晶体与空间色散技术的中红外光参量啁啾脉冲放大器的增益带宽达到了320nm且还可以进一步扩展，此外，还可根据需要调节抽运源位置与强度对输出光谱曲线进行补偿。这种新型宽带参量放大结构还可广泛运用于和频、差频等各种二阶非线性光学参量过程；5.借鉴新型超宽带光参量放大光路结构，提出并研究了一种新型超宽带二次谐波产生系统，该系统克服了当前各种二次谐波转换方案的缺点，不但具有很宽的转换带宽和较大的转换效率，且调校方便、晶体选择灵活；同时，利用准相位匹配晶体的极化周期与结构可运用平版印刷制造工艺方便地进行设计制作的特点，研究了具有平顶光谱输出和平坦转换效率超宽带输出的两种改进型二次谐波产生器，结果表明，该新型二次谐波产生器不但可以极大地扩展转换带宽，而且具有几乎任意的输出光谱整形能力，可望发展成一种新型的宽带二次谐波转换解决方案。
邓杨保[9]（2012）在《Kerr介质中宽带激光脉冲时空演化研究和测量》文中指出随着超短脉冲激光技术的发展需要,激光脉冲的脉宽已经进入到阿秒领域,从而使得激光的光谱宽度变得越来越宽。光束质量（时空特性）是衡量激光系统性能的一个重要指标。由于宽带激光脉冲具有“尖锐”的时间特性（飞秒甚至更短）、很小的光束直径、很高的峰值功率等等特性,导致它在介质中传输时会产生各种非线性效应,其中自聚焦（尤其是小尺度自聚焦）是最主要的非线性效应,从而影响光束质量,使得输出的光束发生严重畸变。实时监测和精密测量宽带激光脉冲非线性传输过程中的时空演化特性,就是为了更好的控制输出光束质量。所以,研究和精密测量高功率宽频带激光脉冲在介质中传输时的时空演化规律,无论在理论上还是在实际应用上都具有十分重要的意义。本文在理论和实验上研究了宽带激光脉冲非线性传输过中的时空演化规律,获得如下主要成果：第一,基于广义（3+1）维非线性薛定谔方程的解析解,理论研究了激光脉冲在非均匀介质中传输时的时空传输特性,得到了激光脉冲能够在介质中稳定传输的条件。这些结果对于激光脉冲非线性传输的扩展及控制具有一定的参考价值。首先,综合利用奇次平衡法原理和F-展宽技术解析求解了具有分布系数的广义（3+1）维非线性薛定谔方程,并得到了一系列的时空孤子解和周期行波解。当激光脉冲在非均匀介质中传输时,由于不同阶的强度矩可以描述激光脉冲的特性,于是利用强度矩方法研究了解析解在非线性介质中的时空传输特性,并计算了解析解的束宽、脉宽、光强分布的对称性和时空K参数。然后,根据二阶强度矩详细地分析了解析解在非线性传输过程中的时空稳定性。研究发现：（1）当衍射系数和色散系数为相同的分布系数时,无初始啁啾和带有初始啁啾的时空孤子解的束宽和脉宽为恒定的常数,而无初始啁啾和带有初始啁啾的周期行波解的束宽和脉宽为周期性变化,因此解析解在非线性传输过程中是稳定的,很小的啁啾或者微扰基本上不影响解的时空传输特性。（2）当衍射系数和色散系数为其他系数时,无初始啁啾的时空孤子解的束宽和脉宽为恒定的常数,但是带有初始啁啾的时空孤子解以及无初始啁啾和带有初始啁啾的周期行波解的束宽和脉宽呈现无规律的变化,所以解析解在非线性介质中传输是不稳定的,解的时空传输特性很容易受到啁啾或者微扰影响。第二,提出一种精密测量激光脉冲非线性传输过程中时域精细变化的方法,该方法具有操作简单、方便、测量精度高等优点。利用该测量方法在实验上得到了激光脉冲自聚焦过程中的时间变化规律。该方法对于测量中红外激光脉冲非线性传输过程中的时间演化特性具有一定的参考价值。在大型钕玻璃激光系统中,时域上带有初始调制的激光脉冲通过非线性传输和放大,调制将会在整个钕玻璃激光系统中得到累积和增强,因此测量激光脉冲的时域精细结构是非常重要的。我们提出了一种基于同步飞秒激光脉冲测量皮秒激光脉冲在非线性传输过程中的时空演化方法,首先,从理论上分析了该方法可行性和正确性,理论结果表明该方法能够精密测量时域比较复杂的皮秒脉冲精细结构和时间脉宽,当飞秒探测脉冲的脉宽越短,测量精度就越高,并且测量误差值也就越小。然后,我们在实验上利用同步的Ti:sapphire激光器输出脉宽大约100fs的飞秒激光脉冲测量了Nd:YLF激光器输出脉宽大约为75ps的皮秒激光脉冲的时域精细结构。实验结果表明从Nd:YLF皮秒激光器输出的皮秒脉冲时域比较匀滑干净,测量的脉宽结果和自相关方法也基本一致。最后,利用该方法测量了皮秒激光脉冲经过不同长度CS2非线性介质后的时空演化。结果表明,当CS2介质长度增大时,皮秒激光脉冲在空间上出现轻微的自聚焦效应,时间脉宽有稍微变窄的趋势。第三,提出一种精密测量超短激光脉冲非线性传输过程中不同空间位置的时间脉宽演化规律的方法。利用该测量方法在实验上揭示了小尺度自聚焦过程中局部空间强度变化对时间脉宽演化的影响,即时空耦合效应。小尺度自聚焦会引起激光光束的局部空间强度迅速增长,从而导致光束分裂成为强度增长区和强度非增长区域,我们在实验上研究了强度增长区和强度非增长区的时空演化规律。由于激光脉冲不同空间位置的初始光强分布是不均匀的,因此不同空间位置的初始时间脉宽就是不一样的。我们提出了一种改进的互相关方法,它能够精密测量飞秒激光脉冲不同空间位置的时间脉宽。然后利用该方法实验精密测量了小尺度自聚焦过程中,飞秒激光脉冲的强度增长区和强度非增区域的时间脉宽演化规律。实验结果表明,随着入射峰值功率的增加,强度增长区域的空间峰值强度越来越大,因此该区域的小尺度自聚焦效应变得越来越强,从而导致该区域的时间脉宽变得越来越窄,当空间峰值强度达到最大时,脉宽将会变得最窄。但是当入射峰值功率的增加时,强度非增长区的空间峰值强度基本保持不变,所以该区域的小尺度自聚焦效应非常弱,从而该区域的时间脉宽也基本上保持不变。详细地研究小尺度自聚焦过程中不同空间位置的时间演化规律,有利于更好的帮助我们研究高功率激光的成丝过程。该实验方法为精密测量激光脉冲成丝之后不同细丝非线性传输过程中的时空演化规律提供了重要的参考依据。
