导读:本文包含了光学参量啁啾脉冲放大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:参量,脉冲,光学,超短,增益,激光,带宽。
光学参量啁啾脉冲放大论文文献综述
李晓莉[1](2010)在《光学参量啁啾脉冲放大技术的研究》一文中研究指出自1992年提出光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术以来,由于其具有高的单通增益,低的热效应影响,高的信噪比,低的B积分,宽的增益带宽,且在放大过程中克服了增益带宽窄化现象,故光参量啁啾脉冲技术已经广泛地应用到超强,超短激光脉冲产生技术中,同时也成为TW以及PW系统的一个好的前端源。本文的主要研究工作和创新有以下几个方面:1.理论研究了光参量放大的物理过程,重点对光参量放大过程中的耦合波方程、相位匹配方式、增益带宽等问题进行了理论分析,给出了相关的参数设计的理论计算公式。2.理论探讨了在抽运光为宽带的情况下的一种新颖的基于预啁啾控制的超宽带光参量放大技术,提出了对输入脉冲进行预啁啾控制新方法,使信号光的不同光谱分量和抽运光的相应光谱分量分别满足相位匹配条件,从而极大地扩展了相位匹配带宽。3.提出采用在抽运光脉冲所定义的时间窗口中,在有效非线性系数最大的平面内,信号光被同一抽运光两次放大的双通放大技术,并把该技术运用到了低重复了以钛宝石激光器为种子源和以自启动被动缩模光纤激光器为种子源的光参量啁啾脉冲放大系统中,有效地提高了信号光与抽运光在时域上的匹配,提高了抽运光的利用率,关键是有效地抑制了在参量放大过程中参量荧光的产生,提高了光参量放大系统的稳定性。4.进行了以钛宝石激光器为种子光源的OPCPA系统的理论和实验研究。首先为了实现飞秒信号光脉冲与纳秒抽运光脉冲在时域上的有效匹配,通过光线追迹法对影响?ffner展宽器输出脉宽的关键参数进行了理论分析,并进行了实验研究,把信号光展宽到了545ps。其次,在二级放大器中,采用新型的双通光参量放大技术,有效地提高了系统转换效率,抑制了参量荧光的出现,将0.1nJ的单脉冲放大到3mJ输出,增益达到了3×107,能量稳定性达到<3% rms,输出信号光增益谱宽达到了30 nm(FWHM);最后采用光栅对压缩器将放大后的信号光脉冲压缩成82 fs的脉冲输出。5.首次进行了以锁模光纤激光器为种子源的新型OPCPA系统的理论和实验研究。通过两级单通放大方式,将1.5 nJ放大到6 mJ,得到净增益为4.0×106,能量稳定性达到<2% rms,采用光栅压缩器将输出的放大信号光脉冲压缩成525 fs的脉冲输出。采用光纤激光器为种子源,使得整个系统稳定性高、效率高、结构紧凑。此外为了进一步简化系统结构,进行了单级双通OPA结构,有效提高了转换效率,并且很好地抑制了参量荧光的影响。放大输出能量为2mJ,总增益达2×106,能量稳定性为<2%rms,光谱带宽为8nm(FWHM)。6.首次采用堆积脉冲光纤激光器为种子源,进行两级光参量放大技术的研究,得到了1.1×107的两级放大总增益。该系统在无展宽器的情况下,不仅满足了信号光与抽运光在时域上的匹配,有效地抑制了参量放大过程参量荧光的出现,提高了放大器的稳定性,同时由于该激光器具有自启动、长时间稳定锁模、极少受外界环境变化的影响等特点,提高了整个系统的稳定性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2010-01-01)
