超短脉冲激光精密时—频域控制

合集下载

超短脉冲激光及其相关应用的一些基本知识

超短脉冲激光及其相关应用的一些基本知识

超短脉冲激光及其相关应用的一些基本知识一、本文概述超短脉冲激光,作为现代光学领域的璀璨明珠,以其独特的性质和应用价值,正逐渐引起人们的广泛关注和深入研究。

本文旨在全面介绍超短脉冲激光的基本概念、产生机制、特性以及其在各个领域中的应用,帮助读者更好地理解和应用这一前沿技术。

我们将首先概述超短脉冲激光的定义和特点,包括其脉冲宽度、峰值功率、光谱特性等基本属性。

接着,我们将探讨超短脉冲激光的产生方法,包括调Q技术、锁模技术、光参量放大等,并简要介绍各种方法的原理和应用场景。

在了解了超短脉冲激光的基本特性后,我们将重点介绍其在各个领域中的应用。

这些应用包括但不限于:光学精密测量、超快现象研究、材料加工、生物医学等。

我们将结合具体案例,详细阐述超短脉冲激光在这些领域中的独特优势和实际应用效果。

我们将对超短脉冲激光的发展前景进行展望,分析其在未来科学研究和技术应用中的潜在价值和挑战。

通过本文的阅读,读者将能够全面而深入地了解超短脉冲激光及其相关应用的基本知识,为其在未来的科研和工作中提供有益的参考和启示。

二、超短脉冲激光的基本原理超短脉冲激光,也被称为超快激光,其脉冲宽度通常在纳秒(ns)甚至更短的皮秒(ps)、飞秒(fs)量级。

这种激光技术的基本原理主要涉及到激光产生和控制的物理过程。

我们需要理解激光是如何产生的。

激光产生的关键在于实现粒子数反转,即高能级粒子数大于低能级粒子数。

当高能级粒子数足够多时,受激辐射将占据主导地位,从而产生激光。

超短脉冲激光的产生则需要在此基础上,进一步控制激光的振荡过程,以实现脉冲宽度的缩短。

超短脉冲激光的产生通常利用调Q技术或锁模技术。

调Q技术通过改变谐振腔的Q值(品质因数),使得激光能量在短时间内迅速积累并释放,从而得到高能量的超短脉冲。

而锁模技术则是通过特定的光学元件和控制系统,使得谐振腔内的多个振荡模式同步,形成单一的高强度超短脉冲。

超短脉冲激光的特性使其在许多领域具有广泛的应用。

第3章 超短脉冲技术1

第3章 超短脉冲技术1
13
激光器输出总光场是2N+1个纵模相干的结果:
按指数形式展开,再用三角函数表示
(3.1-7)’
14
由(3.1-8) ~(3.1-10)式可知, 2N+1个振荡模经过锁相以后,总 光场变为频率为ω0 的调幅波。振幅A(t)是随时间变化的周期函 数,光强I(t)正比A2(t) ,也是时间的函数,光强受到调制。按 傅里叶分析,总光场由2N十1个纵模频率组成,因此激光输出脉 冲是包括2N十1个纵模的光波。 图3.1-3给出了7(N=3)个振荡模 的输出光强曲线。
20
复习上一节
锁模所产生的现象
(1)锁模激光器的输出是间隔为τ=2L/c的规则脉冲序列。
0, t1
(2)每个脉冲的宽度

得到窄的锁模脉宽。( t=to=0时,A(t)有极大值,而11式分子(1/2) (2N+1) △ wt1=时,A(t)=0,令 △t=t1-t0 并近似为半峰值宽,则 有…)
17
通过分析可知以下性质:
(1)激光器的输出是间隔为τ=2L/c的规则脉冲序列。
(2)每个脉冲的宽度
1 1 2N 1
0, t1
得到窄的锁模脉宽。( t=to=0时,A(t)有极大值,而11式分子(1/2) (2N+1) △ wt1=时,A(t)=0,令 △t=t1-t0 并近似为半峰值宽,则 有…)
9
某一瞬时的输出光强为
第一项 平均值,其平均光强为:
第二项
(3.1-5)
接收到的光强是在一段比1/ νq = 2π/ωq 大的时间(t1)内的
因为第一项积分: 第二项积分: 所以:
10
该式说明:非锁模时,平均光强是各个纵模光强之和 的一 半。