刘青[10]（2004）在《飞秒激光在透明介质中的三维光存储研究》文中指出将一束能量为亚微焦量级，中心波长为800nm，脉冲宽度150fs，1kHz重复频率的激光脉冲紧聚焦到透明介质体内，导致激光脉冲的能量被物质非线性地吸收，可以在介质体内形成一个亚微米尺度的永久性结构改变区域。介质内结构改变的性质随着入射激光脉冲能量的增加而不同：从小的折射率改变，到形成微爆而导致一个空腔结构。通过这种空腔型位点在介质体内的空间排列，可以实现三维高密度光存储。物质中的小折射率改变可以用于多种光子器件的制作。 本文主要针对目前飞秒激光三维光存储研究中存在的一些难题，开展了一系列的研究工作，具体研究内容及结果如下： （1）用激光放大器内调制的方法，创新性地实现了对1kHz的800nm，150fs脉冲激光的数字信号调制。 （2）建立了一套可用于“飞秒脉冲在透明介质中三维光存储写/读演示”的光、机、电一体化系统。此系统也可以用来进行飞秒脉冲激光对物质的微加工和光子器件的制作工作。 （3）观测了不同能量的激光脉冲在PMMA和熔融石英玻璃介质中不同深度处所形成的损伤形态、能量损伤阈值，以及在介质中形成高信噪比损伤位点的深度范围。并从理论上分析和解释了在实验中观察到的各种非线性现象。 （4）在国际上首次实现了“飞秒激光脉冲在透明介质中三维光存储”的实用性演示。针对CCD并行读出的方法设计了三维存储格式；通过控制三维移动平台的移动与调制系统的同步，数据的编码和解码、计算机图像处理、数据位点的识别等工作，在PMMA中完成了二进制数据三维光存储的多层写入和准确读出的演示。每层中存储位点的点间距均为2.5μm，层间距为15μm，共存储了5层飞秒激光在透明介质中的三维光存储研究 数据信息。存储密度达到10‘、its/c m3。以存储厚度为1计算， 一张与直径为120rnrn的CD光盘同样存储面积的这种存储盘，其 存储容量比现在的光盘存储容量大1600多倍。（5）利用损伤阂值附近能量的飞秒激光脉冲序列进行了衍射光栅的制 作。获得了有一定衍射效率的相位型衍射光栅，并对其结果进行 了相应的数值拟合计算。提出了提高衍射效率的主要途径。关键词:飞秒脉冲;三维光存储;透明物质;非线性电离;衍射光栅
二、可用于超精细加工的高重复率、高光束质量飞秒再生放大脉冲的产生研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、可用于超精细加工的高重复率、高光束质量飞秒再生放大脉冲的产生研究（论文提纲范文）
（1）基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 基于光学方法的太赫兹波产生和检测技术 |
| 1.2 太赫兹时域频谱技术 |
| 1.3 太赫兹器件及其调制技术 |
| 1.4 国内外的相关研究进展 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 光整流法产生太赫兹波与波面倾斜泵浦技术、太赫兹探测与调制的相关分析理论 |
| 2.1 光整流法产生太赫兹波与波面倾斜泵浦技术 |
| 2.2 太赫兹探测相关理论 |
| 2.3 二维材料调制太赫兹波理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 脉冲波面倾斜泵浦铌酸锂晶体的太赫兹源特性研究 |
| 3.1 光栅波面倾斜方法中有限光斑尺寸对太赫兹波产生效率影响的研究 |
| 3.2 基于单块铌酸锂晶体的波面倾斜泵浦复用的研究 |
| 3.3 棱镜组波面倾斜泵浦铌酸锂晶体太赫兹源的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 太赫兹波在探测材料光学参数中的应用 |
| 4.1 电光材料的电光系数测试与研究 |
| 4.2 本章小结 |
| 第5章 主、被动太赫兹波调制器件的研究 |
| 5.1 大面积层状二硒化铼纳米薄膜的太赫兹波偏振敏感特性的研究 |
| 5.2 二硫化钛器件光控太赫兹波调制特性与载流子动力学的研究 |
| 5.3 飞秒激光背向直写加工二硒化钽、二硫化锡和二硫化钛薄膜的研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）近红外波段新型可调谐、高稳定锁模激光器的研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 固体激光增益材料简介 |
| 1.2 掺镱透明陶瓷的研究进展简介 |
| 1.3 光纤锁模激光器简介 |
| 1.4 论文主要内容概述 |
| 第二章 掺镱激光增益固体材料 |
| 2.1 Yb~(3+)离子作为激光活性离子 |
| 2.1.1 Yb~(3+)能级系统 |
| 2.1.2 Yb~(3+)与Nd3+活性离子的对比 |
| 2.2 基质材料特性 |
| 2.2.1 基质材料对光谱的影响简述 |
| 2.2.2 基质材料的热机械和热光性能简述 |
| 2.2.3 基质材料性能小结 |
| 2.3 能级系统的速率方程描述 |
| 2.3.1 理想的三能级系统 |
| 2.3.2 理想的四能级系统 |
| 2.3.3 准x能级系统 |
| 2.4 激光产生机理 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 掺镱陶瓷激光器 |
| 3.1 光学谐振腔设计 |
| 3.1.1 ABCD矩阵基本理论 |
| 3.1.2 折叠腔型设计 |
| 3.1.3 腔型仿真讨论 |
| 3.2 连续波工作的Yb:YAG陶瓷激光器 |
