导读:本文包含了飞秒激光放大系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:脉冲,光纤,色散,激光,偏振,偏光,光学。
飞秒激光放大系统论文文献综述
吕思奇,卢尚,陈檬[1]（2019）在《抑制高峰值功率皮秒激光放大系统Nd:YAG中的自聚焦效应（英文）》一文中研究指出全固态皮秒放大器的平均输出功率易受到增益晶体中自聚焦效应的影响。通过引入补偿元件—砷化镓(GaAs)片可以避免自聚焦效应造成的损伤,关于砷化镓的抑制机理对高峰值功率Nd:YAG晶体皮秒放大器系统的进行理论分析和实验研究。以公式计算得到了GaAs材料的非线性折射率系数,并由数值模拟给出了在抑制自聚焦的最佳效果下GaAs片厚度与Nd:YAG棒长度的关系。在入射皮秒激光束中心波长为1 064 nm、重复频率为1 k Hz、峰值功率密度为12 GW/cm2的条件下,进行了不同厚度(200μm和550μm)GaAs片对抑制Nd:YAG棒自聚焦损伤的实验研究。通过优化GaAs片的厚度,该补偿方法在高峰值功率皮秒脉冲条件下,特别是对于Nd:YAG放大器显示出较高的效率。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年09期）
任博,汪鸿伟,欧尚明,郭亮,张庆茂[2]（2018）在《选频放大的高峰值功率飞秒光纤激光系统的研究》一文中研究指出为获得更窄脉宽,更高峰值功率的激光输出,基于非线性偏振旋转锁模原理和啁啾脉冲放大技术,利用声光调制器降低重复频率,报道了一种掺镱飞秒光纤激光系统。振荡器内利用光栅和准直器共同作用,实现了输出脉冲的中心波长和光谱宽度同时可调节。系统最终获得了重复频率1MHz,脉宽218fs,平均功率2.2W的脉冲激光输出,峰值功率达10MW,在高精度微加工领域有着很好的应用前景。(本文来源于《应用激光》期刊2018年05期）
周锋全,袁帅,郭政儒,郝强,徐晖[3]（2018）在《高功率小型光纤飞秒激光放大系统》一文中研究指出介绍一种新的高功率、便携式光纤飞秒激光系统。该系统以半导体可饱和吸收锁模光纤激光器作为种子源,通过光纤布拉格光栅对波长进行选择。振荡器输出的种子光经过两级单模掺镱光纤、一级双包层掺镱光纤预放大后,进入主放大系统。主放大系统采用大模场掺镱光子晶体光纤放大,并通过控制放大过程中产生的非线性积累,有效降低非线性效应对脉冲的影响。加入声光调制器,使输出重复频率可调,并通过透射式光栅对,对输出的脉冲进行压缩,最终获得平均功率为1.34W、重复频率为300kHz、工作波长为1030nm、脉冲宽度为202fs的激光输出,对应单脉冲能量为4.5μJ,峰值功率为22MW。整套激光系统便携、稳定、成本较低,可以进行广泛的生产应用。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年10期）
郝静宇,刘博文,宋寰宇,文亮,牛佳[4]（2018）在《基于叁阶色散补偿的光纤飞秒激光放大系统》一文中研究指出采用光纤啁啾脉冲放大技术,搭建了基于负叁阶色散补偿的高功率、高脉冲质量全光纤飞秒激光放大系统。利用保偏大模场双包层掺镱光纤作为增益介质,负叁阶色散光纤和普通保偏单模光纤作为混合型光纤展宽器,在实现时域展宽的同时,对放大系统中的正叁阶色散进行预补偿,从而获得高质量、高功率的激光脉冲输出。在实验中使用混合展宽器和1200line·mm-1光栅对作为压缩器,使系统的净叁阶色散量趋近于零,最终获得了重复频率为111 MHz,放大后输出平均功率为8.5 W,中心波长为1035nm,去啁啾后脉冲宽度为217fs的高脉冲质量飞秒激光输出。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年05期）
