基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究

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1、工学硕士学位论文基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究孙上傲哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：O437.1工学硕士学位论文基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究硕士研究生：孙上傲导师：张留洋副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：光学工程所在单位：理学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：O437.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDispersionEliminationResearchonUltrashortPu

2、lseMeasurementBasedontheMethodofGrenouilleCandidate：SunShang-aoSupervisor：AssociateProf.ZhangLiuyangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：OpticsEngineeringDateofOralExamination：March,2018HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所

3、提交的硕士学位论文《基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：孙上傲日期：2018年3月29日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所

4、有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密。(请在以上相应方框内打√)作者签名：孙上傲日期：2018年3月29日导师签名：张留洋日期：2018年3月29日基于GRENOUILLE方法的超短脉冲消色散测量研究摘要超短脉冲具有高峰值功率和时间分辨率，在科学研究、医学、化学和生物学等方面获得了

5、广泛的应用。在许多的应用场景中，需要获得脉冲的波形和位相信息，因此超短脉冲的测量十分重要。目前主要的测量方法中，存在器件成本高，光路不易调节的缺点，频率分辨光学开关法方法的简化装置GRENOUILLE系统，由于存在透射元件只能对百飞秒超短脉冲准确测量。本文研究了GRENOUILLE系统中脉冲的传输特点，通过脉冲反演消除透射元件的影响，主要的工作有以下几个方面。介绍了单发频率分辨光学开关法和反演算法理论。计算了单发频率分辨光学开关法中各项参数，并搭建了测量系统。同时搭建了双脉冲产生的实验装置，优化定标方法对系统定标，该方法不依赖于时间延迟的绝对值，可以降低

6、光路误差。考察了不同的时间取样对脉冲还原的影响，结果表明圆形的迹线有利于脉冲的还原。最后，在时域Collins衍射积分的基础上，推导了光线反向传播时的Collinis衍射积分，并设计了基于快速傅立叶变换的数值计算程序，消除了透射元件色散的影响。研究了不同滤波参数对测量结果的影响，当滤波参数为5时，重建脉冲的光谱与脉冲的光谱基本一致，说明了测量的正确性。本研究在不改变原透射系统简单、易调节特点的基础上，从软件上消除透射元件的影响，对超短脉冲测量研究有一定的理论价值。关键词超短脉冲；脉冲测量；定标；消色散1IDispersionEliminationRese

7、archonUltrashortPulseMeasurementBasedontheMethodofGrenouilleAbstractUltrashortpulseswithhighpeakintensityandtemporalresolutionarewidelyemployedinscienceresearch,suchasMedicine,ChemistryandBiology.Insomefields,itisnecessarytolearnwaveformandphaseinformationofultrashortpulses.Soiti

8、simportanttomeasureultrashortpulses.Curr