| 3.2.1 Yb:YAG陶瓷激光器实验装置 |
| 3.2.2 Yb:YAG陶瓷激光器实验结果讨论 |
| 3.3 可调谐的Yb:YAG陶瓷激光器 |
| 3.4 连续波工作的Yb:YSAG陶瓷激光器 |
| 3.4.1 Yb:YSAG陶瓷激光器实验装置 |
| 3.4.2 Yb:YSAG陶瓷激光器实验结果讨论 |
| 3.5 可调谐的Yb:YSAG陶瓷激光器 |
| 3.6 激光器特性理论分析 |
| 3.6.1 能级基本模型 |
| 3.6.2 输出性能模拟与拟合 |
| 3.6.3 泵浦光热效应 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 高稳定的光纤锁模激光器研究 |
| 4.1 锁模技术简介 |
| 4.1.1 主动锁模技术 |
| 4.1.2 被动锁模技术 |
| 4.1.3 被动锁模的几种常见技术 |
| 4.2 全保偏光纤飞秒锁模激光器 |
| 4.2.1 锁模激光器实验装置 |
| 4.2.2 掺铒光纤放大器研究 |
| 4.2.3 高稳定的飞秒锁模激光器 |
| 4.3 双脉冲光纤锁模激光器 |
| 4.3.1 实验设计装置图 |
| 4.3.2 锁模激光器的输出特性 |
| 4.3.3 锁模脉冲的重复频率稳定情况 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 附件 |
| 附件A:程序代码 |
| 附件B:测量仪器 |
| 附件C:相关参数(从参考文献中获得) |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文和获得奖励 |
| 致谢 |
（3）基于SBS的千赫兹级亚纳秒激光脉冲压缩技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 高重频亚纳秒脉冲激光器的研究概况 |
| 1.3 SBS脉冲压缩技术的研究现状 |
| 1.3.1 SBS脉冲压缩介质的发展 |
| 1.3.2 SBS脉冲压缩结构的发展 |
| 1.3.3 高重频SBS-PCM的发展 |
| 1.4 高重频SBS脉冲压缩的发展现状 |
| 1.5 高重频SBS压缩技术存在的问题 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 SBS脉冲压缩的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉冲压缩技术 |
| 2.2.1 基于调Q的脉冲压缩技术 |
| 2.2.2 基于SBS的脉冲压缩技术 |
| 2.3 受激布里渊散射基本理论 |
| 2.3.1 空间一维SBS脉冲压缩 |
| 2.3.2 空间二维SBS脉冲压缩 |
| 2.4 受激热布里渊散射理论分析 |
| 2.4.1 脉冲激光加热介质的温度场模型 |
| 2.4.2 STBS脉冲压缩的理论模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SBS压缩中光束横截面上的脉宽均匀性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单池结构SBS脉冲压缩研究 |
| 3.2.1 单池结构SBS脉冲压缩 |
| 3.2.2 基于光斑截取法的SBS脉冲压缩 |
| 3.2.3 空间脉宽均匀分布的SBS脉冲压缩实验 |
| 3.3 紧凑双池结构SBS脉冲压缩研究 |
| 3.3.1 紧凑双池结构中的光束参数计算 |
| 3.3.2 透镜焦距对SBS脉冲压缩规律的影响 |
| 3.3.3 介质参数对SBS脉冲压缩规律的影响 |
| 3.3.4 空间脉宽均匀分布的SBS脉冲压缩实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于旋转焦斑的高重频SBS脉冲压缩特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 KUMGANG激光器介绍 |
| 4.3 高重频SBS脉冲压缩研究 |
| 4.3.1 高重频SBS脉冲压缩实验 |
| 4.3.2 高重频SBS热特性实验研究 |
| 4.4 基于旋转楔板和偏心透镜的SBS脉冲压缩研究 |
| 4.4.1 旋转楔板和偏心透镜的设计方案 |
| 4.4.2 焦点光斑强度分布的理论模拟 |
| 4.4.3 旋转楔板和偏心透镜的对比实验及分析 |
| 4.5 基于旋转偏心透镜的高重频SBS研究 |
| 4.5.1 高重频SBS聚焦单池实验 |
| 4.5.2 高重频SBS脉冲压缩实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高粘度系数介质中的高重频SBS脉冲压缩特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高重频SBS脉冲压缩光斑畸变研究 |
| 5.3 高重频SBS脉冲压缩的热特性分析 |
| 5.4 基于介质纯化的高重频SBS脉冲压缩研究 |
| 5.4.1 介质纯化系统 |
| 5.4.2 介质纯化前后对比实验及分析 |
| 5.5 高粘度系数介质中的高重频SBS脉冲压缩实验 |
| 5.5.1 介质粘度系数的影响 |
| 5.5.2 焦斑旋转的影响 |
| 5.5.3 透镜焦距的影响 |
| 5.5.4 重复频率的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 高热导率固体介质中的高重频SBS脉冲压缩特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同固体介质中的SBS脉冲压缩实验研究 |