马再如,冯国英,陈建国,周寿桓[2](2009)在《光学参量啁啾脉冲放大中时间抖动对飞秒脉冲对比度的影响》一文中研究指出基于宽带脉冲的计算模型,采用4阶龙格-库塔法研究了光学参量放大所满足的叁光波耦合方程。数值结果表明:时间不同步导致大量本底能量不能被压缩,使本底形成,导致飞秒脉冲展宽,如抖动从0变化到150 ps,则其预脉冲宽度由0.2 ps展宽到0.7 ps,降低了输出飞秒激光对比度,并导致输出能量稳定性降低。采用长而平滑泵浦光脉冲、选择适当长度的非线性晶体、并使系统工作于增益饱和区,能实现高对比度和高稳定的飞秒激光输出。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2009年01期)
王红英[3](2008)在《光学参量啁啾脉冲放大技术研究》一文中研究指出光学参量啁啾放大(OPCPA)技术将是完全替代啁啾脉冲放大(CPA)技术而产生脉宽更短、峰值功率和信噪比更高超短超强脉冲激光的新原理和新技术。本论文首先综述了OPCPA技术概念以及研究进展状况,其次利用已经研究的基本理论,进行了基于钛宝石激光器和锁模光纤激光器的OPCPA系统技术研究。本论文工作的主要内容和取得的创新结果主要有以下几个方面:1.以第Ⅰ类相位匹配的BBO放大器为例,详细研究了OPA过程的基本理论。主要涉及到耦合波方程,光参量放大晶体,相位匹配,带宽以及增益等问题。2.采用第Ⅰ类相位匹配的BBO晶体的放大传递函数方法,对光参量放大中出现的参量荧光的空间特性进行了详细的研究。结果表明参量荧光是根据强角度分布的,在某一特定的非共线角和相位匹配角下,它是以抽运光为中心,呈锥形分布;而在其它的相位匹配区域内,则呈环形分布。3.对宽带OPCPA系统的色散控制进行了详细的理论研究。首先,对色散源进行了理论分析和讨论,其次,计算和分析了OPCPA系统的色散量以及各个过程中的高阶色散对脉冲时域和频域特性的影响。理论模拟结果表明展宽器引入了非常大的色散,放大器中信号光相位变化产生的色散较大,参量晶体本身引入的色散相对较小可以忽略不计。结果还显示出输出脉冲宽度主要受二阶色散影响,而叁阶和四阶色散主要影响脉冲的波形和信噪比,对频域影响很小。4.对大展宽比的(?)ffner展宽器进行了详细的理论与实验研究。首先通过光线追迹法对影响(?)ffner展宽器输出脉宽的关键参数进行了理论分析,并以此为基础,进行了详细而深入的实验研究。通过合理优化关键参数,最终将30fs的种子脉冲无色差展宽至545ps,展宽比达到18,167倍。5.进行了基于钛宝石激光器为种子源的OPCPA系统技术研究。第一级放大采用单通结构,第二级放大首次采用单脉冲双通结构,有效提高了转换效率,同时解决了OPCPA中参量荧光影响再压缩脉冲信噪比的技术难题。适用于小型化拍瓦激光装置的宽带前端预放大。放大信号光输出能量为3mJ,总增益达到3×10~7,能量稳定性为<3%rms,光谱带宽为30nm(FWHM),压缩脉宽为82fs(FWHM)。6.首次进行了以锁模光纤激光器为种子源的OPCPA实验研究。采用两级单通光参量放大(OPA)结构,实现了基于全光纤锁模激光器的高稳定、高效率、高集成、无展宽器的OPCPA技术。放大输出能量为6mJ,总增益达4×10~6,能量稳定性为<2%rms,光谱带宽为14nm(FWHM),采用光栅压缩器将输出的放大信号光脉冲压缩成525fs的脉冲输出。另外,采用单级双通OPA结构,在维持原有优点的同时,有效提高了转换效率,并且很好地抑制了参量荧光的影响。放大输出能量为2mJ,总增益达2×10~6,能量稳定性为<2%rms,光谱带宽为8nm(FWHM)。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2008-01-06)
冷雨欣[4](2004)在《光学参量啁啾脉冲放大激光器相关技术研究(稳定性)》一文中研究指出光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)激光器 OPCPA前端激光器大能量高功率激光器(OPCPA) 光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)激光器的稳定性能量的稳定性精密时间同步饱和放大光谱的稳定性……总结(本文来源于《2004年全国强场激光物理会议论文集(二)》期刊2004-11-01)
