飞秒激光在石英玻璃及氟化钡中产生超连续辐射的研究

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1、分类号：00433UDC：530密级：坌五编号：飞秒激光在石英玻璃及氟化钡中产生超连续辐射的研究STUDYoNSUPERCONTINUUMSPECTRUMINFUSEDSILICAANDBARIUMFLUORIDEBYFEMToSECONDLASER学位授予单位及代码：拯鲞堡王太堂(!Q!墨鱼2研究方向：堂电王堂皇光电王堇盔申请学位级别：亟±论文起止时间：2012．9—2013．12摘要近年来，随着超强超快激光技术的不断提高，强光与物质作用的研究范围得到了拓展，飞秒激光在透明光学介质中成丝的物理现象给非线性光学领域带来了一场新的革命。本论文首先从飞秒激光脉冲在非线性光学介

2、质中产生超连续辐射的现象开始介绍，描述了飞秒激光超连续的国内外发展现况，以及超连续的应用；接着阐述了飞秒激光超连续产生的理论机制，主要包括科尔自聚焦、自相位调制、多光子电离等；并且指出了固体光学介质中强激光成丝的优势。实验方面，研究了飞秒激光在石英玻璃中成丝的性质，说明了其物理现象的产生原因。对于氟化钡晶体中超连续辐射的产生进行了实验研究，并通过改变实验参数(入射光偏振态、入射光能量、透镜焦距等)对实验结果进行了规律性的探索，探讨了控制氟化钡晶体中飞秒激光成丝的新方法。关键词：飞秒激光超连续石英玻璃氟化钡晶体AbstractInrecentyears，withthedev

3、elopmentoftheintenseulrtrashortpulselasertechnology,thefieldoftheinteractionofintenselaserwithopticmediumhadbeenwidelydeveloped．Thephenomenonoffilamentmionintransparentmediumbyfemetosecondlasercausedarevolutionofnon—linearoptics．Thispaperfirstlybeginwiththefilamentationinnonlinearopticmed

4、ia，introducethedevelopmentofsupercontinuuminlandandabroad，andtheapplicationofsupercontinuum．Andthenthemechanismofthegenerationoffemtosecondsupercontinuum．Suchastheself-focusing，selfphasemodulation，multiphotonionizationandSOon．Thenintroducetheadvantageoffilemantationinsolidopticmedia．Descr

5、ibethecharacteroffilamentmioninfusedsilica，andthenexplainthephysicalphenomenonproducedinfusedsilica．Describethesupercontinuuminbariumfluoride，andweexploretheruleofthephenomenonbychangingtheparametersofexperimentalfacilities，thendiscussthenewwaytocontrolthebeginningoffilamentation．Keywords

6、：femtosecondlasersupercontinuumfusedsilicabariumfluoride目录摘要Abstract第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。11．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2飞秒激光成丝概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一11．3飞秒激光在透明介质中传输形成等离子体丝的演化过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．4飞秒激光在透明介质中传输形成等离子体丝的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31．5飞秒激光技术的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一41．6本论文的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一8第二章飞秒激光超连续辐射产生机制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一92．2衍射与空间一时间散焦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．3群速度色散和高阶衍射作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．4自聚焦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