| 6.2.1 单池结构SBS脉冲压缩 |
| 6.2.2 串联结构SBS脉冲压缩 |
| 6.2.3 产生-放大结构SBS脉冲压缩 |
| 6.3 石英介质中的SBS脉冲压缩结构优化 |
| 6.4 石英介质中的重频SBS脉冲压缩研究 |
| 6.4.1 介质中的温度场计算 |
| 6.4.2 重复频率对SBS脉冲压缩规律的影响 |
| 6.4.3 聚焦结构对SBS脉冲压缩规律的影响 |
| 6.5 高重频SBS脉冲压缩的稳定性分析 |
| 6.6 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）面向工业加工应用的大能量飞秒光纤啁啾脉冲放大与传输技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 第二章 光纤高能飞秒脉冲放大系统 |
| 2.1 光纤啁啾脉冲放大(FCPA)技术的主要组成部分及其重要成果 |
| 2.2 掺镱光纤放大器放大机理 |
| 2.2.1 掺镱石英光纤光谱特性 |
| 2.2.2 掺镱光纤的能级特征以及基于速率方程的放大模拟 |
| 2.2.3 光纤中的色散效应 |
| 2.2.4 光纤中的受激拉曼效应以及拉曼阈值的理论计算 |
| 2.3 FCPA技术核心部件及其原理 |
| 2.3.1 双包层光纤以及包层泵浦技术 |
| 2.3.2 啁啾光纤光栅原理及其基于耦合模理论的光栅特性计算 |
| 2.3.3 大模场光子晶体光纤原理与特点 |
| 2.4 光栅对压缩器色散补偿原理与压缩器设计 |
| 2.4.1 光栅对压缩器 |
| 2.4.2 啁啾体布拉格光栅特性及其功率分布模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于光子晶体光纤的高能飞秒脉冲放大系统 |
| 3.1 高能飞秒光纤放大现状 |
| 3.2 柔性大模场光子晶体光纤放大器 |
| 3.2.1 柔性大模场光子晶体光纤放大器 |
| 3.2.2 实验结果分析和讨论 |
| 3.3 棒状光子晶体光纤放大器 |
| 3.3.1 棒状光子晶体光纤放大系统实验装置 |
| 3.3.2 实验结果分析讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于单晶光纤的高能飞秒脉冲放大系统 |
| 4.1 单晶光纤 |
| 4.1.1 单晶光纤的性能特点 |
| 4.1.2 单晶光纤放大器的研究进展 |
| 4.1.3 单晶光纤的耦合 |
| 4.2 单级单晶光纤啁啾脉冲放大系统 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验结果及其分析 |
| 4.2.3 紧凑型改进设计实验装置 |
| 4.2.4 实验结果及其分析 |
| 4.3 级联单晶光纤啁啾脉冲放大系统 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果分析与讨论 |
| 4.4 基于单晶光纤的高能皮秒直接放大实验研究 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验结果分析和讨论 |
| 4.4.3 级联单晶光纤皮秒直接放大系统 |
| 4.4.4 实验结果分析和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于Kagome空心光子晶体光纤的大能量飞秒脉冲传输及非线性压缩技术研究 |
| 5.1 Kagome空心光子晶体光纤的高能超短脉冲传输应用及其非线性压缩的需求 |
| 5.2 Kagome空心光子晶体光纤的耦合技术 |
| 5.2.1 高斯光束传播的ABCD矩阵以及Kagome空心光子晶体光纤的耦合 |
| 5.2.2 Kagome空心光子晶体光纤的传输实验研究 |
| 5.3 基于空心光子晶体光纤的非线性压缩技术 |
| 5.3.1 空心非线性压缩技术研究进展及其物理限制 |
| 5.3.2 自相位调制与光谱展宽 |
| 5.3.3 非线性压缩实验系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于电光调制的高速开关和脉冲串选择技术 |
| 6.1 电光调制的物理基础 |
| 6.2 KTP晶体以及高重频电光晶体的选型 |
| 6.3 高速电光开关的应用以及高速开关的性能比较 |
| 6.4 本课题实验中电光开关和脉冲串的设计实现 |
| 6.4.1 电光开关及其脉冲串选择的实验装置 |
| 6.4.2 激光系统和电光开关及其脉冲串实验结果及其讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文的主要研究成果和意义 |
| 7.2 本论文的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 插图索引 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）超短脉冲激光放大及中红外飞秒激光产生的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光放大的发展概述 |
| 1.1.1 全固态皮秒激光放大技术的发展 |
| 1.1.2 钛宝石激光放大技术的发展 |
| 1.2 中红外飞秒激光产生的研究进展 |
| 1.2.1 中红外飞秒激光的产生方式 |
| 1.2.2 光参量放大产生中红外飞秒激光的研究进展 |
| 1.3 本论文的研究内容 |
