超快激光光丝阵列产生机理研究

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1、中图分类号：UDC：学校代码：10055密级：公开尚跚大謦博士学位论文超快激光光丝阵列产生机理研究Ultrafastlaserfilamentarraygeneration南开大学研究生院二O一三年五月南开大学学位论文使用授权书根据《南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法》，我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在《著作权法》规定范围内的学位论文使用权，即：(1)学位获得者必须按规定提交

2、学位论文(包括纸质印刷本及电子版)，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文，并编入《南开大学博硕士学位论文全文数据库》；(2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；(3)根据教育部有关规定，南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文；(4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所及其万方数据电子出版社和中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学

3、位论文数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。论文电子版提交至校图书馆网站：http：／／202．113．20．163：8001／paper／index．jsp。本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩：提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。作者暨授权

4、人签字：直董2013年5月28日南开大学研究生学位论文作者信息论文题目超快激光光丝阵列产生机理研究姓名高慧学号1120100083答辩日期2013年5月28日论文类别博士√]学历硕士口硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口院／系／所信息技术科学学院专业光学工程联系电话15122198619Email2aohuiootics@email．corn通信地址(邮编)：南开大学现代光学研究所伯苓楼701r备注：是否批准为非公开论文否注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写(一式两份)签字后

5、交校图书馆，非公开学位论文须附《南开大学研究生申请非公开学位论文审批表》。南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：直蓥2013年5月28日非公开学位论文标注说明(本页表中填写内容须打印)根据南开大

6、学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。论文题目申请密级口限制(≤2年)口秘密(≤10年)口机密(≤20年)保密期限20年月日至20年月日审批表编号批准日期20年月日南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效)注：限制★2年(可少于2年)：秘密★10年(可少于10年)：机密★20年(可少于20年)中文摘要高功率超快激光脉冲在光学介质中传输引起的成丝现象是当前科学研究领域的前沿问题。在成丝过程中，超快激光脉冲可以保持

7、高强度长距离(长至千米量级)传输。一般认为，激光成丝现象的物理机制主要是光学克尔效应引起的自聚焦与等离子体散焦效应间的动态平衡。激光成丝过程包含丰富的非线性过程，如自聚焦、光致电离、强度钳制、自相位调制、自陡峭与时空聚焦等，它在远程遥感、激光引雷、脉冲压缩等领域具有光明的应用价值。当入射激光脉冲峰值功率远大于自聚焦阈值功率时，由于出射激光脉冲本身强度分布的不均匀性或传输介质的折射率扰动，实验中通常会观察到分布无序不均匀的多丝现象。多丝间会随间距、交叉角度、相位的不同而发生相互排斥、吸引、融合与能量的交换

8、等互作用过程，最终导致多丝数量与空间分布不规律性。在实际应用中，如白光阵列、微波通道、精密微加工中，则需要多丝空间分布规律，因此近年来对超快激光多丝控制已成为相关领域的研究热点。面向这一学科发展的前沿方向，本论文重点研究了光丝阵列的产生机理。本文首先研究了利用轴锥镜聚焦超快激光脉冲在甲醇溶液中产生光丝阵列的动力学过程。实验结果表明，光丝阵列中光丝分布于轴锥镜聚焦产生的贝塞尔光束的中心零级与次级圆环上。理论研究结果表明轴锥镜聚焦条件下，激光强