超短脈沖具有高峰值功率和時間分辨率,在科學研究、醫(yī)學、化學和生物學等方面獲得了廣泛的應用。在許多的應用場景中,需要獲得脈沖的波形和位相信息,因此超短脈沖的測量十分重要。目前主要的測量方法中,存在器件成本高,光路不易調(diào)節(jié)的缺點,頻率分辨光學開關法方法的簡化裝置GRENOUILLE系統(tǒng),由于存在透射元件只能對百飛秒超短脈沖準確測量。本文研究了GRENOUILLE系統(tǒng)中脈沖的傳輸特點,通過脈沖反演消除透射元件的影響,主要的工作有以下幾個方面。介紹了單發(fā)頻率分辨光學開關法和反演算法理論。計算了單發(fā)頻率分辨光學開關法中各項參數(shù),并搭建了測量系統(tǒng)。同時搭建了雙脈沖產(chǎn)生的實驗裝置,優(yōu)化定標方法對系統(tǒng)定標,該方法不依賴于時間延遲的絕對值,可以降低光路誤差。考察了不同的時間取樣對脈沖還原的影響,結(jié)果表明圓形的跡線有利于脈沖的還原。最后,在時域Collins衍射積分的基礎上,推導了光線反向傳播時的Collinis衍射積分,并設計了基于快速傅立葉變換的數(shù)值計算程序,消除了透射元件色散的影響。研究了不同濾波參數(shù)對測量結(jié)果的影響,當濾波參數(shù)為5時,重建脈沖的光譜與脈沖的光譜基本一致,說明了測量的正確性。本研究在... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

頻率分辨光學開關法光路圖

圖 1-1 頻率分辨光學開關法光路圖Fig.1-1 The optical path of FROG分辨光學開關法中的迭代算法具體為：首先假設待測光脈沖為高：2( , ) ( , )exp( )dFROG sigI E t i t 葉變換，得到了 ( , )FROGI 強度分布，同時經(jīng)過比較在實驗中得將其進行處理，再將處理后的數(shù)據(jù)進行逆變換，得到新的高斯脈次的運算過程，再將其結(jié)果重新進行一輪計算過程，如此往復，得到的強度與計算得到的強度的誤差足夠小時，得到的結(jié)果將會完美重合。其迭代過程如圖 1-2 所示。

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文2.自參考光譜相位相干電場重建法(SPIDER)該方法主要是通過光譜裁剪相干技術測量待測脈沖，其過程是：首先將光脈沖經(jīng)過分光鏡一分為二，其中一束通過色散介質(zhì)產(chǎn)生啁啾脈沖，即可實現(xiàn)光譜的相位調(diào)制，另一束通過邁克爾孫干涉原理，使之分成兩束光脈沖，其具有一個時延量 ，再通過聚焦透鏡將光脈沖聚焦在非線性晶體上進行和頻效應。而由于脈沖的時延，使之通過倍頻晶體都會產(chǎn)生一個頻率差 ，稱之為光譜裁剪。在通過光譜儀記錄其相干條紋，通過計算便可以得到需要的光脈沖的相位信息，其光路裝置如圖 1-3 所示。


本文編號：3246309