宽带脉冲激光论文-张新

宽带脉冲激光论文-张新

导读:本文包含了宽带脉冲激光论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:宽带倍频,光谱角色散,晶体级联,倍频效率

宽带脉冲激光论文文献综述

张新[1](2016)在《高效短脉冲宽带激光倍频技术研究》一文中研究指出调Q绿光激光器在工业、医疗等领域具有巨大的应用市场。但半导体泵浦固体激光器倍频产生的绿光价格较高。目前近红外调Q光纤激光器质量可靠,价格低廉,如果通过倍频技术实现有效的绿光输出,可大大降低成本。然而,光纤激光器带宽普遍较宽,受到倍频晶体色散的影响,倍频效率一般很低。本文针对调Q光纤激光器倍频产生绿光方案进行理论研究,主要内容如下:1、介绍了宽带谐波转换技术的发展历史及特点,指出无法对宽带激光进行高效谐波转换的主要原因,并对目前几种宽带谐波转换技术方案进行对比,如光谱角色散方案,啁啾匹配方案,晶体级联方案和折返点匹配方案等。2、建立了中等强度宽带激光倍频物理模型,在充分考虑晶体色散的情况下,用龙格库塔法求解宽带高斯光束倍频耦合波方程,从而得到入射基频光的强度、带宽、聚焦光束尺寸、聚焦位置对倍频光谱和转换效率的影响。3、对BBO、LBO、KTP叁种晶体进行比较,计算了叁种晶体的允许参量、匹配方式以及倍频效率。结果表明LBO晶体最适合中等功率宽光谱光纤激光器的倍频。4、采用晶体级联和光谱角色散两种宽带倍频技术进行方案分析和参数优化,并与直接倍频方式进行对比。理论计算表明,晶体级联和光谱角色散方案都能有效的提高倍频效率。其中,光谱角色散方案可以使基频光在整个光谱范围内达到相位匹配,理论上可以达到与窄带激光同样的倍频效率。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01)

刘奇福,李方家,刘军[2](2014)在《在固体透明材料中利用级联四波混频方法获得宽带多色飞秒激光脉冲的研究》一文中研究指出飞秒激光光谱学实验研究的深入与拓展对飞秒激光脉冲的要求也越来越高.比如多色抽运探测实验需要同时用到多个不同频率的超短飞秒激光脉冲.本文设计了一个更加简单紧凑的实验装置,对两束不同中心频率的入射光引入相反啁啾,在厚度为0.5 mm的CaF2晶体中利用级联四波混频获得了光谱半高全宽近100nm,支持傅里叶转换极限脉宽小于10 fs的多色飞秒激光脉冲.这一结果将为拓展飞秒激光光谱学研究和应用发挥重要作用.(本文来源于《物理学报》期刊2014年09期)

张福领,张军勇[3](2013)在《应用于多程脉冲激光放大器的宽带放大算法研究》一文中研究指出依据激光在均匀加宽增益介质中的宽带放大理论模型,在亚纳秒量级,分别使用短时傅里叶变换、极化强度时域解析法和龙格-库塔法等叁种数值模拟方法详细研究了时间域位相调制脉冲激光在多程放大器中的宽带放大效应,得到了激光通过多程放大器之后的脉冲时空波形演化。结果表明,在脉冲激光持续时间远大于增益介质退相时间的条件下,极化强度时域解析法在叁种数值模拟方法中耗时最少、精度最高;而且该方法可以在几十皮秒至纳秒量级使用。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2013年19期)

张军勇,张艳丽,马伟新,朱俭,刘德安[4](2012)在《多程脉冲激光放大器的宽带放大逆问题研究》一文中研究指出宽带放大逆问题对于研究高功率激光系统的放大性能十分重要。将极化强度时域解析法应用于亚纳秒量级的宽带放大研究,通过Gerchberg-Saxton(GS)和遗传算法的混合算法,详细模拟和研究了脉冲激光的宽带放大逆问题,即给定输出脉冲的时间和空间分布,结合放大系统参数,逆向反演注入放大器脉冲的时空波形。极化强度时域解析法应用于宽带放大具有计算耗时少的优点,混合智能算法简化了激光放大器的逆问题模型,加快了逆问题求解的收敛速度。(本文来源于《光学学报》期刊2012年12期)

