由于超快激光脈沖自身具有很多優(yōu)秀的特性,使其在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。為了對(duì)超快激光本身有更加準(zhǔn)確的認(rèn)知,也為了其自身更好的的發(fā)展以及在其他領(lǐng)域的更加深入的應(yīng)用,對(duì)于超快激光自身波形的精確測(cè)量顯得尤為重要。判斷一種激光脈沖測(cè)量技術(shù)是否準(zhǔn)確并具有價(jià)值,就是看其能否完整而精確地檢測(cè)出光脈沖本身所提供的全部信息。而以往對(duì)于超快脈沖自身波形的測(cè)量方法存在著不同的短板,基本無法精確重構(gòu)出脈沖波形,且過程繁瑣,計(jì)算復(fù)雜,致使其不能很好的達(dá)到目前實(shí)際應(yīng)用的需求。因此,提出一種更加高效,方便,快捷的超快脈沖波形測(cè)量方法在理論上和實(shí)際上都具有重要意義。本文首先簡(jiǎn)單介紹了超快測(cè)量的研究意義以及超快脈沖測(cè)量技術(shù)的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀;其次對(duì)一種新型的基于雙延遲三階相關(guān)法脈沖波形測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了理論闡述;并就在該模型下的脈沖波形測(cè)量光路中,入射光夾角,晶體的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)以及晶體的厚度等不同的因素對(duì)波形測(cè)量結(jié)果所帶來的影響進(jìn)行的分析;最后,對(duì)于脈沖波形的重構(gòu)過程與方法,和重構(gòu)過程中的主要誤差進(jìn)行了闡述與分析,進(jìn)而得到符合要求的精確脈沖波形。針對(duì)超快脈沖測(cè)量光路,提出了具有一定參考價(jià)值的參數(shù)影響因素分析,對(duì)單發(fā)次的脈沖測(cè)量光路的精確調(diào)節(jié)有指導(dǎo)意義。對(duì)于脈沖波形重構(gòu),在雙延遲三階相關(guān)法的基礎(chǔ)上提出了一種能夠精確重構(gòu)脈沖波形的算法,這種方法能夠唯一恢復(fù)脈沖波形,相較于其他波形測(cè)量方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN24
【部分圖文】：

１９６６年，Ｗｅｂｅｒ建議采用共線的二階相關(guān)法測(cè)量脈沖長(zhǎng)度［１３１由于這種方法產(chǎn)生的??基頻、倍頻光沿相同方向傳輸，背景光太強(qiáng)，對(duì)此Ｍａｉｅｉ？進(jìn)行了改進(jìn)，采用了無背景的??非共線的相關(guān)技術(shù)［１４］，其典型光路排布見圖１．１。其原理是將被測(cè)脈沖分為兩束，改變??二者的光程差，從而改變了時(shí)間延遲，再使這兩束光匯聚于倍頻晶體中產(chǎn)生二次諧波，??得到一個(gè)點(diǎn)的數(shù)值，連續(xù)改變光路中分光鏡的位置，可以形成一個(gè)脈沖對(duì)另一個(gè)脈沖的??序列掃描，得到一個(gè)自相關(guān)信號(hào)。由于在幾種確定的波形下，Ａｔ與Ａｔ之間的存在確定的??比例關(guān)系，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的自相關(guān)曲線的半高全寬推測(cè)出設(shè)定波形的脈寬值，最后??將計(jì)算所得和實(shí)驗(yàn)所得的自相關(guān)曲線對(duì)比，通過不斷修正推測(cè)出光脈沖波形，這種掃描??測(cè)量方式適用于重復(fù)頻率１０Ｈｚ以上穩(wěn)定輸出的激光系統(tǒng)。??Ｐｕｌｓｅ?ｔｏ?ｂｅ??ｍｅａｓｕｒｅｄ?Ｔｈｅ?Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ?Ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ：??ｒ－ｆ?ｓＢＰ！ｉ？￡??Ａ?＜２?Ｋ＾ｔ－ｒ）?ＳＨＧ??＜Ｖ?Ｊ＿?八十?Ａ?ｃｒｙｓｔａｌ?？?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ??Ｖａｒｉａｂｌｅ?＾?邱）??ｄｅｌａｙ，?ｔ??圖１．１典型的掃描式二階自相關(guān)儀光路排布圖??幾乎同時(shí)，Ｇｉｏｒｄｍａｉｎｅ等又提出了雙光子熒光的測(cè)量方法［１５１這些詳細(xì)方法詳見早??期文獻(xiàn)［１Ｑ］以及較新的文獻(xiàn)［７］

Ｖ；?Ｉ?Ａ?Ａ．?．?．?ｊ?＿＿＾??＼ｆＩｕｏｒｅｓｃｅｎｔ?ｄｙｅ?ｉｎ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??圖１．２雙光子熒光法原理圖??上述方法由于是采用掃描式的測(cè)量方法，需要逐點(diǎn)記錄，實(shí)驗(yàn)繁雜，數(shù)據(jù)量大，要??求脈沖序列穩(wěn)定，當(dāng)脈沖放大到焦耳量級(jí)，脈沖強(qiáng)度達(dá)到ＰＷ量級(jí)時(shí)，打靶周期長(zhǎng)，環(huán)??境溫度變化大，每發(fā)次的脈沖參數(shù)起伏較大，這時(shí)必須進(jìn)行單次測(cè)量。１９７０年首次提出??了單脈沖強(qiáng)度自相關(guān)測(cè)試技術(shù)［１７］，其二階相關(guān)信號(hào)產(chǎn)生原理見圖２，利用非線性晶體的??非共線相位匹配倍頻效應(yīng)，將激光脈沖的時(shí)間分布轉(zhuǎn)換為空間分布，用ＣＣＤ探測(cè)器對(duì)??光強(qiáng)的空間分布進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析換算得出激光脈沖的時(shí)間特性［１８￣２１］。??Ｃｍｄｎ〇?ｂｆｌｕｎｔ?？?ｂ?ｔａｒｇｅ?ｐｒｅｄｊＱＢＢ?ｂ?ｎｎ〇Ｂ?ｏｆ?供?ａｃｒｏＢ??ｄ?ｔｉｓｎｏｉｉｒＭＢＫｉｐＨｃＢｌｍｄｕｉｉ?ｖｉｄｍ＾ｉｅｄｔａｌｑｒａｉｔｏｔａｎＭｎＢ?ｐｏａｆｔｉｏｎ．??、、、＼??、＞?ＳＨ??）？、’、、、?Ａ?Ａ?＼?ｗｍ?Ｈｏｒｎ，ｊｕｗｎｅｎｄ??ｖ??＼?？？’?Ｂ＼＊ｎｔ２?Ｐ?－Ｂ?ＨＢｒｅ

??圖１．３典型的單發(fā)次二階相關(guān)信號(hào)產(chǎn)生原理圖??從理論上看，二階相關(guān)函數(shù)Ｇ（２）（ｒ）?＝?＿［／（〇／（／＋?ｒ＞＊＝Ｇ（２）（－ｒ）是對(duì)稱的，對(duì)它進(jìn)行傅里??葉變換有：??Ｇ（２）（ｖ）＝Ｊ?Ｇ（２＼ｒ）ｅａｍｒｄＴ?＝?｜／（ｖ）ｆ?（２－３）??因此從二階相關(guān)函數(shù)Ｇ（２）（ｒ）只能獲得脈沖的傅里葉譜的幅值信息，完全給不出相位??信息［２２］，自然連最簡(jiǎn)單的脈沖前后沿也無法區(qū)分。??４??
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本文編號(hào)：2852307