郝静宇[5]（2017）在《高功率、高脉冲质量全光纤飞秒激光放大系统的研究》一文中研究指出保偏大模场双包层掺镱光纤具有较大的芯径、优良的偏振保持特性、易与其他光纤实现低损熔接等优点,是实现飞秒激光放大器全光纤化的理想增益介质。光纤啁啾脉冲放大技术在保证系统全光纤化的同时,可以进一步提升光纤放大器输出的平均功率。本论文旨在搭建高功率、高脉冲质量、稳定性良好的全光纤飞秒激光放大系统,利用掺镱保偏大模场双包层光纤作为增益介质,针对光纤啁啾脉冲放大技术中的叁阶色散补偿问题进行了数值和实验研究,实现了系统的叁阶色散匹配,有效地提升了输出脉冲质量。同时本论文围绕光纤飞秒激光放大系统的关键技术和工艺进行了研究,提出并验证了相关问题的解决方案,保证了系统的高功率稳定运转,实现了激光系统的样机化。本论文主要工作概括如下:一、基于非线性薛定谔方程和速率方程,建立脉冲啁啾放大过程数值模型;利用分步傅立叶方法求解数值模型,分析了FCPA系统中叁阶色散的积累对输出脉冲形状的影响,并证明了采用混合展宽器可以有效提高输出脉冲质量。二、实验中基于光纤啁啾脉冲放大技术,研究不同叁阶色散对于输出脉冲形状的影响,利用负叁阶色散光纤对系统叁阶色散进行补偿,使得优化后系统内部的叁阶色散量趋近于零,最终获得了重复频率为111 MHz,中心波长为1035nm,去啁啾后脉冲宽度为217 fs,放大后输出平均功率为8.5 W的高脉冲质量飞秒激光输出。叁、研究了高功率光纤飞秒激光放大器的关键技术和工艺,包括端帽设计,关键点熔接技术;优化热管理方案,解决激光放大器工作时热累积问题,提高系统稳定性,实现激光系统样机化。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
秦爽[6]（2017）在《高功率飞秒钛宝石激光放大系统中时间质量特性的研究》一文中研究指出高功率超短超强激光在生物、化学、物理学特别是强场物理学等研究领域一直都有着广泛应用,近年来在工业和医学领域诸如精细加工、表面处理、材料改性、成像诊断等方向也发挥着越来越重要的作用。而脉冲时间质量特性是高功率超快激光系统的核心指标,主要包括两个方面:一是激光脉冲的对比度问题,时间对比度的高低左右了高能量激光脉冲与物质相互作用的过程;二是激光脉冲的输出脉宽问题,在经过一系列放大过程后仍能够保持极短脉冲宽度输出是提高激光最终输出峰值功率的关键。本文围绕高功率超快激光系统中时间对比度提升及输出脉宽压缩这两个核心问题,针对性的进行了技术探索和研究,主要的研究内容与创新性成果如下:1.针对啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)中的色散管理问题,本文对于各阶色散的产生以及对激光脉冲宽度的影响进行了理论分析,对常用的展宽器结构(包括材料色散展宽器,棱镜对展宽器,Martinez型展宽器,Offner型展宽器等)和压缩器结构(包括棱镜对压缩器,光栅对压缩器)进行了详细的系统分析和优化设计,同时给出了相应的光路调节方法。介绍了可编程声光色散滤波器(acoustic-optic programmable dispersive filter,AOPDF)原理和使用方法。对于CPA内展宽器与压缩器之间的匹配问题,进行了详细的理论分析和模拟计算,给出了一套实用的设计和评估方法。为解决啁CPA系统中色散控制问题提供了理论和实践指导。2.设计并建立了基于交叉偏振波技术(Cross-Polarized Wave Generation,XPW)进行对比度提升及光谱展宽的高功率超快激光系统。该激光系统采用双啁啾脉冲放大(DCPA)结构,对第一级CPA进行了抑制热透镜的腔型设计,利用可编程的声光色散滤波器进行再生放大器内的精确色散控制,以20%的输出效率得到了光谱半高全宽达70nm的高对比度种子脉冲;第二级CPA提供了10Hz和1Hz两种重复频率的可切换输出设计,在10Hz输出状态下得到了40mJ,18.9fs的超短脉冲输出,对比度达到109。在1Hz输出状态下得到了400mJ,20fs的脉冲输出,并给出了后续能量提升的光路设计和真空压缩方案。3.对驱动脉冲影响XPW输出脉冲特性的问题进行了理论分析和实验探究。