飛秒激光由于具備超短脈寬和超高峰值功率等極端物理?xiàng)l件,可誘導(dǎo)產(chǎn)生一系列不同于傳統(tǒng)激光器與物質(zhì)相互作用時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這些新效應(yīng)和新現(xiàn)象極大豐富了人們對(duì)光與物質(zhì)相互作用的認(rèn)知,并促進(jìn)了激光領(lǐng)域的發(fā)展。同時(shí),通過聚焦飛秒激光可以空間選擇性地調(diào)制透明材料的局部折射率,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維嵌入式光路的開發(fā)。光熱敏折變（Photo-thermo refractive,PTR）玻璃是制備衍射光學(xué)器件、微流器件、微光機(jī)電系統(tǒng)等常用的多功能基底。本文基于光學(xué)與光子學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際需求,利用飛秒激光選擇性曝光材料,結(jié)合后續(xù)熱處理工藝,制備了高性能高質(zhì)量光學(xué)器件,為集成器件的設(shè)計(jì)與制造提供了新思路,同時(shí)也促進(jìn)了PTR玻璃器件的應(yīng)用拓展。主要研究?jī)?nèi)容與成果如下:研究了脈沖激光與PTR玻璃的相互作用特征,通過對(duì)光功率、脈沖寬度和熱處理時(shí)間等參數(shù)的聯(lián)合控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光誘導(dǎo)生成的納米結(jié)晶顆粒密度分布與尺寸的有效調(diào)控。通過掃描電鏡分析得出,曝光區(qū)域內(nèi)生成的納米結(jié)晶顆粒的密度分布與聚焦于PTR玻璃內(nèi)部的飛秒激光能量密度分布密切相關(guān),而納米結(jié)晶顆粒的尺寸與寫入激光參數(shù)無關(guān)。隨著寫入功率的增大,納米顆粒分布由分散式轉(zhuǎn)變?yōu)槊芗?... 

【文章來源】：西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

DBR和DFB固態(tài)激光器示意圖：(a)DBR激光器；(b)DFB激光器[45]

圖 1-2 啁啾脈沖放大技術(shù)的基本原理圖[49]Fig. 1-2 Schematic of fundamental principle of chirped pulse amplification[49]伴隨光纖產(chǎn)業(yè)的提升，CPA 技術(shù)也已擴(kuò)展至光纖激光放大，該技術(shù)提升了主振[55-59]

2003 年，Nolte 使用低重復(fù)頻率的飛秒脈沖激光在石英玻璃中刻寫了 1 ×3 分束器，第一次實(shí)現(xiàn)了飛秒激光直寫三維光子結(jié)構(gòu)。如圖1-3所示，該分束器的三臂間隔為120°[67]。圖 1-3 (a) 1 ×3 分束器示意圖；(b)分束器出口處近場(chǎng)光強(qiáng)度分布圖；(c)分束器出口處近場(chǎng)光強(qiáng)度分布仿真圖[67]Fig. 1-3 (a) Schematic of 1 × 3 beam splitter; (b) Near-field intensity distribution;(c) Calculated near-field intensity distribution[67]另外，使用飛秒脈沖激光直寫技術(shù)可以在摻雜稀土離子或過渡族離子的玻璃基質(zhì)內(nèi)空間選擇性地制備具有增益功能的光波導(dǎo)。2004 年意大利科研團(tuán)隊(duì)利用飛秒激光在摻雜有鉺（Er）和鐿（Yb）的磷酸鹽玻璃中制備了長(zhǎng) 20 cm的光學(xué)增益波導(dǎo)，在波導(dǎo)的前后兩端采用 975 nm 的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行雙向泵浦，可以得到波長(zhǎng)為 1533.5 nm、最高輸出功率 1.7 mW 的紅外輸出光[68]。2007 年，Psaila 使用飛秒脈沖激光在摻 Yb 的硫化物介質(zhì)中制備了波導(dǎo)，如圖 1-4 所示，在中心波長(zhǎng)為 1500 nm、譜寬為 100 nm 的泵浦光作用下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]飛秒激光光刻波導(dǎo)技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 白晶.中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所） 2014
[2]摻雜二氧化硅玻璃光敏性及光纖光柵器件研究[D]. 陳光輝.復(fù)旦大學(xué) 2005

碩士論文
[1]光熱敏微晶玻璃研究[D]. 張曉亮.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[2]光致熱敏折射率玻璃的制備及其特性研究[D]. 張昱.華中科技大學(xué) 2008
[3]摻鍺石英光纖紫外光敏性的研究[D]. 李劍芝.武漢理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3580046