飛秒激光在透明介質(zhì)中傳播時,當(dāng)其峰值功率超過克爾自聚焦臨界功率時便會發(fā)生自聚焦效應(yīng),使得介質(zhì)中的分子被電離并產(chǎn)生大量的等離子體,而產(chǎn)生的等離子體將會對入射脈沖激光產(chǎn)生散焦作用,當(dāng)二者達(dá)到動態(tài)平衡時即形成了等離子體細(xì)絲,也就是為人們熟知的飛秒成絲。在成絲的過程中將會發(fā)生許多非線性效應(yīng),例如錐角輻射、超連續(xù)白光、太赫茲輻射、高次諧波以及自相位調(diào)制等等。這些非線性效應(yīng)使得飛秒成絲受到越來越多的關(guān)注并成功地應(yīng)用在許多領(lǐng)域中。本論文針對飛秒激光在空氣成絲過程中產(chǎn)生的超連續(xù)白光、三次諧波等非線性效應(yīng)做了相關(guān)的研究;同時采用錐透鏡作為聚焦光學(xué)元件以及不同的探測方法研究了在不同條件下飛秒激光在空氣中成絲的相關(guān)特性。主要研究內(nèi)容如下:（1）介紹了入射激光偏振,外置透鏡焦距變化對于在飛秒激光成絲過程中產(chǎn)生的超連續(xù)白光的影響。通過從相同焦距下不同入射激光能量及入射光偏振態(tài)的角度分析了其對白光光譜的影響。在相同的光場強(qiáng)度以及相同的自聚焦臨界功率的條件下分析了不同入射光偏振態(tài)對于產(chǎn)生的超連續(xù)白光的影響。并嘗試用不同的機(jī)理解釋超連續(xù)白光形成的原因。（2）采用雙光束技術(shù)探尋空氣中分子準(zhǔn)直對于產(chǎn)生的三次諧波的調(diào)制作用... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

飛秒激光在空氣中傳輸時的成絲現(xiàn)象(入射光能量6.6mJ，脈寬35fs，

爾效應(yīng)引起的光束自聚焦：(a)不均勻的激光強(qiáng)度，(b)在用下，(c)光束中心的相位速度低于邊緣位置的相位速度，面波，(e)發(fā)生會聚形成的波前。意的是，當(dāng)自聚焦效應(yīng)單獨(dú)作用時并不能保證有成里我們需要考慮激光光束在傳播過程中的衍射作存在會導(dǎo)致光束在傳播的過程中發(fā)散。倘若自聚焦過程中衍射帶來的負(fù)面影響那么光束的傳播仍然過程，只不過由于自聚焦作用的存在會導(dǎo)致光束發(fā)綜上，只有當(dāng)自聚焦作用恰好能夠抵消衍射作用時大于其本身的瑞利長度，此時相對應(yīng)的激光脈沖功界功率 P，其具體表達(dá)式為：

圖 1. 3 (a) 空氣中光克爾效應(yīng)示意圖，(b) 等離子體的散焦作用示意圖。飛秒激光在空氣中傳播時，自聚焦效應(yīng)以及散焦作用是同時存在，當(dāng)這兩種效應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡時激光光束可以在空氣中形成一個很

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Intense broadband THz generation from femtosecond laser filamentation[J]. Tie-Jun Wang,Shuai Yuan,Yanping Chen,See Leang Chin.  Chinese Optics Letters. 2013(01)
[2]軸棱錐橢圓加工誤差產(chǎn)生畸變無衍射光束的修正[J]. 江新光,吳逢鐵,劉彬.  中國激光. 2007(11)
[3]外加高壓電場下空氣中激光等離子體通道壽命研究[J]. 朱佳斌,季忠剛,鄧蘊(yùn)沛,劉建勝,李儒新,徐至展.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[4]貝塞爾光束的應(yīng)用[J]. 蔣志平,陸啟生,劉澤金,趙伊君.  光學(xué)技術(shù). 1997(01)



本文編號：3127460