超短脉冲 第四章 ppt课件

超短脉冲 第四章  ppt课件

2

结论:在介质中传播后的脉冲除了附加了 1 2 和 0 / 4 的相移, 还加了一项相位调制因子 exp{i(t ' t)2 /(2)}
初始脉冲的振幅A(t)在缓变条件下可以近似为不变,方便
处理问题,初始位相可以假定为0
PPT课件
8
第四章 超短激光脉冲特性
2 .高斯光束在色散介质中的传播
E(z,t) 1
2
e i ( )



A(t
')ei
(t
e') i0t
e' it
'dt
'
eit
d

ei(0t 0
)


1


2

ei
(t t ')( 0
PPT课件
)ei(
0
)2

/
2d

飞秒激光脉冲光谱宽度一般 在十几到几十纳米,而且脉 宽越短,带宽越宽。
飞秒激光的脉宽和它的光谱
35fs Tsunami 激光器输出激光脉冲光谱 带宽乘积满足定量关系。
PPT课件
2
第四章 超短激光脉冲特性
4.2 超短激光在色散介质中的传播
从锁模的原理看,一个超短激光脉冲可以看成包含多种频率成 分的波包,光学脉冲脉宽短到与它的频率的倒数接近时,它的光 谱迅速变宽。
一般来说, 物质的折射率依频率而改变。如果超短脉冲通过这样 的介质,各波长的传播速度不一样, 就会造成脉冲在时域的形变。
超短激光脉冲在色散介质中传播时,由于色散效应引起的脉宽 展宽以及脉冲啁啾的产生是超短脉冲光学一大特征。
本节讨论超短脉冲在色散介质中的传播。

超短脉冲的获取方法及应用

超短脉冲的获取方法及应用

超短脉冲的获取方法及应用超短脉冲是指时间长度非常短暂的电磁脉冲信号。

由于脉冲时间非常短,通常在皮秒(10^-12秒)甚至飞秒(10^-15秒)级别,超短脉冲具有极高的峰值功率和宽带频率特性,因此在科学研究和许多实际应用中得到了广泛关注。

要获取超短脉冲,一般采用以下几种方法:1. 模式锁定激光:最常见的方法是通过模式锁定技术获得超短脉冲激光。

模式锁定激光通过通过控制放大器和光纤等元件的特性,使光传播过程中不同模式的相位相互耦合,最终实现了超短脉冲的产生。

2. 非线性光学效应:通过利用非线性光学效应,如自相位调制(Self-Phase Modulation,SPM)、调制不稳定和双光子吸收等,可以将连续波光信号转化为超短脉冲。

这种方法适用于光纤而非气体激光介质。

3. 光学斯托克斯过程:通过非共线非相位匹配的非线性光学斯托克斯过程,将几个光子能量合并为一个光子,并使合并后的光子频率减小,从而得到超短脉冲。

这种方法常用于基于光学斯托克斯过程的光学放大器中。

超短脉冲在许多领域中具有广泛的应用,包括:1. 激光科学研究:超短脉冲激光可以提供极高的峰值功率和高能量密度,已广泛应用于激光物理、激光生物学、激光化学等领域的研究。