| 第2章 全固态皮秒激光产生和放大的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高功率被动锁模皮秒振荡器的设计和实现 |
| 2.2.1 理论计算 |
| 2.2.2 腔型设计 |
| 2.2.3 实验结果 |
| 2.3百千赫兹皮秒再生放大实验 |
| 2.3.1 百千赫兹皮秒再生放大原理 |
| 2.3.2 百千赫兹皮秒再生放大实验结果 |
| 2.4百千赫兹皮秒行波放大实验 |
| 2.4.1 百千赫兹皮秒行波放大原理 |
| 2.4.2 百千赫兹皮秒行波放大实验结果 |
| 2.5千赫兹皮秒激光放大实验 |
| 2.5.1 皮秒脉冲激光放大的理论计算 |
| 2.5.2 千赫兹皮秒激光放大实验原理 |
| 2.5.3 千赫兹皮秒激光放大实验结果 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 飞秒钛宝石激光产生和放大的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 飞秒激光产生及放大的原理 |
| 3.2.1 啁啾镜补偿色散原理 |
| 3.2.2 啁啾脉冲放大原理 |
| 3.2.3 脉宽测量原理 |
| 3.3 飞秒钛宝石激光振荡器的研究 |
| 3.3.1 高功率亚10 fs钛宝石激光振荡器 |
| 3.3.2 皮秒绿光激光泵浦钛宝石激光振荡器的实验研究 |
| 3.4 钛宝石激光再生放大器的研究 |
| 3.4.1 展宽器和压缩器设计 |
| 3.4.2 再生放大器的设计 |
| 3.5 千赫兹TW量级高功率钛宝石激光放大器 |
| 3.5.1 系统结构 |
| 3.5.2 光束传播过程模拟 |
| 3.5.3 时域对比度 |
| 3.5.4 脉冲压缩结果 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 宽带飞秒激光频率转换的理论分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 飞秒激光频率变换的理论基础 |
| 4.2.1 耦合波方程 |
| 4.2.2 相位匹配条件 |
| 4.2.3 走离效应 |
| 4.2.4 非共线相位匹配 |
| 4.3 宽带非线性耦合波理论分析 |
| 4.4 宽带非线性耦合波理论的实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 中红外飞秒激光产生的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论计算 |
| 5.3 实验方案 |
| 5.4 信号光的产生 |
| 5.5 信号光的放大和中红外激光的产生 |
| 5.6 中红外激光参数的测量 |
| 5.6.1 光谱测量 |
| 5.6.2 脉宽的测量 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 基于中红外飞秒激光的白光激光产生 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 准相位匹配的原理 |
| 6.3 晶体设计 |
| 6.4 实验设计 |
| 6.5 实验结果 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 全固态超快激光的设备化研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 钛宝石激光振荡器的设备化研究 |
| 7.3 皮秒激光振荡器的工程化设计 |
| 7.4 皮秒绿光激光产生的研究 |
| 7.5 皮秒激光放大器的工程化设计 |
| 7.5.1 皮秒激光放大器的设计 |
| 7.5.2 输出结果 |
| 7.5.3 倍频产生532 nm皮秒激光 |
| 7.5.4 和频产生355 nm皮秒激光 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及发表文章目录 |
| 致谢 |
（6）新型飞秒钛宝石再生放大器及紫外频率变换的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超快激光的研究与发展 |
| 1.2 啁啾脉冲放大技术原理与结构 |
| 1.3 超短脉冲激光频率上转换的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容及意义 |
| 第二章 啁啾脉冲放大系统与色散分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 啁啾脉冲放大系统 |
| 2.2.1 飞秒激光振荡器 |
| 2.2.2 飞秒激光脉冲的展宽 |
| 2.2.3 啁啾激光脉冲的放大 |
| 2.2.4 啁啾激光脉冲的压缩 |
| 2.3 啁啾脉冲放大系统的色散分析 |
| 2.3.1 光学材料色散分析计算 |
| 2.3.2 马丁内兹展宽器色散分析计算 |
| 2.3.3 Treacy光栅对色散分析计算 |
| 2.4 啁啾脉冲放大系统的色散管理 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 高重复频率热稳定飞秒钛宝石再生放大器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热稳定飞秒钛宝石再生放大腔型设计与分析 |
