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《用反射式达曼光栅产生飞秒激光双脉冲_刘文军》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------用反射式达曼光栅产生飞秒激光双脉冲_刘文军第56卷第6期2007年6月1000-3290200756(06)3292-08物 理 学 报ACTAPHYSICASINICAVol.56,No.6,June,2007c2007Chin.Phys.Soc.用反射式达曼光栅产生飞秒激光双脉冲刘文军1)2) 白 冰2)
2、 周常河2) 曲士良1) 戴恩文2) 李国伟2)1)(哈尔滨工业大学光电科学系(威海),威海 264209)2)(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800)(2006年8月17日收——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------到;2006年10月16日收到修改稿)
3、采用反射式达曼光栅建立了一种产生飞秒激光双脉冲的新装置.由于采用反射式结构,避免了材料色散和吸收导致的脉冲畸变,并构建了一台二次谐波-频率分辨光学开关装置对产生的双脉冲进行了测量.实验结果表明可以实现脉冲强度相等、时间宽度相同、不同间隔的双脉冲输出.产生双脉冲的装置在飞秒激光领域有着应用的价值.关键词:飞秒激光双脉冲,达曼光栅,二次谐波-频率分辨光学开关PACC:4280W,4280F着特定的要求,一些严格的实验要求使用2μm厚的1.引言分光镜[16],要获得这么薄的分光镜是很困难的[18][17
4、].飞秒激光脉冲的时间宽度极窄而强度极高,因而成为揭示光与物质相互作用的有力工具,被广泛应用于物理、化学、生物学等领域[1—5]Li提出了用反射式达曼光栅分光的方案,并证明了光栅引入的脉冲展宽量比分光镜小的多,同时避免了材料色散——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------的影响
5、.在白冰工作的基础上改进了利用反射式达曼光栅产生飞秒激光双脉冲的装置,该装置是全反射式结构,不含透射元件,因此没有材料色散和吸收的影响,可以实现等强度和等宽度的双脉冲输出,双脉冲的宽度和间隔可以根据需要进行调节.并对产生的双脉冲进行了测量,实验结果表明产生的双脉冲效果很好..然而,由于飞秒脉冲的时间宽度极短而光谱范围极宽,当飞秒脉冲被应用于泵浦探测领域时,它的光谱分辨率并不高,如果对所使用的飞秒脉冲进行适当地时间延迟和选择形成双脉冲序列,从而产生光谱干涉用于光谱分析则可[6—9]以产生很高的光谱分
6、辨率.此外,飞秒激光双脉冲序列也被应用于微加工领域[10,11];在飞秒脉冲测量装置,如光谱干涉法(SPIDER)和频率分辨光学开关法(FROG)中,也都要用到双脉冲.产生飞秒激光双脉冲的常用方法是采用自相关仪式结构,用分光镜将入射的飞秒脉冲一分为二,其中的一束经过固定臂,另一束经过延迟臂;经两臂反射回来的光脉冲在分光镜中重新汇合形成共线的双脉冲.飞秒脉冲经过分光镜时由于材料的色散和吸收必将导致脉冲畸变[15]——————————————————————————————————————------
7、------------------------------------------------------------------------------------------[12—14]2.理论达曼光栅是一种特殊的二元位相光栅,它可以按照要求把入射光分成强度均匀、间隔相同的阵列[19,20],文献[21,22]详细讨论了脉冲在光栅对中角色散的产生及补偿原理.设入射光是具有线性啁啾的高斯脉冲,即Ei(t)=exp[-2ln2(tτFWHM)]exp(ibt),(1)当光线经过光栅对后沿原路返
8、回时,出射光场和入射光场的关系为[21,22]22,从而使得反射脉冲和透射脉冲在脉冲强度上并不相等,脉冲的时间宽度也不相同.为了避免材料色散的影响,对分光镜的厚度有k+E(x,y,ω)=Ei(ω)exp(ikβωz)-id+z1+z2+2z2q(d+z1+z2+2αz)q(2222,(2),——————————————————————————————————————-----------------------------------------------------------