如超高时间分辨率的飞秒光谱学、非线性光学研究、光子晶体等。

2. 生命科学研究:超短脉冲激光在生物领域的应用主要包括生物成像、细胞操作和基因组研究等。

例如,基于多光子吸收现象的超短脉冲激光显微术成像技术可以实现高分辨率和深度成像,对生物、医学研究具有重要意义。

3. 材料加工与纳米制造:超短脉冲激光由于其极高的峰值功率和精细加工特性,已广泛应用于材料微加工、曲面精细加工、表面改性、激光蚀刻等领域。

还可以通过调控超短脉冲激光的参数,如能量密度、重复频率等,实现纳米材料制造、光子晶体制造等。

4. 高速通信技术:超短脉冲激光在光通信领域的应用主要是基于其游戏理论特性,提供了高速、高频宽的数据传输能力,如飞秒激光自由空间通信和光纤通信等。

超快激光脉冲的发生与控制

超快激光脉冲的发生与控制

超快激光脉冲的发生与控制在现代科学技术领域,激光技术已经成为一种不可或缺的工具。

而在激光技术中,超快激光脉冲技术因其高能量、高功率和高重复频率等特点,成为重要的一环。

超快激光脉冲可以广泛应用于材料加工、精密测量、光学成像以及生物医学领域等。

本文将探讨超快激光脉冲的发生与控制。

超快激光脉冲是如何产生的?要想产生超快激光脉冲,首先需要一种能够产生激光的介质,这种介质大部分是激光晶体。

激光晶体表面被镀上一个厚度约为十几微米的半反射膜。

向晶体提供外部的电磁波或电动力场,扰动晶体原子的能级,在一定的激励下,晶体内的活性离子跃迁到高能量能级。

激光晶体里的活性离子能够发射光子来掉回低能量的能级,它会激发向前传播的其他离子,产生巨大的激发和叠加效应,产生一大群同时带有相同位相的光子,即激光脉冲。

超快激光脉冲控制的重要性超快激光脉冲在科学技术及生命科学领域的应用非常广泛。

例如,在生物医学领域中,利用超快激光脉冲,医生可以将肿瘤组织等病变区域加热杀死,而不会对正常组织造成过多伤害。

在材料加工领域中,超快激光脉冲可以用于快速切割或者精细加工高硬度的材料,如金属和硬质陶瓷等。

然而,由于超快激光脉冲的功率密度非常大,因此需要对其进行有效的控制。

控制超快激光脉冲,可以解决许多在其应用过程中所面临的挑战。

控制超快激光脉冲的方法超快激光脉冲控制的主要方法可分为两类:被动调制和主动调制。

一、被动调制被动调制的原理是利用物质的反射和吸收特征来改变激光脉冲的特性,主要包括:光纤搭配投射式超短波长光谱仪或波分复用器、半导体材料反射镜、光学偏振器组等。

二、主动调制主动调制常用的做法是根据特定的应用要求,对超快激光脉冲进行改变。

这一方法利用了超快激光脉冲的高重复率和光束发散性特点,主要包括:锁模式同步放大、超快激光脉冲加压、超快激光脉冲伸展等。

在超快激光脉冲的探索中,光谱科学、物理化学、材料科学和生命科学等多个科研领域达成了深入探索与合作,不断突破超快激光脉冲技术的局限性。

超短及超强脉冲激光研究进展

超短及超强脉冲激光研究进展


ZHAO n-i g , ZHAN G W e ,ZHO U n-i , Ya y n i Bi b n ZHONG n ,TENG o , - u , Xi Ha LIDe h a NI Y u x n , E - i ZHA NG i Je
( aoaoy o t a P yis Istt fP yis C ieeAcdmyo c ne , e ig 10 8 ,hn ) L b rtr fOpi l h s , ntue o h s , hns ae fS i cs B in 0 0 0C ia c c i c e j
Pr g e s 0 lr s o t a d u t a n e s a e l s e hn l g o r s n u t a h r n lr i t n e l s r pu e t c o o y
WE  ̄ y , IZ i WANG a -u HAN ina DU a g, HU Ja g fn ZH Zh o h a, Ha-in, Qin Z in - g, AO a e Hu n,
me s e n fc r e n eo e p ae C ) fmtsc n : rtr e l e,sn ho ie l ah r p le au me to ar re v lp h s ( EP , e o e o d Crf s i a r y c r nz d ut s o us r i o et s r t
维普资讯
第3 6卷 第 6期
V o1 . NO. 36 6
红 外 与 激 光 工 程
I fa e n nr r da dL srE g ei g a e n i e rn
20 0 7年 l 月 2
De 20 c. 07

