超短激光脈沖壓縮與展寬的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文論述了摻鐿超短脈沖光纖激光器產(chǎn)生中色散補償理論和實驗研究,超短脈沖產(chǎn)生中光纖色散補償?shù)闹匾约吧⒌幕靖拍?、色散產(chǎn)生的原因和色散的表示方法,闡述了光纖色散補償機理和常見色散補償方法.在色散理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合我們的實際實驗系統(tǒng)對色散補償?shù)囊?從理論上分析了光纖色散補償機理及高階色散的產(chǎn)生以及補償方法.重點研究了光柵對色散補償法,對壓縮器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)參數(shù)和現(xiàn)實可行性等分別作了理論分析和研究,并進(jìn)行了數(shù)值模擬與計算.在實

2、驗上,進(jìn)行了環(huán)形腔的外腔壓縮和八字形腔的腔內(nèi)色散補償?shù)膶嶒炑芯?對沒有經(jīng)過色散補償?shù)墓饫w激光器振蕩器輸出46ps的激光脈沖,采用光柵對的外腔壓縮器、在壓縮器光柵對之間距離為28.6cm時,得到了最短307fs、重復(fù)頻率25.5MHz的鎖模激光脈沖;在壓縮器光柵對之間距離為3.1cm時八字形腔的腔內(nèi)壓縮最終輸出最短180fs、重復(fù)頻率24MHz的鎖模激光脈沖.實驗結(jié)果和理論分析基本一致.對大展寬比展寬器進(jìn)行了理論分析和研究.在光線追跡法的

3、基礎(chǔ)上,數(shù)字模擬了OPCPA系統(tǒng)中展寬器.并結(jié)合我們的OPCPA系統(tǒng)對展寬能力的要求,優(yōu)化設(shè)計了展寬因子上萬倍的展寬器,給出了offner型展寬器的原理和設(shè)計,用Matlab輔助程序進(jìn)行了模擬計算,得到了影響展寬器性能的參數(shù)的直觀圖形,并對這些參數(shù)如何影響展寬器的性能進(jìn)行了分析討論,最后給出了用于OPCPA展寬器的優(yōu)化設(shè)計參數(shù).利用理論分析和設(shè)計的展寬器的系統(tǒng)參數(shù),從實驗上進(jìn)行了演示驗證.在輸入功率430mw、脈沖寬度30fs、重復(fù)頻率