本文選題：激光脈沖壓縮 + 熔石英透射光柵�。� 參考：《蘇州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：激光脈沖壓縮器是啁啾脈沖放大系統(tǒng)的核心部件之一,其作用是將展寬放大后的激光壓縮至超短脈沖。脈沖壓縮光柵可以分為反射式和透射式兩類,反射式壓縮光柵已被廣泛應(yīng)用于啁啾脈沖放大系統(tǒng)。隨著透射光柵制備技術(shù)的提高,透射光柵逐漸受到人們關(guān)注和應(yīng)用。熔石英透射光柵具有寬帶高衍射效率和高損傷閾值的特性,同時(shí)還擁有壽命長(zhǎng)、光路無遮擋、排布方便等優(yōu)勢(shì),將在超短超強(qiáng)激光脈沖壓縮系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。本文基于透射光柵的激光脈沖壓縮器研究,主要包含以下內(nèi)容:首先介紹了超強(qiáng)超短脈沖的發(fā)展背景,并簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外脈沖壓縮光柵研制的進(jìn)展。詳細(xì)闡述了啁啾脈沖放大技術(shù)的原理,對(duì)系統(tǒng)的色散補(bǔ)償及優(yōu)化進(jìn)行了精確的計(jì)算,然后設(shè)計(jì)了基于透射壓縮光柵的啁啾脈沖放大系統(tǒng),給出了系統(tǒng)中涉及的透射脈沖壓縮光柵的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)。透射脈沖壓縮光柵理論計(jì)算方面,利用嚴(yán)格耦合波理論設(shè)計(jì)了寬帶熔石英透射光柵,最高衍射效率可達(dá)98%。為降低光柵基底背面反射,我們創(chuàng)新性地使用高頻光柵結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的增透膜,并設(shè)計(jì)出了透過率高達(dá)99.9%增透光柵。透射脈沖壓縮光柵制備方面,利用全息記錄技術(shù)和離子刻蝕技術(shù)完成了1250lp/mm梯形深槽熔石英光柵的制作,光柵絕對(duì)衍射效率可以達(dá)到98%(@808nm)。隨后,在光柵背面制作1250lp/mm的高頻增透光柵,替代增透膜,增透效率達(dá)到99.9%以上。深槽石英光柵與高頻增透光柵集成在一片Φ65mmx1mm的熔石英基底上,制成的熔石英透射脈沖壓縮光柵,實(shí)測(cè)Littrow角下衍射效率接近98%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論設(shè)計(jì)相符。
[Abstract]:Laser pulse compressor is one of the core components of chirped pulse amplification system, which is used to compress the enlarged laser to ultrashort pulse. Pulse compression gratings can be divided into two types: reflection type and transmission type, which have been widely used in chirped pulse amplification systems. With the improvement of the fabrication technology of transmission grating, transmission grating has been paid more and more attention. Fused quartz transmission grating has the advantages of wide band high diffraction efficiency and high damage threshold, long life, no blocking of optical path, convenient arrangement and so on. It will play an important role in ultrashort ultra-strong laser pulse compression system. In this paper, the research of laser pulse compressor based on transmission grating mainly includes the following contents: firstly, the development background of ultra-strong ultrashort pulse is introduced, and the development of pulse compression grating at home and abroad is briefly described. The principle of chirped pulse amplification is described in detail, the dispersion compensation and optimization of the system are calculated accurately, and the chirped pulse amplification system based on transmission compression grating is designed. The detailed structure parameters of the transmission pulse compression grating are given. In terms of theoretical calculation of transmission pulse compression grating, wideband fused quartz transmission grating is designed by using strictly coupled wave theory. The highest diffraction efficiency can reach 98%. In order to reduce the reflection on the substrate, we have innovatively used the high frequency grating structure instead of the traditional antireflection film, and designed the transmission rate of the grating up to 99.9%. In the fabrication of transmission pulse compression grating, 1250lp/mm trapezoidal deep groove fused quartz grating has been fabricated by holographic recording and ion etching. The absolute diffraction efficiency of the grating can reach 98% (808nm). Then, the high frequency antireflection grating of 1250lp/mm is fabricated on the back of the grating, instead of the antireflection film, the antireflection efficiency is over 99.9%. Deep grooved quartz grating and high frequency antireflection grating are integrated on a 桅 65mmx1mm fused quartz substrate. The fused quartz transmission pulse compression grating is fabricated. The diffraction efficiency of the fused quartz grating measured at Littrow angle is close to 98. The experimental results are in good agreement with the theoretical design.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN24

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本文編號(hào)：2060673