BBO晶體近紅外寬帶飛秒光參量放大的研究.pdf

1、飛秒光參量放大作為可調(diào)諧光源,因具有高的單程增益和大的增益帶寬,成為產(chǎn)生可調(diào)諧的幾個(gè)飛秒光脈沖的一種重要技術(shù)手段.目前,通過400nm泵浦的BBO晶體非共線Ⅰ類相位匹配光參量放大獲取的最窄脈沖已達(dá)4fs.但小于10fs的光脈沖都是用可見光作為信號光產(chǎn)生的.本文,將多色相位匹配技術(shù)應(yīng)用于飛秒光參量放大,對實(shí)現(xiàn)用近紅外光作種子光的寬帶運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行研究,從而為實(shí)現(xiàn)從可見光到近紅外光整個(gè)調(diào)諧范圍內(nèi)的窄脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件.本論文的主要內(nèi)容包括:

2、 一、系統(tǒng)闡述飛秒光參量放大的原理.推導(dǎo)了光參量放大的耦合波方程,給出了參量放大過程中信號光強(qiáng)度近似解及小信號增益的表達(dá)式.對BBO晶體的材料特性,有效非線性系數(shù),以及BBO晶體的走離角與空間走離效應(yīng),群速度失配與時(shí)間走離效應(yīng)進(jìn)行了討論. 二、對飛秒光參量放大的寬帶運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行的理論研究.推導(dǎo)出非共線相位匹配OPA在可見光和近紅外光域的寬帶運(yùn)轉(zhuǎn)條件.系統(tǒng)地研究了400nm泵浦的非共線Ⅰ類相位匹配飛秒光參量放大,非共線角和角色散對相位

3、失配,增益譜和參量帶寬的影響.對小于800nm的信號光,分析了非共線角對帶寬的影響,以及通過改變非共線角對帶寬的改善.把多色相位匹配技術(shù)用于光參量放大中,給出了近紅外波段在信號光中加入角色散實(shí)現(xiàn)寬帶相位匹配的方法,及參數(shù)選取的方法.找出BBO晶體非共線I類相位匹配飛秒光參量放大在近紅外波段實(shí)現(xiàn)寬帶相位匹配的最佳參數(shù). 三、對近紅外飛秒光參量放大進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.分析對近紅外飛秒光參量放大的泵浦光產(chǎn)生、種子光的產(chǎn)生、參量超熒光的產(chǎn)生以