短脉冲激光在精密加工中的应用

短脉冲激光在精密加工中的应用一、引言短脉冲激光是一种非常重要的工业制造技术,可以用于许多不同的加工应用。

短脉冲激光在精密加工中具有非常重要的应用,因为它可以提供高精度、高速度和高效率的制造能力。

本文将阐述短脉冲激光在精密加工中的应用,包括激光切割、激光打标、激光雕刻和激光焊接等方面。

二、短脉冲激光的基本原理短脉冲激光的波长通常在几百纳米到一千纳米之间,脉冲宽度在几纳秒到几百飞秒之间。

与传统的CO2激光器或固态激光器相比,短脉冲激光的能量密度更高、泵浦效率更高,并能够对材料进行更精确的加工。

短脉冲激光的震荡周期通常在几十皮秒到几百飞秒之间,这意味着它们可以产生非常高的峰值功率。

这种高功率可以在很短的时间内将材料加工并产生非常小的热影响区域。

三、激光切割激光切割是一种广泛应用于金属、塑料、木材等材料的切割工艺。

短脉冲激光可用于制造精密模具、钣金制造和汽车制造等领域。

在激光切割过程中,激光束被聚焦到非常小的区域,产生高功率密度。

这样可以很容易地切割各种不同形状的材料,并且不会在材料周围产生明显的裂纹和毁坏。

四、激光打标激光打标是一种非常重要的工业技术,它可以用于多种材料的标记和标识。

激光打标通常使用高功率的激光束将材料表面的一层薄膜蒸发掉,从而产生显著的标记。

这种技术可以应用于各种材料,例如玻璃、金属、塑料和陶瓷等等。

五、激光雕刻激光雕刻是一种将图像或文本刻在不同材料表面上的加工技术。

激光雕刻是一种无接触的技术,可以产生非常精细的纹理和图案。

使用短脉冲激光雕刻可以在很短的时间内将材料雕刻成非常精细的图案。

因此,它在珠宝、文具、玩具、眼镜和音响等领域得到了广泛的应用。

六、激光焊接激光焊接是一种快速且高效的加工技术,可以将许多不同类型的材料焊接在一起。

使用短脉冲激光焊接可以同时达到高精度和高速度。

这种技术在汽车、电子和航空航天等领域得到了广泛的应用。

七、总结短脉冲激光在精密加工中具有广泛应用,能够提供高精度、高速度和高效率的制造能力。

超短脉冲激光技术研究进展

超短脉冲激光技术研究进展超短脉冲激光技术是一种最近几十年来取得重大突破的前沿光学技术。

它以其极短的脉冲宽度和高功率密度而被广泛应用于科学研究、医学领域、工业制造等众多领域。

本文将对超短脉冲激光技术的研究进展进行探讨。

首先,我们来了解一下超短脉冲激光技术的原理和特点。

超短脉冲激光的核心就是其极短的脉冲宽度。

一般来说,脉冲宽度在飞秒(一秒的十亿分之一)甚至皮秒(一秒的万亿分之一)级别。

这种极短的脉冲宽度使得超短脉冲激光具有很高的峰值功率密度,可以在非常短的时间内释放出大量的能量。

与之相对应的是,超短脉冲激光的脉冲能量相对较小,这使其在材料加工和医学诊疗等领域应用更加安全可靠。

超短脉冲激光技术的研究进展主要体现在以下几个方面。

首先是超快激光脉冲的产生技术。

传统的激光器产生的激光脉冲往往在纳秒级别,而要实现飞秒级或者皮秒级的脉冲宽度,需要借助一些先进的技术手段。

例如,利用光纤拉伸和压缩技术可以实现飞秒激光的产生。

此外,还有一些改进的技术,如锁模激光和倍频技术等,也大大促进了超短脉冲激光的发展。

其次,超短脉冲激光技术在材料加工领域的应用研究也取得了显著进展。

传统的激光加工技术由于其较长的脉冲宽度和较低的功率密度往往无法处理高硬度和高熔点材料,而超短脉冲激光则改变了这一现状。

超短脉冲激光能够在很短的时间内将能量集中到一个非常小的区域,实现对材料的精细加工。

例如,在激光切割领域,超短脉冲激光能够实现非常精细的切割线,避免了因传统激光加工产生的热影响区,从而提高了切割质量。

此外,超短脉冲激光技术在医学诊疗领域也有广泛应用。

由于其高能量密度和极短的作用时间,在眼科激光手术、皮肤修复和癌症治疗等方面都取得了重要的突破。

