低重复频率啁啾脉冲放大系统的研究

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1、中文摘要近十年来，飞秒激光技术不断发展，台式啁啾脉冲放大系统逐渐成为获得高能量脉冲的重要技术手段，并且在许多领域中得到了广泛的应用。而在实际中更需要小型化，全固化，性价比高，运转性能稳定的飞秒激光振荡器和放大器。本文在理论和实验上对飞秒激光振荡器以及低重复频率啁啾脉冲放大系统进行了深入的研究，主要包括以下几个内容：一、阐述了飞秒激光器及啁啾脉冲放大系统的发展过程和发展趋势以及飞秒脉冲激光在诸多方面的应用。二、从掺钛蓝宝石的物理和化学性质出发，详细阐述了自启动飞秒激光器的工作原理、自启动机制和小型化设计：着重分析

2、了掺钛蓝宝石振荡器的克尔透镜锁模原理；对窄带自启动元件的设计原理和结果进行了分析；给出了设计可靠，运转稳定的自启动钛宝石飞秒激光振荡器的各项实验参数和最终结果，并分析了该振荡器的稳定性。三、以理论计算为基础，针对本系统对马丁内兹型和欧浮纳型两种展宽器进行了优化选择，并确定最终参数。四、设计并完成飞秒激光啁啾脉冲放大系统。采用再生放大和四通放大构成的两级放大系统，实现了高能量的飞秒脉冲输出，可维持自启动并且运行可靠。关键词：飞秒激光脉冲、啁啾脉冲放大、半导体可饱和吸收镜、低重复频率ABSTRACTInthepas

3、ttenyears，femtosecondlasertechnologyhasmadegreatprogress，andthetabletopchirpedpulseamplification(CPA)systemhasbecomeanimportanttechniquetoacquirehi曲-energyfemtosecondpulses，whichhasopenedupawidevarietyofapplicationsinmanyfields．HoweveLmorecompact，all—solid—s

4、tate，cost-effectiveandstablefemtosecondoscillatorsandamplifiersaledesiredinthoseapplications．Thisdissertationpresentsadeepstudyofthelaseroscillatorandthelow-repetition-ratechirpedpulseamplifiersystem，boththeoreticallyandexperimentally．Themaincontentsofthisth

5、esisareasfollows：1．Thedevelopment，progressinfemosecondlasertechnologyandtheCPAsystemaswellastheapplicationsoffemosecondlaserpulsesinmanyfieldswereincluded．2．OnthebasisofthephysicalandchemicalcharacteristicsofTi：Sapphire，theprinciples，self-startingmechanisman

6、dcompactdesignofthefemtosecondoscillatorwereexplainedindetail．TheKerr-lensmode—lockingmechanismWasanalyzedfollowingadiscussionoftheprinciplesofvariousmode-lockingmechanisms．ThedesignandresuRsofnarrow-bandSESAMwerediscussed．Thestructureandoutputparametersofas

7、tableself-startingoscillatorwereshown．AndthestabilityofouroscillatorWasalsoanalyzed．3．Basedonthetheoreticalcalculation，anoptimalchoicebetweentheMartinezstretcherandtheOffoerstretcherWaSmadeforourspecialsystem．4．Alow-repetition-rateCPAsystemwasdesigned，whichc

8、onsistedofaregenerativeamplifierandafour-passamplifier,whichoperatedstablyandcouldself-start．KEYWORDS-Femtosecondlaserpulses，Chirpedpulseamplification(CPA)，Semiconductorsaturableabsorbermirror(S