首先通过理论计算分析了驱动脉冲的脉冲宽度和线性啁啾量如何对XPW的脉冲宽度和线性啁啾产生影响,以及这种相关程度在不同条件下的差异性。接着我们使用了中心波长800nm、脉冲能量1.4mJ、重复频率1kHz的飞秒钛宝石激光进行XPW实验,并借助可编程的声光色散滤波器人为引入可控的二阶色散,以验证理论计算结果的正确性。此外我们发现在饱和功率密度条件下,XPW的光谱展宽大于驱动脉冲光谱宽度√3倍,同时经过压缩后能够获得小于入射脉宽的1/√3的输出脉宽;当驱动脉冲引入符号相反的等量线性啁啾时,所产生的XPW信号的输出特性具有明显差异。针对这些理论计算没有反映出的现象进行了详细的分析和解释。4.分析和研究了CPA系统中的增益窄化现象进行了分析和研究,并利用实验室现有条件,基于自己搭建的飞秒钛宝石再生放大器进行了增益窄化抑制的实验,将放大脉冲的光谱半高宽度由30nm拓展至60nm,将输出脉冲的傅里叶转化极限脉宽由31fs降低至16fs,大大提高了后续放大得到超短超强激光脉冲的潜力。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-04-01）
文亮,刘博文,宋寰宇,胡明列,宋有建[7]（2017）在《高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统》一文中研究指出利用普通大模场面积掺镱保偏双包层光纤作为增益介质,采用啁啾脉冲放大技术搭建了全保偏光纤飞秒激光放大系统。由于全保偏光纤结构,系统具有较高的集成度和长期稳定性。将系统中积累的叁阶色散与放大过程中引入的非线性啁啾相互补偿,通过控制展宽光纤的长度,优化了压缩后脉冲质量和宽度。同时分析了周期性光谱调制对放大输出的影响,通过优化保偏(2+1)×1光纤合束器的制作工艺,解决了其引起的周期性光谱调制问题,最终获得重复频率为111MHz,压缩后输出平均功率为9W,对应脉宽为260fs,单脉冲能量为81nJ,保偏比为13dB的高质量飞秒激光脉冲输出。(本文来源于《中国激光》期刊2017年02期）
文亮[8]（2016）在《高功率全保偏光纤飞秒激光放大系统的研究》一文中研究指出以普通大模场面积双包层掺镱增益光纤(LMA-YDCF)为增益介质的光纤飞秒激光系统,具有平均功率高、全光纤化、结构紧凑、成本低、长期稳定性好的优点。因此开发基于LMA-YDCF的全光纤飞秒激光系统在军事、工业和医疗领域都具有很高的价值。本论文围绕着高功率、高质量全保偏掺镱光纤飞秒激光放大系统展开了研究,详细讨论了放大过程中的光谱调制等问题,获得了提高输出脉冲平均功率和质量的优化方案。在研究中发现光谱调制和非线性啁啾积累是引起输出脉冲质量劣化的关键因素,通过选择恰当的保偏光纤合束器制作工艺和优化放大级结构,解决了脉冲光谱调制问题,减小了非线性啁啾的积累,提高了输出脉冲质量。本论文主要工作概括如下:第一,概述了超短脉冲激光器和放大器的发展历史,简要介绍了目前光纤飞秒激光器和放大器的常用技术,分析了国内激光市场的概况和未来的发展趋势。第二,从掺镱光纤的速率方程和非线性薛定谔方程出发,介绍了求解上述方程的算法,即分步傅里叶算法和四阶龙格库塔算法。通过数值模拟,着重讨论了输入脉冲光谱分别为高斯型和超高斯型脉冲这两种情况下,光谱调制对放大输出脉冲的影响。第叁,简要地介绍了全光纤放大器结构以及其核心器件,分析了光纤合束器的用途和分类,阐述了研制光纤合束器的两种制作工艺——端面泵浦技术和侧面泵浦技术,以及两种制作工艺的优劣势和适用环境。并通过实验研究着重剖析了(2+1)×1保偏光纤合束器结构缺陷问题,定性地解释了由该合束器引入光谱调制和时域脉冲旁瓣的成因。针对结构缺陷提出了两种优化改进方案。第四,实验研究了以耗散孤子锁模的光纤飞秒激光器作为种子源,利用啁啾脉冲放大技术,开发了高功率全保偏光纤飞秒激光放大系统。在增益光纤为Nufern PM 20/130的实验研究中,分析了展宽光纤长度和光谱调制对输出脉冲的影响,并在实验中发现了保偏合束器引入的光谱调制的问题,通过工艺的优化改进,提高了脉冲质量。其后,通过更换增益光纤(Nufern PM 25/250)和保偏光纤合束器,以及优化放大器结构等手段,解决了光谱周期性调制和时域旁瓣的问题。最终在泵浦功率为46 W时,获得了直接输出平均功率为31 W,斜率效率为70%,去啁啾平均功率为19.8 W,去啁啾后脉冲宽度249 fs,单脉冲能量为180 nJ,保偏比为18 dB的高质量飞秒激光脉冲输出。(本文来源于《天津大学》期刊2016-10-01）