例如,通过激光诱导击穿现象,超短脉冲激光可以用于瞬时使角膜组织通过局部脱水而形成的“孔洞”来改变角膜的形状,从而实现近视手术治疗。

此外,超短脉冲激光还可以用于皮肤镭射剥脱、红血丝治疗和色素沉着疾病等诊疗手段。

超短脉冲激光技术的发展与应用前景

超短脉冲激光技术的发展与应用前景近年来,科技的发展速度如火如荼,新技术不断涌现。

其中一项备受瞩目的技术是超短脉冲激光技术。

超短脉冲激光技术是利用超短脉冲(通常在皮秒到飞秒级别)激光进行激光加工、光学通信、生物医疗等方面的研究技术。

下面我们将从超短脉冲激光技术的原理、应用领域、发展趋势等方面进行详细探讨。

超短脉冲激光技术原理超短脉冲激光技术的原理是利用超短脉冲激光在物质中的相互作用,使物质表面上的杂质、氧化物和薄膜被去除,达到精细、高质量的加工效果。

超短脉冲激光技术中的超短脉冲激光,通常在皮秒品级,是一种短暂的能量波,能够在非常短的时间内将高能粒子引发的化学反应和材料的物理变化过程连接起来。

超短脉冲激光技术的原理在科技界具有广泛的应用前景和被广泛探讨,这取决于超短脉冲激光的性质。

超短脉冲激光技术应用领域超短脉冲激光技术的应用领域包括激光加工、光学通信、生物医疗等方面。

1.激光加工超短脉冲激光技术不仅具有高能量密度、高加工精度、高比表面积等优点,而且能够处理高纯度和难加工的材料。

因此,在硅片切割、金属、陶瓷、玻璃材料的切削、深孔加工、微型加工等方面应用广泛。

2.光学通信超短脉冲激光技术在光学通信中具有良好的应用前景,主要是因为它具有短且重叠的快速脉冲。

在长距离的纤维光通信中,使用超短脉冲激光能够减少信号衰减,提高信号传输的速度和清晰度。

3.生物医疗超短脉冲激光技术在生物医疗领域具有巨大的潜力。

它可以提供无创的化验和光学诊断技术,如体内、外部照射器和光学扫描系统等。

此外,超短脉冲激光技术还可用于癌症治疗、超声支付等方面。

超短脉冲激光技术发展趋势虽然超短脉冲激光技术目前已经具有非常广泛的应用前景,但是其依然面临许多技术难题和挑战。

下面我们探讨一下超短脉冲激光技术在未来的发展趋势。

1.研究超短脉冲激光基础学科超短脉冲激光技术是一项需要涉及物理学、光学、电子学等多个学科的交叉学科。

为了进一步推动超短脉冲激光技术的发展,需要研究和发展超短脉冲激光的基础学科。

飞秒激光频率梳绝对测距技术综述

飞秒激光频率梳绝对测距技术综述华卿;周维虎;许艳【摘要】卫星编队飞行、地球观测、深空探测成像以及高端制造技术的快速发展,对绝对距离测量提出了更高的要求,大距离、超高准确度和快速绝对测距已成为重要的技术支撑,传统的激光测距方法已难以满足此类应用需求.飞秒激光频率梳技术的问世给高性能绝对距离测量带来了革命性的突破.本文主要分析和综述了飞秒激光频率梳测距技术的最新研究进展.【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】6页(P1-5,14)【关键词】飞秒激光频率梳;大尺寸测量;绝对距离测量【作者】华卿;周维虎;许艳【作者单位】中国科学院光电研究院,北京 100094;中国科学院研究生院,北京100049;中国科学院光电研究院,北京 100094;中国科学院光电研究院,北京100094;华中科技大学光电子科学与工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TH741.1;TN2490 引言大尺寸空间绝对距离快速测量是卫星编队飞行、地球观测、深空探测成像以及高端制造领域不可或缺的关键技术,卫星编队队形保持与控制是决定高分辨干涉成像任务成败的关键,要实现星间位置和姿态的精确控制,必须突破长距离 (数十千米)、超高准确度(微纳米量级)、快速 (数千赫兹)绝对测距,高端制造领域大型零部件外型测量、大型设备装配对接也对大尺寸高准确度快速无导轨测距提出了迫切需求。

