超短脈沖具有高峰值功率和時(shí)間分辨率,在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。在許多的應(yīng)用場(chǎng)景中,需要獲得脈沖的波形和位相信息,因此超短脈沖的測(cè)量十分重要。目前主要的測(cè)量方法中,存在器件成本高,光路不易調(diào)節(jié)的缺點(diǎn),頻率分辨光學(xué)開關(guān)法方法的簡(jiǎn)化裝置GRENOUILLE系統(tǒng),由于存在透射元件只能對(duì)百飛秒超短脈沖準(zhǔn)確測(cè)量。本文研究了GRENOUILLE系統(tǒng)中脈沖的傳輸特點(diǎn),通過(guò)脈沖反演消除透射元件的影響,主要的工作有以下幾個(gè)方面。介紹了單發(fā)頻率分辨光學(xué)開關(guān)法和反演算法理論。計(jì)算了單發(fā)頻率分辨光學(xué)開關(guān)法中各項(xiàng)參數(shù),并搭建了測(cè)量系統(tǒng)。同時(shí)搭建了雙脈沖產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)裝置,優(yōu)化定標(biāo)方法對(duì)系統(tǒng)定標(biāo),該方法不依賴于時(shí)間延遲的絕對(duì)值,可以降低光路誤差�？疾炝瞬煌臅r(shí)間取樣對(duì)脈沖還原的影響,結(jié)果表明圓形的跡線有利于脈沖的還原。最后,在時(shí)域Collins衍射積分的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了光線反向傳播時(shí)的Collinis衍射積分,并設(shè)計(jì)了基于快速傅立葉變換的數(shù)值計(jì)算程序,消除了透射元件色散的影響。研究了不同濾波參數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,當(dāng)濾波參數(shù)為5時(shí),重建脈沖的光譜與脈沖的光譜基本一致,說(shuō)明了測(cè)量的正確性。本研究在... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

頻率分辨光學(xué)開關(guān)法光路圖

圖 1-1 頻率分辨光學(xué)開關(guān)法光路圖Fig.1-1 The optical path of FROG分辨光學(xué)開關(guān)法中的迭代算法具體為：首先假設(shè)待測(cè)光脈沖為高：2( , ) ( , )exp( )dFROG sigI E t i t 葉變換，得到了 ( , )FROGI 強(qiáng)度分布，同時(shí)經(jīng)過(guò)比較在實(shí)驗(yàn)中得將其進(jìn)行處理，再將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆變換，得到新的高斯脈次的運(yùn)算過(guò)程，再將其結(jié)果重新進(jìn)行一輪計(jì)算過(guò)程，如此往復(fù)，得到的強(qiáng)度與計(jì)算得到的強(qiáng)度的誤差足夠小時(shí)，得到的結(jié)果將會(huì)完美重合。其迭代過(guò)程如圖 1-2 所示。

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2.自參考光譜相位相干電場(chǎng)重建法(SPIDER)該方法主要是通過(guò)光譜裁剪相干技術(shù)測(cè)量待測(cè)脈沖，其過(guò)程是：首先將光脈沖經(jīng)過(guò)分光鏡一分為二，其中一束通過(guò)色散介質(zhì)產(chǎn)生啁啾脈沖，即可實(shí)現(xiàn)光譜的相位調(diào)制，另一束通過(guò)邁克爾孫干涉原理，使之分成兩束光脈沖，其具有一個(gè)時(shí)延量 ，再通過(guò)聚焦透鏡將光脈沖聚焦在非線性晶體上進(jìn)行和頻效應(yīng)。而由于脈沖的時(shí)延，使之通過(guò)倍頻晶體都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)頻率差 ，稱之為光譜裁剪。在通過(guò)光譜儀記錄其相干條紋，通過(guò)計(jì)算便可以得到需要的光脈沖的相位信息，其光路裝置如圖 1-3 所示。


本文編號(hào)：3246309