刘兰琴,张颖,王文义,黄晚晴,莫磊[5](2012)在《高功率激光系统nm宽带激光脉冲传输特性》一文中研究指出对高功率激光系统采用宽带激光消除菲涅耳衍射问题进行了研究,指出只有数百nm的宽带啁啾光脉冲才对近场衍射有一定的平滑作用,数nm的宽带啁啾光脉冲对近场衍射几乎没有平滑作用;同时,还对宽带啁啾光的B积分表征方式和最快增长频率问题进行了研究,并与原型装置上开展的窄带脉冲、宽带啁啾堆积脉冲的非线性实验结果进行了对比研究,指出以最大B积分或加权B积分反映非线性自聚焦更为准确。研究还表明,在数nm,ns情况下最快增长频率与窄带激光脉冲的差别不大。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2012年07期)

腾海建[6](2012)在《脉冲相干激光测风雷达宽带中频信号数字处理算法》一文中研究指出脉冲体制相干激光测风雷达,采用载有多普勒频率的大气回波信号与本振参考信号相干接收的处理方式,对多普勒频率进行提取并应用数字信号处理技术进行频谱分析,得到接近真实值的风场信息。本课题的主要研究内容是宽带(40MHz)雷达回波信号的处理,针对数字中频技术,提出两种宽带中频回波信号的处理方案,并进行Matlab环境下的数值仿真。由于大气回波信号信噪比很低,待处理信号是微弱信号,因此,本文在Matlab环境下模拟信噪比极低的微弱信号并进行多普勒频率信息的提取。首先,介绍脉冲相干激光测风雷达的工作原理和信号处理的基本理论。这里主要介绍大气对脉冲信号的衰减作用,数字信号处理模块中回波信号模数转换的采样原理,中频接收理论,以及数字下变频原理。其次,根据本课题的中频频率f0=105MHz,信号带宽B=40MHz等具体参数,应用带通采样原理和数字控制振荡器的方便性设计采样率。并在数字信号处理的理论基础上,设计低通滤波器,针对宽带回波信号数字下变频设计两套方案,即数字混频法和多相滤波法。然后,大气回波信号的信噪比在-40dB~-20dB之间,这样的微弱信号信噪比极低,在Matlab环境下模拟大气回波信号,说明信噪比对频谱分析的影响。分析不同脉冲重复周期的随机相位问题,去除该随机相位,研究信号提取的方法,即相干积累的方法提高信噪比。最后,针对本课题提出的两种宽带回波信号处理算法,分别进行Matlab环境下的软件仿真实验。考虑信噪比和随机相位等问题的综合因素,编写代码,采用控制变量法说明相干积累次数和信噪比因素对回波信号处理的影响。并且分析比较两种算法的优劣,在能得到风速信息的情况下,多相滤波法的标准偏差在1m/s内,是较好的宽带信号处理方法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-07-01)

邓杨保[7](2012)在《Kerr介质中宽带激光脉冲时空演化研究和测量》一文中研究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。第叁,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。(本文来源于《湖南大学》期刊2012-05-01)

朱鹏飞,张朝民,王付鑫,冷雨欣[8](2011)在《利用叁维光子晶体的表面波整形超宽带飞秒激光脉冲的光谱》一文中研究指出以0tto棱镜耦合方式激发叁维木堆结构GaAs光子晶体的表面波时,激光的衰减全反射吸收峰呈中心凹陷状。利用这一特点可对超短激光脉冲的光谱进行整形。实验上成功地对脉宽50飞秒、中心波长1350纳米、谱宽60纳米的宽带飞秒激光脉冲实现了光谱整形。(本文来源于《长叁角地区科技论坛激光分论坛暨上海市激光学会2011年学术年会论文集》期刊2011-11-11)