刘红军,赵卫,陈国夫,王屹山[5](2003)在《小型化超宽带光学参量啁啾脉冲放大系统的研究》一文中研究指出光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术将是替代 CPA 技术而产生脉宽更短、峰值功率更高脉冲激光的最新技术.目前超短超强脉冲激光技术发展的方向是采用 OPCPA 技术建立高柬质、高效率、脉宽小于30 fs 的峰值功率大于 TW 的小型化台面超短超强脉冲激光系统.(本文来源于《第六届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集》期刊2003-11-01)
朱鹏飞,钱列加,薛绍林,林尊琪[6](2003)在《基于“神光-Ⅱ”装置的飞秒拍瓦级光学参量啁啾脉冲放大的特性分析与系统设计》一文中研究指出用计算机仿真分析了光学参量啁啾脉冲放大 (OPCPA)的特性及其影响因素 (如相位失配、高阶非线性效应等 ) .就脉冲放大机理、时间同步、光谱漂移、增益窄化等相似问题与现有的啁啾脉冲放大技术做了比较与讨论 .基于“神光 Ⅱ”装置 ,设计了飞秒拍瓦级OPCPA系统 ,以期望实现快点火 .(本文来源于《物理学报》期刊2003年03期)
刘红军[7](2002)在《光学参量啁啾脉冲放大技术的理论与实验研究》一文中研究指出本文首先综述了超短超强脉冲激光技术的发展状况,指出九十年代以来由于啁啾脉冲放大(CPA)技术的诞生使得超超短强脉冲激光技术朝超短超强方向取得了跨越式发展,这给强场物理的发展带来了许多前所未有的新机遇,但目前CPA技术已达到其应用的极限,光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术将是完全替代CPA技术而产生脉宽更短、峰值功率更高脉冲激光的最新技术,其思想和理论尚待进一步发展和完善。 建立了适合于OPCPA的光学参量放大的基本理论。从电磁波的麦克斯伟方程出发,首先推导出适合OPCPA的叁波混频稳态耦合波方程,然后给出了OPCPA过程中信号光强度及其相位的近似解;对影响光学参量放大过程的各种因数和效应进行了分析讨论,指出在OPCPA过程中群速度失配问题将完全可以忽略不计,可以通过增加非线性晶体长度来获得高的参量增益;对参量放大过程的参量转换效率进行了分析讨论,结果认为在OPCPA过程中获得高的参量转换效率是完全可能的;对参量放大过程进行了的数值模拟解和近似计算解,给出了小信号近似解的适用范围,指出在OPCPA过程中数值模拟解将比小信号近似解更有实际指导意义;以BBO晶体为例分析讨论了OPCPA过程中信号光的增益谱和相位谱对输出脉宽的影响,结果表明增益谱和相位谱都对输出脉宽有影响,但增益谱对输出脉宽的影响较大,指出如何获得较宽的增益谱将是OPCPA中更关键的问题。 为了实现信号光的超宽带高增益,必须要从根本上解决参量放大过程中的增益及带宽问题。本文在具有普遍意义的叁波非共线互作用的基础上,对叁波混频光参量放大过程中的带宽产生机制进行了详细而系统的研究,首次建立了具有普遍意义的叁波混频参量放大过程的参量带宽和增益带宽的理论模型,这些模型引入了非线性晶体长度、非共线角、群速、群速色散、抽运光强、增益系数等变量对带宽的影响,并依据这些模型对影响参量放大器中带宽的各种因素进行了模拟计算、分析和比较,结果表明:信号光和闲置光之间的群速失配是影响参量放大过程中带宽的主要因素,当信号光和闲置光之间实现群速匹配时,可以获得最宽的带宽,因此指出对于任何叁波混频光参量放大器中的参量过程,都可以通过选择合适的非线性晶体、非共线角、非线性晶体长度、抽运光强度来获得最宽的带 论文护要宽,使参量放大过程完全不受带宽的限制,从而实现信号光的超宽带高增益。 