| 3.3 热稳定飞秒钛宝石再生放大器实验装置与结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 高重复频率飞秒钛宝石薄片再生放大器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钛宝石薄片晶体热沉结构设计及热效应分析 |
| 4.2.1 钛宝石薄片晶体焊接及热沉结构设计 |
| 4.2.2 钛宝石薄片晶体热分布及热沉应力的模拟分析 |
| 4.3 高重复频率飞秒钛宝石薄片再生放大器的验证性实验研究 |
| 4.3.1 多通泵浦再生放大器腔型的设计 |
| 4.3.2 千赫兹飞秒钛宝石薄片再生放大器的实验结果及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 KBOC晶体倍频及和频飞秒钛宝石激光的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非线性频率变换理论 |
| 5.2.1 三波混频的稳态耦合波方程 |
| 5.2.2 超短脉冲非线性频率变换理论 |
| 5.2.3 非线性光学相位匹配技术 |
| 5.3 新型非线性晶体KBOC |
| 5.4 KBOC晶体非线性频率变换的实验研究 |
| 5.4.1 KBOC晶体倍频产生396nm紫外激光的实验研究 |
| 5.4.2 KBOC晶体和频产生263nm深紫外激光的实验研究 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）全固态及光纤超短脉冲激光放大研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光研究背景与意义 |
| 1.2 高平均功率超短脉冲激光研究进展 |
| 1.2.1 高平均功率全固态超短脉冲激光放大研究进展 |
| 1.2.2 高平均功率超短脉冲光纤激光放大研究进展 |
| 1.2.3 高平均功率超短脉冲锁模光纤激光研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 高重复频率全固态Nd：YVO_4皮秒激光放大系统研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 100kHz重复频率全固态Nd：YVO_4皮秒激光再生放大研究 |
| 2.2.1 再生放大器的基本原理 |
| 2.2.2 连续光泵浦的高重频皮秒激光放大增益介质的选择 |
| 2.2.3 高重频Nd：YVO_4皮秒再生放大实验 |
| 2.2.4 结果与分析 |
| 2.3 100kHz重复频率全固态Nd：YVO_4皮秒激光的多通放大 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全正色散Yb光纤激光器谐波锁模及三波长同步锁模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超短脉冲激光在光纤中传输的基本理论 |
| 3.2.1 超短脉冲激光在光纤中传输的基本方程 |
| 3.2.2 光纤中的色散 |
| 3.2.3 光纤中的非线性效应和四波混频过程 |
| 3.3 全正色散锁模的基本原理 |
| 3.4 高信噪比高阶谐波锁模全正色散飞秒光纤激光研究 |
| 3.4.1 光路的设计与搭建 |
| 3.4.2 结果与分析 |
| 3.5 高能量宽调谐三波长锁模全正色散光纤激光研究 |
| 3.5.1 光路的设计与搭建 |
| 3.5.2 结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高功率棒状光纤锁模激光器及下啁啾放大研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 环境稳定的高功率棒状光纤锁模激光研究 |
| 4.2.1 16W,182fs,58MHz高功率棒状光纤锁模激光研究 |
| 4.2.2 31W，124fs,57.93MHz高功率棒状光纤锁模激光研究 |
| 4.3 MW峰值功率预啁啾棒状光纤放大器设计与研究进展 |
| 4.3.1 光路的设计与搭建 |
| 4.3.2 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 1MHz重复频率全光纤高能量飞秒激光放大实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 声光调制的基本原理 |
| 5.3 1MHz重复频率全光纤激光放大实验研究 |
| 5.3.1 光路的设计与搭建 |
| 5.3.2 结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）超宽带中红外光参量放大技术及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中红外超短激光脉冲的特点与作用 |
| 1.2 超短中红外激光技术现状与发展 |
| 1.2.1 超短中红外激光脉冲的光参量产生 |
| 1.2.2 中红外激光脉冲的超宽带光参量放大 |
| 1.2.3 中红外激光的超宽带啁啾脉冲光参量放大 |
| 1.3 项目研究背景 |
| 1.4 项目的研究目标与进展 |
| 1.5 论文框架 |
| 第2章 三波混频的基础理论与相关技术 |
| 2.1 非线性光学耦合波方程 |
| 2.1.1 非线性极化 |
| 2.1.2 非线性光学耦合波方程 |
| 2.2 三波混频耦合波方程组 |
| 2.2.1 单色波三波混频 |
| 2.2.2 超短脉冲的三波混频 |
| 2.2.3 超短脉冲的光参量啁啾脉冲放大（OPCPA） |