孔钒宇,陈顺利,晋云霞,刘世杰,关贺元[9](2011)在《用于制作中心波长800nm宽带脉冲压缩光栅的多层介质高反膜的激光损伤性能研究》一文中研究指出本文介绍了一种用于制造中心波长800nm宽带脉冲压缩光栅的多层介质高反膜,它采用叁种电介质(Ta_2O_5/SiO_2/HfO_2)以电子束蒸发的方法制作而成,该高反膜的光学性能达到了制作光栅的要求。通过对其损伤实验发现,在激光脉宽分别为50fs和150fs的条件下,得到其损伤阈值(LIDT)分别可以达到1.0J/cm~2和2.0J/cm~2(57°,TE模,800nm),并且用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对这两种情况下的近阈值能量密度损伤形貌进行分析,从而对其损伤行为进行研究。而且对获得如此高的损伤阈值的原因进行分析。这种用叁种介质制作的高反膜为800nm脉宽压缩光栅的制作打下了坚实的基础,可能也为用于超短脉冲激光系统中的宽带800nm高反膜提供了新的思路。基于这种高反膜的光栅正在制作过程中。(本文来源于《长叁角地区科技论坛激光分论坛暨上海市激光学会2011年学术年会论文集》期刊2011-11-11)

王友文,唐益群,陈列尊,游开明,陆世专[10](2011)在《啁啾脉冲堆积宽带激光非线性传输空间调制特性》一文中研究指出为避免啁啾脉冲堆积宽带激光的空间调制对光学元件的损坏,数值研究了其非线性传输过程中时域调制对光束空间调制产生与增长的影响。结果表明:光束未迭加空间调制时,若B积分在实际工作范围内,堆积子脉冲间干涉引入时间调制外,迭加与未迭加时间调制,正反常色散情况下光束空间上均不会产生调制,因而也没有调制增长,然而,当B积分进一步增加时,光束空间将产生调制,并能快速增长;当光束引入空间调制后,在反常色散情况下,与时间未额外迭加调制相比,时间额外迭加调制时空间调制增长速度明显加快,而在正常色散时,额外添加时间调制与不添加调制,空间调制增长的差别很小。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年05期)

宽带脉冲激光论文开题报告

(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:

飞秒激光光谱学实验研究的深入与拓展对飞秒激光脉冲的要求也越来越高.比如多色抽运探测实验需要同时用到多个不同频率的超短飞秒激光脉冲.本文设计了一个更加简单紧凑的实验装置,对两束不同中心频率的入射光引入相反啁啾,在厚度为0.5 mm的CaF2晶体中利用级联四波混频获得了光谱半高全宽近100nm,支持傅里叶转换极限脉宽小于10 fs的多色飞秒激光脉冲.这一结果将为拓展飞秒激光光谱学研究和应用发挥重要作用.

(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。

宽带脉冲激光论文参考文献

[1].张新.高效短脉冲宽带激光倍频技术研究[D].北京理工大学.2016

[2].刘奇福,李方家,刘军.在固体透明材料中利用级联四波混频方法获得宽带多色飞秒激光脉冲的研究[J].物理学报.2014

[3].张福领,张军勇.应用于多程脉冲激光放大器的宽带放大算法研究[J].科学技术与工程.2013

[4].张军勇,张艳丽,马伟新,朱俭,刘德安.多程脉冲激光放大器的宽带放大逆问题研究[J].光学学报.2012

[5].刘兰琴,张颖,王文义,黄晚晴,莫磊.高功率激光系统nm宽带激光脉冲传输特性[J].强激光与粒子束.2012

[6].腾海建.脉冲相干激光测风雷达宽带中频信号数字处理算法[D].哈尔滨工业大学.2012

[7].邓杨保.Kerr介质中宽带激光脉冲时空演化研究和测量[D].湖南大学.2012

[8].朱鹏飞,张朝民,王付鑫,冷雨欣.利用叁维光子晶体的表面波整形超宽带飞秒激光脉冲的光谱[C].长叁角地区科技论坛激光分论坛暨上海市激光学会2011年学术年会论文集.2011

[9].孔钒宇,陈顺利,晋云霞,刘世杰,关贺元.用于制作中心波长800nm宽带脉冲压缩光栅的多层介质高反膜的激光损伤性能研究[C].长叁角地区科技论坛激光分论坛暨上海市激光学会2011年学术年会论文集.2011

[10].王友文,唐益群,陈列尊,游开明,陆世专.啁啾脉冲堆积宽带激光非线性传输空间调制特性[J].强激光与粒子束.2011

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