利用飞秒激光成丝法光学新频率的产生及应用.pdf

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1、分类号：型21窆UDC：密级：公珏编号：——利用飞秒激光成丝法光学新频率的产生及应用GenerationandApplicationsofNewOpticalFrequenciesbyFilamentationofFemtosecondLaser学位授予单位及代码：量壹理王太堂!!Q!墨鱼2研究方向：超迭!超强邀堂皇物透担亘佳旦申请学位级别：亟±论文起止时间：2012．9—2013．12IIIIIIIPPJIIIIllIIIIIIdlllIIIllIlldlIllllPIllIIIIY2530507长春理工大学硕士学位

2、论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《利用飞秒激光成丝法光学新频率的产生及应用》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士

3、学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：壶l显导师签名：>口Ⅳ年乌月泫日越年三月蜀摘要随着超快激光技术的发展，飞秒激光在非线性透明介质中传输形成等离子体细丝的现象得到了人们的广泛关注，尤其是伴随成丝出现的一些非线性现象因其应用意义而被人们深入研究。本文首先在理论方面对飞秒激光在介质中的成丝物理机制进行解释，并

4、介绍了飞秒激光细丝的传输物理模型，对伴随成丝产生的多种非线性现象进行阐述，如光学新频率的产生、锥角辐射、多丝的形成及太赫兹辐射等。在实验方面，首先进行了飞秒激光经周期性微透镜阵列聚焦后在熔融石英中形成的细丝的控制实验，改变入射激光波长、能量、偏振态以及微透镜阵列与介质的距离等参数，对结果进行分析和解释，并将实验结果与使用Zemax软件模拟的结果进行比较。在此基础上进一步实验研究如何得到高输出功率、宽光谱范围的超连续白光。实验过程中通过改变介质、BBO晶体匹配角度及微透镜阵列与样品之间的距离等实验参数，研究不同实验条件下

5、超连续的能量及光谱变化，将实验结果与普通透镜实验结果对比，并测定所得光谱的稳定性。关键词：飞秒激光；等离子体细丝；微透镜阵列；熔融石英；多丝；BBO；超连续光谱ABSTRACTWiththedevelopmentofultrashortlasertechnology,plasmafilamentsgeneratedbyfemtosecondlaserpropagationinnonlineartransparentmediahavebeenwidespreadconcemedtheseyears，especiallys

6、omenonlinearphenomenaformedwiththefilaments，becauseoftheirimportantmeaninginapplications．Inthisthesis，weexplainthephysicsmechanismoffilamentationintheory,andthephysicalmodelsoffilamentstransmissionarealsointroduced．Thensomenonlinearphenomenaaccompaniedwithfilame

7、ntationareillustratedindetail，suchasgenerationofopticalnewfrequencies，conicalemission，formationofmultifilamentationandTHzemission．Inthepartofexperiment，deterministicwavelength—dependentmultifilamentationiscontrolledinfusedsilicabyadjustingthediffractionpatternge

8、neratedbyalooselyfocusing2Dperiodiclensarray．Bysimplytranslatingthesamplealongthepropagationaxis，thenumberanddistributionoffilamentscanbecontrolledandareinagreementwi