现有的激光干涉测长技术虽然具有很高的分辨力 (纳米量级),但是只能测量相对位移,无法给出绝度距离,干涉测量的测程一般仅有数十米至一百米,难以满足空间任务需求。

现有的绝对距离测量技术一般分为飞行时间法、相位法和多波长干涉法,限于各自的局限,难以解决测程、准确度和实时性之间的矛盾[1]。

随着超快光学的发展,“光学频率梳”技术在精密测量领域已崭露头角,其光谱范围宽、脉宽窄、重复频率稳定性高等优良的时频域特性给精密光谱测量、时间频率测量和绝对距离测量提供了新的技术手段。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

超短脉冲激光精密时—频域控制
【摘要】:超短脉冲激光技术提供了高时间分辨率,高频率精度的测量手段,极大的提高了人类探索自然界规律的能力,成为探索、揭示微观世界规律的前沿科学与高新技术的基点和关键。

本论文主要围绕超短脉冲激光的时-频域精密控制开展研究工作。

在激光时域控制上,探索了锁模超短脉冲激光器的原理与结构,研制了超短脉冲飞秒光纤激光器,获得了超短脉冲激光源,为精密时-频域控制提供了种子源。

在时域同步控制上,探索了基于非线性交叉相位调制的超短脉冲全光同步技术,完成了谐波锁模激光,多波长锁模激光,纳秒方波锁模激光与超短脉冲激光之间的同步,并研究了同步锁模超短脉冲激光应用于单光子频率上转换探测实验的相关问题。

在激光频域控制上,研制了50W平均输出功率载波包络偏移频率稳定的超短脉冲激光系统,为紫外光学频率梳的产生奠定了基础。

本学位论文的主要成果包括:1.时域上,超短脉冲激光产生是开展精密时-频域控制的基础。

基于激光锁模原理,首先完成了超短飞秒脉冲光纤激光器的研制工作。

1)利用光纤内的非线性偏振旋转效应,完成了超短脉冲锁模掺铒光纤激光器的研制。

当腔内的色散为负值时,激光腔内的脉冲光以孤子波方式运转,脉冲的峰值功率被限制,脉冲宽度较宽。

当引入色散管理手段后,通过展宽脉冲锁模方式,获得了宽度为92fs的超短脉冲激光输出。

2)完成了非线性偏振旋转锁模掺镱光纤激光器的研制工作,提出了在腔内插入掺铒光纤方式提供附加饱和吸收的方案,有效的抑制了激光腔内的脉冲分
裂,得到了41fs单脉冲运转的超短脉冲激光输出。