杨琬,牛富增,姜通晓,王爱民,张志刚[9]（2016）在《百纳焦保偏掺镱光纤飞秒激光放大系统》一文中研究指出论文提出了一种百纳焦量级全保偏掺镱光纤放大器系统的设计方法,该系统利用掺镱光纤锁模激光器作为种子源,采用啁啾脉冲放大技术,通过两级掺镱光纤放大,并对放大输出光进行压缩。实验结果显示,压缩后可获得单脉冲能量113纳焦,脉冲宽度221飞秒的激光输出。(本文来源于《集成技术》期刊2016年05期）
李峰,杨直,赵卫,李强龙,胡晓鸿[10]（2015）在《百微焦级飞秒光纤激光放大系统》一文中研究指出实验研究了基于掺Yb3+光纤的啁啾脉冲放大(CPA)系统。利用半导体可饱和吸收体锁模光纤激光器作为种子源,采用啁啾脉冲放大技术,将波长为1030 nm的脉冲展宽到数百皮秒进行放大。采用多级的掺镱单模光纤和双包层光纤组成预放大器,主放大器采用大模场的掺镱棒状光子晶体光纤作为激光工作物质,实现了重复频率为211 k Hz,功率为50 W的单模皮秒脉冲输出。通过合理地控制放大系统中每一级光纤放大器的增益以及非线性积累量,有效抑制了高能脉冲放大过程中非线性效应对脉冲时域特性的影响。采用反射式光栅对,对输出的放大脉冲进行压缩,最终获得了脉宽为887 fs的激光输出,单脉冲能量达到124μJ,对应峰值功率为139.8 MW,该实验结果为国内首次报道基于光纤结构的百微焦级飞秒激光系统。(本文来源于《中国激光》期刊2015年12期）
飞秒激光放大系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为获得更窄脉宽,更高峰值功率的激光输出,基于非线性偏振旋转锁模原理和啁啾脉冲放大技术,利用声光调制器降低重复频率,报道了一种掺镱飞秒光纤激光系统。振荡器内利用光栅和准直器共同作用,实现了输出脉冲的中心波长和光谱宽度同时可调节。系统最终获得了重复频率1MHz,脉宽218fs,平均功率2.2W的脉冲激光输出,峰值功率达10MW,在高精度微加工领域有着很好的应用前景。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
飞秒激光放大系统论文参考文献
[1].吕思奇,卢尚,陈檬.抑制高峰值功率皮秒激光放大系统Nd:YAG中的自聚焦效应（英文）[J].红外与激光工程.2019
[2].任博,汪鸿伟,欧尚明,郭亮,张庆茂.选频放大的高峰值功率飞秒光纤激光系统的研究[J].应用激光.2018
[3].周锋全,袁帅,郭政儒,郝强,徐晖.高功率小型光纤飞秒激光放大系统[J].激光与光电子学进展.2018
[4].郝静宇,刘博文,宋寰宇,文亮,牛佳.基于叁阶色散补偿的光纤飞秒激光放大系统[J].激光与光电子学进展.2018
[5].郝静宇.高功率、高脉冲质量全光纤飞秒激光放大系统的研究[D].天津大学.2017
[6].秦爽.高功率飞秒钛宝石激光放大系统中时间质量特性的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2017
[7].文亮,刘博文,宋寰宇,胡明列,宋有建.高功率、高质量全保偏光纤飞秒激光放大系统[J].中国激光.2017
[8].文亮.高功率全保偏光纤飞秒激光放大系统的研究[D].天津大学.2016
[9].杨琬,牛富增,姜通晓,王爱民,张志刚.百纳焦保偏掺镱光纤飞秒激光放大系统[J].集成技术.2016
[10].李峰,杨直,赵卫,李强龙,胡晓鸿.百微焦级飞秒光纤激光放大系统[J].中国激光.2015
论文知识图
