超短脈沖激光激發(fā)下雙光子吸收系數(shù)的研究.pdf

1、介質(zhì)在超短脈沖激光激發(fā)下的雙光子吸收(TPA)特性的研究是目前國內(nèi)外光電子領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)內(nèi)容之一。描述材料雙光子吸收特性的重要物理量之一是分子雙光子吸收截面，其實(shí)驗(yàn)值可以通過測量雙光子吸收系數(shù)(β)確定。目前，主要的實(shí)驗(yàn)方法包括非線性透過率、Z-掃描以及雙光子誘導(dǎo)熒光等方法。能量透過率是非線性透過率方法和Z-掃描方法的可觀測物理量，其值即與介質(zhì)雙光子吸收系數(shù)有關(guān)，也與激發(fā)光的脈沖時(shí)域結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)于超短(如飛秒等)脈沖結(jié)構(gòu)，由于目前實(shí)際觀測

2、的困難，通常采用模型化處理。
　　 由此導(dǎo)致對(duì)同一套能量透過率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用不同的脈沖模型處理，將得出不同的雙光子吸收系數(shù)。本論文主要研究了脈沖結(jié)構(gòu)對(duì)雙光子吸收系數(shù)的量化影響。這種影響有助于從原理上分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性和精確程度。
　　 本論文以矩形、高斯、雙曲正割、羅侖茲和非對(duì)稱雙曲正割等五種目前普遍采用的典型超短脈沖結(jié)構(gòu)模型為例，分別從數(shù)值模擬和理論計(jì)算兩方面研究了非線性能量透過率與超短脈沖激光時(shí)空結(jié)構(gòu)關(guān)系特性，

3、取得了以下主要結(jié)果。
　　 (1)給出了五種脈沖模型的非線性能量透過率曲線圖，并以矩形脈沖模型得出的β0為參考，通過曲線擬合，得到了用其它四種脈沖模型得出的β與β0的相對(duì)差別。結(jié)果顯示，在βLI0<1 (對(duì)應(yīng)非線性能量透過率≥0.75)的范圍內(nèi)，最大相對(duì)偏差可達(dá)到73.21[％]。
　　 結(jié)果說明，在采用能量透過率方法精確確定β時(shí)，激光脈沖結(jié)構(gòu)對(duì)β有重要影響。
　　 (2)定義參數(shù)——脈沖結(jié)構(gòu)影響因子(g 因子)