本文關(guān)鍵詞：基于非線性光學(xué)晶體的時(shí)域顯微技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 時(shí)域顯微 時(shí)間透鏡 四波混頻 相位匹配

【摘要】：隨著激光器的快速發(fā)展,激光的脈沖寬度也隨之越來(lái)越窄,由最初的皮秒激光到現(xiàn)在的飛秒激光甚至阿秒激光的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,而對(duì)超短脈沖的檢測(cè)也提出了越來(lái)越高的要求。超短的時(shí)域脈沖寬度、非常高的功率的特點(diǎn),使得超短脈沖的檢測(cè)無(wú)法用直接測(cè)量的方法來(lái)完成,必須采用間接測(cè)量的方法。近年來(lái)間接測(cè)量的技術(shù)主要有自相關(guān)測(cè)量技術(shù)、頻率分辨光學(xué)開關(guān)法(FROG)、光譜相位相干直接電場(chǎng)重建法(SPIDER)和時(shí)間透鏡方法。本文主要研究使用時(shí)間透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)域顯微技術(shù)的方法。從時(shí)空對(duì)應(yīng)原理出發(fā),將空間透鏡的成像技術(shù)類比到時(shí)間透鏡成像上來(lái),使用時(shí)間透鏡可以完成對(duì)于光脈沖時(shí)域波形展寬或壓縮的成像。實(shí)現(xiàn)時(shí)間透鏡的方法主要有基于電光相位調(diào)制方法,基于交叉相位調(diào)制方法,基于和頻與差頻技術(shù)方法和基于四波混頻技術(shù)的方法。本文的研究主要是使用四波混頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間透鏡的方法。利用非線性光學(xué)材料的光學(xué)性質(zhì)依賴于入射光強(qiáng)度非線性效應(yīng),本文重點(diǎn)研究了硅基波導(dǎo)中的四波混頻效應(yīng),利用有限元方法分析了硅基波導(dǎo)的色散特性和電場(chǎng)分布,并設(shè)計(jì)了不同的尺寸波導(dǎo)來(lái)研究分析硅基波導(dǎo)的色散曲線的變化。在同一個(gè)波導(dǎo)中,取不同的泵浦光脈沖和泵浦光的功率來(lái)研究發(fā)生高效的四波混頻技術(shù)的相位匹配條件。本文對(duì)時(shí)間透鏡的時(shí)域顯微技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真分析,首先從數(shù)值計(jì)算方面仿真了實(shí)現(xiàn)了對(duì)于高斯短脈沖和任意波形的時(shí)域展寬,并保持波形的不失真,接著從利用系統(tǒng)軟件對(duì)時(shí)域顯微系統(tǒng)搭建仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真,中間產(chǎn)生了新的頻譜分量,說明了四波混頻效應(yīng)的發(fā)生,以及最終實(shí)現(xiàn)了時(shí)域波形的展寬,包括單峰值高斯脈沖和雙峰值高斯脈沖的展寬,證明了理論的正確性。搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái),對(duì)飛秒激光器發(fā)出的光脈沖進(jìn)行展寬實(shí)驗(yàn),介紹了使用到的主要元器件和光學(xué)儀器,由于條件所限,實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生四波混頻作用所使用的非線性材料是高非線性光纖,最終完成了對(duì)于飛秒脈沖的時(shí)域展寬。最終將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算的結(jié)果和系統(tǒng)仿真的結(jié)果作對(duì)比,并分析了存在的問題。最后,分析了本文中的一些不足和需要繼續(xù)研究的地方。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O437;O734

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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本文編號(hào)：1247763