基于光斑分割的光場(chǎng)空間調(diào)制及其強(qiáng)場(chǎng)誘導(dǎo)光絲光譜效應(yīng).pdf

1、超短脈沖激光在光學(xué)介質(zhì)中傳輸時(shí),會(huì)產(chǎn)生豐富的非線(xiàn)性光學(xué)現(xiàn)象:如等離子體通道形成、錐狀輻射、頻譜展寬、脈沖自壓縮等。其中尤其是短波段諧波輻射的伴隨產(chǎn)生,不僅為人們提供了向更短波長(zhǎng)光譜范圍拓展的新手段,寬頻譜的諧波輻射的獲得也為短波脈沖激光的進(jìn)一步壓縮帶來(lái)希望。然而,如何獲得穩(wěn)定的寬帶紫外波段諧波輻射一直存在著許多尚待解決的困難,而成為其許多潛在利用價(jià)值投入應(yīng)用的障礙。近幾年來(lái),許多科研組織發(fā)現(xiàn)通過(guò)光場(chǎng)空間調(diào)制可以使光絲的穩(wěn)定性得到控制。許

2、多光場(chǎng)空間調(diào)制方法也因此出現(xiàn),如:設(shè)置小孔光闌,利用掩膜、引入相差、使用橢圓光束等,在光絲的控制方面獲得了初步成果。利用激光衍射、干涉特性在空間場(chǎng)上產(chǎn)生有規(guī)律的強(qiáng)度調(diào)制也是一種有效的光場(chǎng)空間調(diào)制方法。在高強(qiáng)度的空間調(diào)制光場(chǎng)作用下,介質(zhì)中的分子原子強(qiáng)烈地響應(yīng)并形成密度周期性重新分布,這一過(guò)程也對(duì)非線(xiàn)性效應(yīng)起著微妙的調(diào)控作用。
　　本文以此為出發(fā)點(diǎn),研究了當(dāng)?shù)阮l且相位恒定的兩束高斯型激光脈沖,和同一束超短脈沖激光的不同部分在非線(xiàn)性介質(zhì)

3、中同步傳播時(shí),其交匯處形成的空間調(diào)制光場(chǎng)的分布狀況,并對(duì)調(diào)制后的光場(chǎng)對(duì)諧波的作用,包括基頻光和諧波的譜線(xiàn)展寬狀況、光斑穩(wěn)定性等問(wèn)題進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)上的研究和探討。論文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.等離子通道、三次諧波的產(chǎn)生理論,包括其產(chǎn)生特點(diǎn)、以及伴隨光物理效應(yīng)。理論表明:當(dāng)入射光在大氣中的峰值功率超過(guò)5GW時(shí)達(dá)到自聚焦閾值而產(chǎn)生光絲,同時(shí)伴隨諧波輻射。
　　2.理論研究了光束干涉形成的空間調(diào)制光場(chǎng)的機(jī)理。以普通點(diǎn)光源

4、干涉理論為基礎(chǔ),結(jié)合飛秒激光的特點(diǎn)和實(shí)際情況進(jìn)一步延伸;對(duì)高斯型雙光束干涉現(xiàn)象,和在使用具有一定尺度的環(huán)形高斯光束作為光源的情況下,光源上各點(diǎn)在遠(yuǎn)場(chǎng)自我干涉出現(xiàn)調(diào)制現(xiàn)象的進(jìn)行初步分析。通過(guò)計(jì)算模擬展現(xiàn)其光場(chǎng)調(diào)制后的強(qiáng)度空間分布圖像。發(fā)現(xiàn)雙光束的夾角、以及環(huán)狀光源寬度變化均會(huì)帶來(lái)空間光場(chǎng)調(diào)制狀態(tài)的改變。
　　3.在實(shí)驗(yàn)中觀察到調(diào)制光場(chǎng)的空間周期結(jié)構(gòu),及其對(duì)伴隨非線(xiàn)性效應(yīng)的影響。我們將一束大尺度飛秒激光脈沖光束分割成兩部分,并用凹面鏡