| 2.3 三波混频的相位匹配技术 |
| 2.3.1 相位匹配条件 |
| 2.3.2 双折射相位匹配 |
| 2.3.3 准相位匹配 |
| 2.4 超短脉冲三波混频的同步技术 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 OPCPA 种子源与抽运源的高精度同步及其测量 |
| 3.1 高精度同步方案及其实现 |
| 3.1.1 高精度同步现状与困难 |
| 3.1.2 高精度同步方案设计 |
| 3.1.3 高精度同步的实验验证 |
| 3.2 相对时间抖动的精确测量 |
| 3.2.1 现有测量方法评介 |
| 3.2.2 新型测量方法的提出与分析 |
| 3.2.3 新型测量方法的测量结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 新型超宽带中红外啁啾脉冲光参量放大器 |
| 4.1 宽带光参量放大概述 |
| 4.2 OPCPA 增益带宽的理论分析 |
| 4.2.1 参量带宽 |
| 4.2.2 增益带宽 |
| 4.2.3 新型超宽带 OPCPA 方案的提出 |
| 4.3 新型中红外超宽带 OPCPA 的设计与分析 |
| 4.3.1 参数设计 |
| 4.3.2 数值计算与结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 带光谱整形功能的超宽带倍频器 |
| 5.1 宽带二次谐波转换概述 |
| 5.2 新型超宽带 SHG 的设计与分析 |
| 5.2.1 QPM 宽带二倍频理论模型及分析 |
| 5.2.2 QPM 超宽带 SHG 的提出 |
| 5.2.3 SHG 光谱的数值计算与结果分析 |
| 5.3 超宽带 SHG 的光谱整形 |
| 5.3.1 具有平顶光谱输出的倍频器 |
| 5.3.2 具有平坦转换效率的倍频器 |
| 5.4 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所取得主要科研成果目录 |
（9）Kerr介质中宽带激光脉冲时空演化研究和测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 概述 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景与意义 |
| 1.3 宽带激光脉冲的基本概念 |
| 1.4 宽带激光脉冲的研究现状 |
| 1.5 宽带激光脉冲非线性传输特性 |
| 1.5.1 自聚焦的基本概念 |
| 1.5.2 整体自聚焦过程中宽带激光脉冲的时空演化特性 |
| 1.5.3 小尺度自聚焦过程中宽带激光脉冲的时空演化特性 |
| 1.6 激光脉冲特性的测量方法 |
| 1.6.1 纯电学方法 |
| 1.6.2 全光学方法 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 宽带激光脉冲非线性传输的基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光脉冲传输的理论模型 |
| 2.2.1 广义(3+1)维非线性Schrodinger方程 |
| 2.2.2 宽带激光脉冲传输方程 |
| 2.2.3 大啁啾脉冲传输方程 |
| 2.3 激光脉冲传输方程的基本研究方法 |
| 2.3.1 解析求解方法 |
| 2.3.2 数值分析方法 |
| 2.3.3 线性稳定性分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非均匀介质中激光脉冲的时空传输特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (3+1)维GNLSE的解析解 |
| 3.3 解析解的强度演化规律 |
| 3.4 解析解的时空传输特性 |
| 3.4.1 重心 |
| 3.4.2 束宽和脉宽 |
| 3.4.3 对称性 |
| 3.4.4 陡峭度 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 非线性传输过程中脉冲演化的时间精密测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论分析 |
| 4.3 实验装置 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 初始时域精细结构 |
| 4.4.2 非线性传输过程中的时空演化特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非线性传输过程中激光脉冲时空演化的精密测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置 |
| 5.3 测量过程分析 |
| 5.4 线性传输过程中全空域中不同位置的时空特性测量 |
| 5.5 小尺度自聚焦过程中的空间演化规律 |
| 5.5.1 随机噪声调制 |
| 5.5.2 狭缝调制 |
| 5.6 小尺度自聚焦过程中的时间演化规律 |
| 5.6.1 无初始啁啾情形 |
| 5.6.2 有初始啁啾情形 |
| 5.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间已发表与待发表的论文 |
| 附录B 攻读博士学位期间参与的相关课题 |
（10）飞秒激光在透明介质中的三维光存储研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 引言 |
