渦旋光脈沖是一種波前相位呈螺旋結(jié)構(gòu)的奇異光場。其獨(dú)特的光強(qiáng)分布以及攜帶有確定的光子軌道角動量使其在粒子操縱、生物醫(yī)學(xué)以及光學(xué)通信等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景,很快成為現(xiàn)代光學(xué)中的一個(gè)重要分支研究方向。伴隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是超高功率激光器的獲得,光學(xué)參量放大的技術(shù)亦取得了迅猛的發(fā)展。自上世紀(jì)九十年代起研究者就嘗試將光參量放大技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)成像領(lǐng)域。近二十年來,該研究在國內(nèi)外一直被人們廣為重視,并取得了諸多重要的研究成果。這種成像技術(shù)由于它獨(dú)特的優(yōu)勢已被證明可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、軍事國防等領(lǐng)域。本論文研究了渦旋光在光參量放大成像中的應(yīng)用,提出了利用渦旋超短脈沖泵浦的非共線光參量放大成像的研究方案,實(shí)現(xiàn)了對微弱光學(xué)信號的高增益、高對比度、高空間分辨的光參量放大成像。主要做了以下幾個(gè)方面的研究:1、概述了光參量放大的基本理論。包括分析和討論了光學(xué)參量放大的非線性耦合波方程、晶體的相位匹配方法、空間走離效應(yīng)等,并通過數(shù)值計(jì)算的方法討論非線性光學(xué)晶體的增益以及光譜帶寬特性等。這些工作為實(shí)現(xiàn)較高增益、較高空間分辨的光參量放大成像提供了理論基礎(chǔ)。2、研究了渦旋光的基本特性、產(chǎn)生方法及螺旋...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1OPA過程示意圖

每湮滅一個(gè)高頻光子（泵浦光，這樣通過耗費(fèi)具有高能量的高頻光強(qiáng)得到放大。所示是OPA的原理圖，以ω1、ω2、在非線性晶體的輸入端將高頻的泵浦線性耦合的效應(yīng)，得到了差頻光也即三種光波。其三波之間頻率的相互關(guān)高強(qiáng)度高頻率的泵浦光將能量逐漸的能量在一定范圍內(nèi)隨著晶體長度呈指如下獨(dú)....

圖1.2OPA成像的基本結(jié)構(gòu)原理圖

圖1.2OPA成像的基本結(jié)構(gòu)原理圖光在成像中的發(fā)展與應(yīng)用來，越來越多的將渦旋光的特性應(yīng)用在成像的領(lǐng)域。其主要的特特的螺旋相位，通過將其作為空間濾波器可將成像的目標(biāo)物體各的變化轉(zhuǎn)換為其相對強(qiáng)度的變化，而且無論對振幅物抑或是相位，這種利用渦旋特性的成像通常具有很高的成像對比度。....

圖2.4Ⅰ類OPA時(shí)光波在晶體中的空間走離效應(yīng)

基于渦旋超短脈沖泵浦的非共線光參量放大成像技術(shù)研義為泵浦光的空間走離角。對于e光的其走離角2222221arctansin22sincoseooennnn以看出空間走離角它與非線性晶體的折射率以正單軸晶體來....

圖2.9典型光參量放大的相位匹配模型

20型光參量放大的相位匹線結(jié)構(gòu)的情況下，對理的式312kcoskkcos32ksinksin，示信號光、閑頻光與（閑頻與泵浦）和（，則可假定相位失配向垂直的那部分，即，有dω3=0，則由于ω1相互關(guān)聯(lián)，于是有Δk以信號中心頻率

本文編號：4005002