飛秒激光脈沖閉環(huán)啁啾補償系統(tǒng)的研究.pdf

1、飛秒激光脈沖有著很多不可替代的特性,在生物、化學、物理等領(lǐng)域里它的應(yīng)用越來越廣泛。然而,飛秒激光脈沖測量技術(shù)是評價和應(yīng)用脈沖質(zhì)量的前提,而且通過脈沖啁啾補償技術(shù)來獲得高質(zhì)量的激光脈沖也是飛秒激光應(yīng)用的必要條件。本論文從實際需求出發(fā),以實驗室中的光纖飛秒激光系統(tǒng)為基礎(chǔ),對飛秒激光脈沖的閉環(huán)啁啾補償系統(tǒng)進行了研究。系統(tǒng)中主要包括了光子晶體光纖飛秒激光放大器、飛秒激光脈沖相位測量部分和飛秒激光脈沖相位控制部分。
　　在光子晶體光纖飛秒激

2、光放大器中,振蕩級使用了普通單模光纖,采用非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模方式獲得了種子光,經(jīng)過光柵對壓縮后,耦合到光子晶體光纖中進行放大,獲得了平均功率5 W,光譜寬度21 nm,重復頻率48MHz的超短激光脈沖。
　　分析了頻率分辨光學開關(guān)法(FROG)及其簡化裝置測量飛秒激光脈沖的原理,設(shè)計了簡化FROG裝置的元件參數(shù),選擇了頂角為168°的菲涅爾雙棱鏡和5mm厚的BBO晶體。采用籠裝結(jié)構(gòu)對光學元件進行固定,并完成了裝置的封裝和定標工作。

3、對一臺光纖放大器輸出的激光脈沖進行測量,通過與商用自相關(guān)儀測量的結(jié)果對比,獲得了一致的脈沖寬度,這說明簡化裝置有著很高的測量精度,為搭建閉環(huán)啁啾補償裝置提供了基礎(chǔ)。
　　使用凹面鏡、光柵和液晶空間光調(diào)制器搭建了4f系統(tǒng),對4f系統(tǒng)的相位調(diào)制特性進行了標定和測試。利用光子晶體光纖飛秒激光放大系統(tǒng)作為光源,使用簡化FROG對飛秒激光脈沖相位進行測量,通過計算機將相位信息反饋給4f系統(tǒng)中的液晶空間光調(diào)制器(SLM),實現(xiàn)了飛秒激光脈沖閉