| §1.1 超短脉冲激光的应用领域 |
| §1.2 研究背景和动机 |
| §1.3 本文安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 透明介质中的超短激光脉冲 |
| §2.1 光在介质中的线性传播 |
| §2.2 光在介质中的非线性传播 |
| 2.2.1 非线性折射率 |
| 2.2.2 自聚焦 |
| §2.3 强激光导致物质的非线性电离 |
| 2.3.1 非线性光电离 |
| 2.3.2 雪崩电离 |
| 2.3.3 等离子体的自由载流子吸收 |
| 2.3.4 等离子体离焦 |
| §2.4 激光在透明物质中导致的损伤 |
| 2.4.1 长脉冲 |
| 2.4.2 短脉冲 |
| §2.5 超短脉冲激光系统 |
| 参考文献 |
| 第三章 飞秒激光脉冲导致透明介质的体结构改变 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 对透明介质中形成的结构改变形态的观察 |
| 3.2.1 皮秒激光脉冲在透明介质中形成的损伤 |
| 3.2.2 150fs激光脉冲在透明介质中形成的结构改变 |
| 3.2.3 讨论 |
| §3.3 激光能量在透明介质中的沉积 |
| 3.3.1 小的折射率改变 |
| 3.3.2 圆锥形结构 |
| 3.3.3 空腔 |
| §3.4 讨论 |
| 3.4.1 短脉冲激光与透明介质的相互作用 |
| 3.4.2 多光子电离与雪崩电离 |
| 3.4.3 自聚焦阈值及其对非线性电离的影响 |
| 参考文献 |
| 第四章 在透明介质中写入多层损伤位点阵列 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 各种三维光存储技术 |
| 4.2.1 双光子吸收存储 |
| 4.2.2 光谱烧孔光存储 |
| 4.2.3 激光全息存储 |
| 4.2.4 飞秒脉冲在透明介质中的三维光存储 |
| §4.3 不同深度处形成的损伤位点实验 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 透明介质中不同深度处微爆型损伤位点的测量 |
| §4.4 透明介质中三维空间上的多层损伤位点阵列 |
| §4.5 串行读出的可行性实验 |
| §4.6 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 飞秒激光三维光数据的存储和读出 |
| §5.1 飞秒激光在透明介质中的三维光存储的写入、读出系统 |
| §5.2 飞秒脉冲激光的数字信号调制 |
| 5.2.1 飞秒经过脉冲的信号调制原理 |
| 5.2.2 对调制的激光脉冲的检验 |
| §5.3 存储格式 |
| §5.4 编码和解码 |
| 5.4.1 编码 |
| 5.4.2 解码 |
| §5.5 图像处理和数据的识别 |
| 5.5.1 图像亮度不均匀的校正 |
| 5.5.2 通过图像处理得到各数据位点的形心坐标 |
| 5.5.3 读出图像对应的二进制数据信息的获得 |
| §5.6 实验结果 |
| §5.7 结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 飞秒激光微加工应用-透射式衍射光栅的制作 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 实验装置及刻写光栅技术 |
| 6.2.1 在K9玻璃和ZK6玻璃中刻写的光栅 |
| 6.2.2 对光栅相对衍射效率的测量 |
| §6.3 讨论 |
| §6.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论和展望 |
| 附录A：光强度、电场强度和光强，功率和能流量 |
| 博士期间发表的文章目录 |
| 致谢 |
四、可用于超精细加工的高重复率、高光束质量飞秒再生放大脉冲的产生研究（论文参考文献）
- [1]基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用[D]. 宋琦. 天津大学, 2020(01)
- [2]近红外波段新型可调谐、高稳定锁模激光器的研究[D]. 欧阳诚. 华东师范大学, 2020(10)
- [3]基于SBS的千赫兹级亚纳秒激光脉冲压缩技术研究[D]. 王红丽. 哈尔滨工业大学, 2019
- [4]面向工业加工应用的大能量飞秒光纤啁啾脉冲放大与传输技术[D]. 李峰. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2018(06)
- [5]超短脉冲激光放大及中红外飞秒激光产生的研究[D]. 何会军. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2018(09)
- [6]新型飞秒钛宝石再生放大器及紫外频率变换的研究[D]. 张宁华. 西安电子科技大学, 2017(01)
- [7]全固态及光纤超短脉冲激光放大研究[D]. 吕志国. 西安电子科技大学, 2016(02)
- [8]超宽带中红外光参量放大技术及其应用研究[D]. 陈列尊. 湖南大学, 2012(06)
- [9]Kerr介质中宽带激光脉冲时空演化研究和测量[D]. 邓杨保. 湖南大学, 2012(07)
- [10]飞秒激光在透明介质中的三维光存储研究[D]. 刘青. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）, 2004(02)