2.当不同波长的两束激光在同一光纤内传输时,由于交叉相位调制作用,一束光会使另一束光的非线性折射率发生变化,导致非线性偏振旋转。

在此现象基础上,开展了时域上脉冲激光的精密同步工作。

1)利用主-从模式的腔结构,完成了谐波锁模的掺铒光纤激光器与锁模Yb:GSO激光器的同步。

同步激光器腔长失匹长度达14mm,有效的抑制了外界扰动对同步系统的干扰。

并且在腔长失匹较大的情况下,脉冲呈现堆积展宽现象。

利用该现象可应用于超短脉冲整形,光参量啁啾脉冲放大等领域的工作。

2)利用部分光谱放大和交叉相位调制技术完成了800nm,1030nm,1550nm三波段飞秒超短脉冲激光同步。

800nm,1030nm脉冲之间的时间抖动为0.55fs,1030nm,1550nm脉冲之间的抖动为8.3fs。

3)利用长腔激光器中的峰值功率钳位效应,获得了脉冲宽度为5.5ns的方波脉冲锁模掺铒光纤激光器。

并利用交叉相位调制技术,以全光方式实现其与超短脉冲锁模掺镱光纤激光器的同步。

同步激光器腔长最大失匹为2.6mm,脉冲之间的时间抖动为4.3ps。

4)利用同步超短脉冲锁模掺铒、掺镱光纤激光器,完成了高速脉冲泵浦方式的单光子频率上转换探测实验,单光子转换效率达31.2%。

3.在精密频域控制上,开展了高功率、高重复频率超短脉冲激光的载波包络偏移频率稳定工作。

通过双包层光子晶体光纤放大技术,获得了50W 平均功率输出的超短脉冲激光。

利用交叉参考的拍频方式,完成了超短脉冲的载波包络偏移频率探测,并通过锁相环电子反馈电路,实现了偏移频率的精密锁定。

锁定后的开环偏移频率线宽为 2.27mHz,脉冲
载波包络相位噪声为0.72rad,对应的时间抖动为300as。

此项工作为今后开展紫外光学频率梳的研究奠定了基础。

【关键词】:超短脉冲光纤激光器非线性偏振旋转脉冲同步载波包络相位稳定
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN248
【目录】:论文摘要6-8Abstract8-11目录11-14第一章前言14-281.1超短脉冲激光精密时-频域控制的背景与最新进展14-231.1.1飞秒超短脉冲光纤激光简介14-151.1.2超短脉冲激光器同步控制简介15-171.1.3载波包络相位稳定简介17-191.1.4飞秒光学频率梳的应用19-231.2论文选题的意义、主要工作以及创新点23-281.2.1选题的意义231.2.2主要的工作23-251.2.3创新点25-28第二章超短脉冲光纤激光的产生与测量28-422.1光纤激光器锁模方式29-322.1.1主动锁模光纤激光器29-302.1.2饱和吸收体锁模光纤激光器30-312.1.3非线性环形镜锁模光纤激光器31-322.1.4非线性偏振旋转锁模322.2非线性偏振旋转锁模的原理32-382.2.1非线性薛定谔方程32-332.2.2光纤中的非线性双折射33-342.2.3非线性双折射导致的偏振旋转34-382.3超短脉冲宽度测量方式38-412.3.1双光子吸收法自相关仪38-402.3.3二
次谐波法自相关仪40-412.4小结41-42第三章飞秒光纤激光器实验研究42-523.1非线性偏振旋转锁模的掺铒光纤激光器43-463.2单脉冲输出的掺镱飞秒光纤激光器46-503.3小结50-52第四章超短脉冲激光的控制与应用研究52-804.1光纤中交叉相位调制引起的非线性偏振旋转效应53-554.2同步谐波锁模掺铒光纤激光器55-614.3三波长同步超短脉冲激光产生61-674.4纳秒方波脉冲的形成与同步67-754.4.1长腔光纤激光器中纳秒方波脉冲的形成67-694.4.2纳秒方波脉冲与超短脉冲的同步69-754.5同步激光器在单光子频率上转换探测中的应用75-784.6小结78-80第五章载波包络相位稳定研究80-965.1超短脉冲激光载波包络相位81-835.2f-2f自参考载波包络相位的探测与稳定83-895.2.1非共线型的f-2f自参考系统85-865.2.2共线型的f-2f系统86-875.2.3载波包络相位稳定的电子反馈系统87-895.3基于差频(DFG)的载波包络相位稳定实验89-955.4小结95-96第六章高功率超短脉冲激光的载波包络相位稳定研究96-1186.1超短脉冲激光的高功率放大技术97-1016.1.1啁啾脉冲放大97-1006.1.2光参量放大100-1016.1.3光参量啁啾脉冲放大1016.2高功率光纤放大器101-1056.3高功率超短脉冲激光的载波包络相位稳定实验105-1166.3.1实验装置105-1096.3.2电路反馈系统109-1116.3.3实验结果分析111-1166.4小结116-118第七章本论文的工作总结与展望118-122参考文献122-136博士期间科研成果与奖励136-140致谢140-141 本论文购买请联系页眉网站。

相关文档
最新文档