飞秒激光经空间调制在熔融石英中的成丝研究

《飞秒激光经空间调制在熔融石英中的成丝研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：S15010029硕士学位论文飞秒激光经空间调制在熔融石英中的成丝研究研究生姓名：周宁学科、专业：物理学二○一八年六月分类号：O433密级：可公开UDC：编号：飞秒激光经空间调制在熔融石英中的成丝研究FILAMENTATIONOFFEMTOSECONDLASERSVIASPACE-MODULATIONINFUSEDSILICA学位授予单位及代码：长春理工大学(10186)学科专业名称及代码：物理学(070200)研究方向：原子分子与电磁场相互作用申请学位级别：硕士指导教师：郝作强教授张兰芝讲师研究生：周宁论文起止时间：2016.11---2018.03摘要随着超快激光光学的发展，飞秒激

2、光在非线性介质中传输时产生等离子体丝的现象引起了人们的关注，而且因其在很多领域具有重要的应用价值，成为了近年来非线性光学的一个重要研究方向。在不同的应用领域中，都对多丝控制及其伴随的超连续辐射的光谱增强提出了要求，因此，本文结合飞秒激光平顶光束和微透镜阵列实现了在熔融石英中形成均匀分布的多丝阵列和对多丝阵列分布模式的调控；同时对伴随多丝阵列产生的超连续辐射进行了研究。首先，通过使用非球面透镜组对光束强度高斯分布的飞秒激光进行空间整形，获得能量均匀的平顶光束。其次，为了更好的说明整形前后成丝及超连续辐射的变化，实验中对比研究了高斯光束和平顶光束在经过微透镜阵列在熔融石英中的成丝分布及其演化过程

3、，研究发现平顶光束可以突破高斯光束本身的局限性，达到更均匀的成丝分布，能够形成长度和强度一致的多丝阵列。最后，本文还进行了高斯光束和平顶光束经微透镜阵列成丝产生超连续辐射光谱的研究，结果表明，相对于高斯光束，平顶光束可以使用更高的入射激光脉冲能量而不会造成介质的损伤，从而可以获得更高脉冲能量和更高转换效率的超连续辐射，这为需要高强度超连续辐射光谱的应用领域提供了一个新的方案。关键词：飞秒激光成丝平顶光束微透镜阵列超连续辐射光谱ABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofultrafastoptics,thephenomenonofplasmafilam

4、entsgeneratedwhenfemtosecondlasersaretransmittedinnonlinearmediahasattractedpeople'sattention.Becauseofitsimportantapplicationvalueinmanyfields,ithasbecomeanimportantresearchdirectionofnonlinearoptics.Indifferentapplicationfields,therequirementsforthespectralenhancementofmulti-filamentationcontrola

5、nditsaccompanyingsupercontinuumradiationareneeded.Therefore,thispapercombinesthefemtosecondlaserflattenedbeamandthemicrolensarraytoachieveuniformdistributioninfusedsilica.Multifilamentarraysandmodulationofthedistributionpatternofthemultifilamentarrays;concurrentsupercontinuumradiationproducedwithth

6、emultifilamentarraywasinvestigated.Firstly,byusingalaserbeamshapingsystemconsistedofasphericallenses,Gaussianintensitydistributionofinitialfemtosecondlaserbeamisconvertedtoaflat-topdistribution.Inordertobetterillustratethechangesinfilamentationandsupercontinuumradiationbeforeandaftershaping,compari

7、sonshavebeenmadeinexperiments.Ourexperimentalresultsshowthat,comparedwiththefilamentsformedbyaGaussianlaserbeam,thefilamentsformedbytheflattenedbeamhaveamoreuniformdistributionandalmostthesameonsetowingtoth