寬帶光參量啁啾脈沖放大的研究.pdf

1、誕生于上世紀(jì)九十年代初期的光參量啁啾脈沖放大技術(shù)，因其在超短脈沖激光放大方面的獨(dú)特優(yōu)勢，一經(jīng)提出便引起了廣泛的關(guān)注。單程增益高、信噪比高、熱效應(yīng)影響較小、獲得光束質(zhì)量高等眾多優(yōu)點(diǎn)使光參量啁啾脈沖放大技術(shù)成為獲得超強(qiáng)超短脈沖激光的重要途徑之一。 光參量啁啾脈沖放大器要支持脈寬極短的脈沖激光的放大，在頻域上要求光參量放大必須能提供相應(yīng)的增益帶寬。在本論文中，我們建立了適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，對非理想單色光、具有發(fā)散角的非平面波泵浦下的光參量

2、啁啾脈沖放大系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，考察了泵浦光的發(fā)散角、非單色性、角色散等因素對光參量放大增益大小及帶寬的影響。分析各種不同條件下的影響結(jié)果，我們還提出了改善光參量啁啾脈沖放大系統(tǒng)的增益帶寬的實(shí)際方法和建議，為實(shí)現(xiàn)支持更窄脈沖、更寬光譜的參量放大提供理論上的指導(dǎo)。具體內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 一.回顧了光參量放大(OPA)以及光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)技術(shù)的基本理論、優(yōu)點(diǎn)以及發(fā)展現(xiàn)狀。 二.深入研究了幾種寬帶相位匹配技術(shù)，

3、包括非共線相位匹配技術(shù)、信號光引入角色散實(shí)現(xiàn)寬帶相位匹配的技術(shù)、雙光束泵浦寬帶光參量放大技術(shù)。 三.提出了一種新的提高光參量放大增益帶寬的方法，即采用發(fā)散光束泵浦光參量啁啾脈沖放大系統(tǒng)。采用空間傅立葉變換和四階Runge-Kutta算法分別模擬了非衍射極限情況下的高斯光束和空間頻譜為矩形的發(fā)散光束作為泵浦光時(shí)的增益曲線。結(jié)果顯示，不管在可見光或在近紅外光譜區(qū)，用發(fā)散光束均可以明顯地改善光參量啁啾脈沖放大系統(tǒng)的增益帶寬。選取合適的