基于色散掃描法的超短激光脈沖特性測量技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-12-06 20:45
隨著近現(xiàn)代激光技術(shù)的發(fā)展,短脈寬、高峰值能量的激光成為當前的研究熱點。從最初的連續(xù)波激光器到脈沖激光器,激光脈沖的脈寬從微秒量級一直發(fā)展至今日,飛秒激光器穩(wěn)定而廣泛的應用,實驗室中則研究出了達到阿秒(10-18s)量級的脈沖。利用高次諧波效應,超短脈沖可以達到周期量級,甚至分離為單阿秒脈沖,供科學家對物理過程和化學反應進行阿秒時間尺度的觀察和控制。這種激光脈沖光譜譜寬極寬、峰值功率高達拍瓦(1015W),其脈沖寬度和相位分布是激光的重要特性,準確快速的測量脈沖寬度和相位分布對于其在各個領(lǐng)域的應用有重要意義。目前成熟的脈寬測量方法有自相關(guān)法、頻率分辨光學快門法,光譜相位相干直接電場重構(gòu)法等。近年出現(xiàn)的多光子脈間干涉相位掃描和色散掃描法則可以通過迭代算法同時獲取脈沖的脈寬和相位分布特性。其中色散掃描法的原理清晰可證,利用啁啾色散對二次諧波的影響,通過分析二次諧波頻譜的行跡圖來還原入射脈沖的相位分布特性;實驗裝置簡單,無任何分束合束,采用離軸拋物鏡的設(shè)計進一步使光路緊湊;迭代算法與頻率分辨光學快門法等成熟手段相仿,其算法有多種可參考方案。本文針對實驗室具體需求設(shè)計搭建了一臺色散掃描儀并撰寫了...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
通過Maflab模擬得到圖像
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文注意到 k(¨) ik2πTt是周期為 T 的函數(shù),故 k 取不同值時的周期信號具有諧波關(guān)系(即它們都具有一個共同周期 T)。k=0 時,(1)式中對應的這一項稱為直流分量,k=1 時具有基波頻率 πT,稱為一次諧波或基波,類似的有二次諧波,三次
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文第3章 仿真分析及裝置搭建3.1 關(guān)于測量的仿真色散掃描法中通過精確調(diào)整光路來獲取實驗數(shù)據(jù)和隨后的數(shù)據(jù)分析過程同樣重要。計算機技術(shù)為大量計算量的數(shù)據(jù)分析提供了基礎(chǔ),往往函數(shù)的積分等計算需要大量的計算量,迭代過程動輒幾百次,對于精度的要求也很大。許多模擬仿真程序如Comsol、Ansys 等,均內(nèi)置了復雜的物理仿真環(huán)境,可以在可視化的界面上布置不同的材料(玻璃、特殊電介質(zhì)、超界面等)、外置環(huán)境(電磁場、光場、聲波源)、甚至可以對某些臨界值做出特殊編輯,模擬出實驗中難以達到的效果。如今,這樣的模擬在各個科研領(lǐng)域都有廣泛的應用,節(jié)省了大量的人力財力,也節(jié)省了許多用于實驗的時間,對于進一步的實驗有很好的指導作用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超快光學與超強激光技術(shù)前沿研究[J]. 李儒新,程亞,冷雨欣,曾志男,姚金平,曾斌,李貴花,張宗昕,徐至展. 中國科學:信息科學. 2016(09)
[2]求解無約束最優(yōu)化問題算法比較[J]. 高蒙. 市場周刊(理論研究). 2014(05)
[3]約束最優(yōu)化問題的非線性無約束方法[J]. 楊曉琪. 重慶師范大學學報(自然科學版). 2004(02)
[4]超快激光的新前沿——阿秒科學[J]. 蒼宇,魏志義,張杰. 物理. 2001(11)
博士論文
[1]中紅外驅(qū)動光源及阿秒脈沖產(chǎn)生的機制研究[D]. 張慶斌.華中科技大學 2011
本文編號:2902004
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
通過Maflab模擬得到圖像
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文注意到 k(¨) ik2πTt是周期為 T 的函數(shù),故 k 取不同值時的周期信號具有諧波關(guān)系(即它們都具有一個共同周期 T)。k=0 時,(1)式中對應的這一項稱為直流分量,k=1 時具有基波頻率 πT,稱為一次諧波或基波,類似的有二次諧波,三次
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文第3章 仿真分析及裝置搭建3.1 關(guān)于測量的仿真色散掃描法中通過精確調(diào)整光路來獲取實驗數(shù)據(jù)和隨后的數(shù)據(jù)分析過程同樣重要。計算機技術(shù)為大量計算量的數(shù)據(jù)分析提供了基礎(chǔ),往往函數(shù)的積分等計算需要大量的計算量,迭代過程動輒幾百次,對于精度的要求也很大。許多模擬仿真程序如Comsol、Ansys 等,均內(nèi)置了復雜的物理仿真環(huán)境,可以在可視化的界面上布置不同的材料(玻璃、特殊電介質(zhì)、超界面等)、外置環(huán)境(電磁場、光場、聲波源)、甚至可以對某些臨界值做出特殊編輯,模擬出實驗中難以達到的效果。如今,這樣的模擬在各個科研領(lǐng)域都有廣泛的應用,節(jié)省了大量的人力財力,也節(jié)省了許多用于實驗的時間,對于進一步的實驗有很好的指導作用。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超快光學與超強激光技術(shù)前沿研究[J]. 李儒新,程亞,冷雨欣,曾志男,姚金平,曾斌,李貴花,張宗昕,徐至展. 中國科學:信息科學. 2016(09)
[2]求解無約束最優(yōu)化問題算法比較[J]. 高蒙. 市場周刊(理論研究). 2014(05)
[3]約束最優(yōu)化問題的非線性無約束方法[J]. 楊曉琪. 重慶師范大學學報(自然科學版). 2004(02)
[4]超快激光的新前沿——阿秒科學[J]. 蒼宇,魏志義,張杰. 物理. 2001(11)
博士論文
[1]中紅外驅(qū)動光源及阿秒脈沖產(chǎn)生的機制研究[D]. 張慶斌.華中科技大學 2011
本文編號:2902004
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