【摘要】：光學(xué)時(shí)空對(duì)稱性從數(shù)學(xué)上看是光波動(dòng)性的一種體現(xiàn),是波動(dòng)方程在數(shù)學(xué)形式上的對(duì)稱性的結(jié)果。具體體現(xiàn)在光傳輸過(guò)程中時(shí)域性質(zhì)與空間域性質(zhì)之間的對(duì)應(yīng),以及由此衍生的普通空間光學(xué)元件、光學(xué)系統(tǒng)的時(shí)域?qū)?yīng)物。光子色譜是夫瑯禾費(fèi)衍射的時(shí)域?qū)?yīng)現(xiàn)象;時(shí)間透鏡是空間透鏡的時(shí)域?qū)?yīng)裝置,可以視為光子色譜原理的衍生物。罕見(jiàn)事件蘊(yùn)含了豐富的系統(tǒng)信息,對(duì)罕見(jiàn)事件的觀察是研究系統(tǒng)特性的重要手段。而正因罕見(jiàn)事件的不可預(yù)測(cè)性,對(duì)其進(jìn)行觀察就成了一個(gè)有挑戰(zhàn)性的課題。光學(xué)中的罕見(jiàn)事件往往不僅難以捕捉,而且還是極快速、時(shí)間極短的,對(duì)其的觀測(cè)需要使用基于光學(xué)時(shí)空對(duì)稱性的光子色譜技術(shù)�；诠庾由V的原理,我們搭建了光譜分辨率為0.69nm,自由光譜范圍69.4nm,光譜獲取幀率等于待觀測(cè)激光器重復(fù)頻率的光子色譜系統(tǒng),對(duì)一臺(tái)39.5807MHz重復(fù)頻率的可飽和吸收體鎖模飛秒摻鉺光纖激光器的鎖模啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了觀察與研究,并結(jié)合已有的可飽和吸收體鎖模理論對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析。同時(shí)也對(duì)鎖模啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真,得到的結(jié)果可以較好的反映鎖模啟動(dòng)過(guò)程中的關(guān)鍵特征�；诠庾由V原理的衍生物-時(shí)間透鏡的時(shí)域成像原理,可以提出一種啁啾脈沖放大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,其中的時(shí)間透鏡來(lái)源于自相位調(diào)制效應(yīng),它是自聚焦效應(yīng)的時(shí)域?qū)?yīng)效應(yīng)。我們據(jù)此設(shè)計(jì)搭建了實(shí)際的摻鉺小型光纖啁啾脈沖放大系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了單脈沖能量從46.5pJ到2.0nJ的放大,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了脈寬從389 fs到82 fs的壓縮,實(shí)際輸出脈寬與設(shè)計(jì)值相差12 fs,這驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN24
【圖文】：

(Frequency-Resolved Optical Gating，F(xiàn)ROG)方以及基于干涉的方法，如直接電場(chǎng)重建相位干for Direct Electric-field Reconstruction，SPIDE超短光脈沖的測(cè)量方法。短于目前性能最好的 PD 的反應(yīng)時(shí)間，故探思想為：用脈沖自己來(lái)測(cè)量自己，化時(shí)間長(zhǎng)度法直接從時(shí)間上測(cè)量 fs尺度的光脈沖，但這60 m )量級(jí)，這個(gè)長(zhǎng)度是可以精確測(cè)量的。因間長(zhǎng)度，就可以測(cè)量 fs尺度的光脈沖。2 0 0二倍頻晶體

該方法又稱為光子色譜技術(shù)。光子色譜正是夫瑯禾費(fèi)衍射的時(shí)域?qū)? 的左圖為光子色譜技術(shù)的原理圖，在介質(zhì)中傳播的脈沖隨著色散效漸被拉伸，同時(shí)不同頻率(顏色)的能量不再均勻分布在脈沖的各處的不同部位聚集，且其波形越來(lái)越接近其光譜的形狀。分析化學(xué)中之十分相似，圖 1-3 的右圖為葉綠素的色譜圖，在對(duì)葉綠素不同組中，先將葉綠素溶解于某種特殊溶劑制成葉綠素提取液，然后將葉特制的濾紙(“色散”介質(zhì))上擴(kuò)散，由于葉綠素不同組分的擴(kuò)散速于群速度色散)，最終形成了不同顏色的條帶，實(shí)現(xiàn)了葉綠素不同組

圖 2-1 式(2-22)的積分曲線示意上的C是圍繞觀測(cè)點(diǎn)P的平面坐標(biāo)系下用分離變量法對(duì)亥姆霍極坐標(biāo)(或柱坐標(biāo))中的角度無(wú)關(guān)，(1)0( )2H krGi=。 類漢克爾函數(shù)，r 為以觀察點(diǎn) P 。亥姆霍茲方程在柱坐標(biāo)下分離布決定的(旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性)，最高的旋程(0 階)。此處G 不選柱面波是因?qū)⒅娌ǚ匠蘨kre r 代入亥姆

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