激光成丝条件及液体温度对超连续辐射的影响

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1、学号：S13010093硕士学位论文激光成丝条件及液体温度对超连续辐射的影响研究生姓名：王兴生学科、专业：物理电子学二○一六年三月分类号：密级：可公开UDC：编号：激光成丝条件及液体温度对超连续辐射的影响TemperatureandBeamConditionsEffectsonSupercontinuumGenerationusingFemtosecondLaser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：物理电子学（077401）研究方向：光子学与光电子技术申请学位级别：硕士指导教师：宋晓伟研究生：王兴生论文起止时间：2

2、013.9—2015.12长春理工大学硕士（或博士）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士（或博士）学位论文，《激光成丝条件及液体温度对超连续辐射的影响》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：年月日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

3、学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士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：年月日导师签名：年月日摘要近年来，由于激光技术的飞速发展，飞秒激光与物质相互作用的相关研究引起了研究人员的极大兴趣，飞秒激光超连续辐射就是其中之一。论文主要研究了飞秒激光作用CuSO4溶液产生的超连续辐射。论文首先介绍了激光技术的发展历程以及飞秒激光的应

4、用。接下来，主要介绍了飞秒激光在介质中的传输物理机制，以及传输过程中出现的几种非线性现象。在实验方面，本文主要对飞秒激光在CuSO4溶液中成丝产生的超连续谱进行了研究。通过改变CuSO4溶液介质内部（浓度、温度）以及外部条件（主要是采用单透镜和微透镜列阵聚焦）对超连续谱产生的影响进行了分析，综合研究了各个实验参数对超连续谱的影响，进而得出获取平坦光谱的实验条件。实验结果表明，选择合适的激光能量、CuSO4溶液浓度、聚焦透镜、聚焦位置、温度等对超连续光谱进行调控，进而获得较为平坦的光谱。对成丝的阴影成像实验进一步发现，在单透镜聚焦激光成丝的情况下，

5、注入CuSO4溶液中的激光能量要小于百微焦耳，否则，成丝过程中溶液中会出现大量的气泡。这些气泡会影响成丝的稳定性和超连续谱强度的提高。为克服单透镜情况下，聚焦后激光能量太过集中，液体中出现过多气泡，不能得到强度高的超连续光谱的这一难题，我们利用微透镜阵列对硫酸铜溶液中的超连续光谱进行了初步研究。研究发现，利用微透镜阵列可以提高液体中的注入能量，有效的减少气泡，一定程度上提高超连续辐射的强度，但是不利于获得平坦光谱。关键词：飞秒激光CuSO4溶液温度微透镜阵列超连续谱AbstractInrecentyears,withtherapiddevelop

6、mentoflasertechnique,thestudyofinteractionbetweenfemtosecondlaserandmaterialhasattractedalotofinterest.Inthispaper,thesupercontinuumradiationgeneratedbyfemtosecondlaserCuSO4solutionisstudied.Thedevelopmentoflasertechnologyandtheapplicationoffemtosecondlaserareintroducedinthis

7、paper.Next,thetransmissionmechanismofthefemtosecondlaserinthemediumisintroduced,andsomenonlinearphenomenaintheprocessoftransmissionareintroduced.Intheexperiment,thisthesismainlystudiesthefilamentationinCuSO4solutionofsupercontinuumgenerationbyfemtosecondlaser.Bychangingtheint

8、ernalCuSO4solution(concentration,temperature)andexternalconditions(m