对非共线相位匹配技术进行了系统而详细的研究,把传统的共线相位匹配方案推广到了具有普遍意义的非共线相位匹配方案,并推导出了在单轴和双轴晶体的主平面内叁波非共线互作用的所有可能的相位匹配类型、条件及匹配角的数值计算表达式,从而为任意参量放大过程中选择最佳相位匹配角提供了依据;并以KTP晶体、BBO晶体和m 晶体为例进行了数值计算和分析,指出对于任意非共线参量过程,在选择合适的非线性晶体后,都可依据本文中的相位匹配角表达式很快地确定最佳相位匹配方向及晶体的最佳晶轴取向。 以非共线相位匹配m 光学参量调脉脉冲放大器为例,对光学参量调嗽脉冲放大过程进行了理论分析和研究,分析了时间走高效应和空间走高效应对OPCPA过程的影响,建立了叁波非共线作用的耦合波方程,分析了非共线角、晶体长度、抽运光强、信号光波长等参数与增益和带宽之间的关系,结果发现信号光的宽频带特性将会导致较小的光谱窄化效应和红移效应,这将会导致输出信号光脉宽变宽和光谱形状畸变,通过对OPCPA过程的数值模拟得出了实现最佳参量增益的条件。研究结果还表明非共线相位匹配m 光学参量调嗽脉冲放大器不仅可以实现较高的参量增益和获得极宽的增益带宽,还具有较大的参量允许角、较小的走离角和小的群速色散,因此这种参量放大器对于以纳秒级高功率激光作为抽运光,利用OPCPA新技术高效率参量放大飞秒脉冲产生TW甚至PW级的超强超短激光脉冲具有十分重要的意义。 针对光参量放大实验中存在的参量转换效率低、输出光脉冲的时间形状畸变和输出稳定性差等问题进行了详细而系统的研究,对注入信号光强、抽运光耗尽、增益饱和、和频过程等因数对参量放大过程的影响进行了分析研究,结果表明通过优化选择合适的注入信号光强、抽运光强和晶体长度等参数,使参量放大运行在深度增益饱和状态的稳定区,完全可以获得高质量高效率高稳定性的参量放大光输出。 用数值方法给出了两种可行的适合以纳秒级的高功率钛玻璃激光系统和以纳秒级的大能量调Q倍频Nd:YAG激光系统为抽运光源的OPCPA系统的最优化设计,这两种系统都由两级非共线相位匹配的出 光学参量调嗽脉冲放大器组成。对这两种系统的数值模拟结果表明,这两种系统都能够把纳焦级能量的飞秒脉冲 二 论文摘要 放大到毫焦级以上,从而产生大瓦(TW)级以上的峰值功率输出,这两种系统是目 前利用OPCPA(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2002-12-01)
刘红军,陈国夫,赵卫,王屹山,赵尚弘[8](2001)在《用光学参量啁啾脉冲放大技术产生TW级激光脉冲系统的最优化设计》一文中研究指出用数值模拟的方法 ,给出了一种适合以纳秒级的高功率钕玻璃激光系统为抽运源的光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)系统的最优化设计 .该系统主要由一级LBO预放大器和一级LBO主放大器组成 .数值模拟结果表明该系统能够把纳焦级能量的飞秒脉冲放大到焦级 ,从而产生几十个太瓦 (10 1 2 W )的脉冲输出 .这一结果为进一步利用OPCPA技术放大飞秒脉冲产生拍瓦 (10 1 5 W)的超短超强激光脉冲输出奠定了基础 ,从而为强场科学研究提供崭新的技术手段 .(本文来源于《物理学报》期刊2001年09期)
杨晓东,徐至展,张正泉,彭家晖,冷雨欣[9](2000)在《BBO-Ⅰ非共线光学参量啁啾脉冲放大增益带宽实验研究》一文中研究指出报道了在光参量啁啾脉冲放大全新原理验证方面取得的最新实验研究结果。(本文来源于《光学学报》期刊2000年08期)
光学参量啁啾脉冲放大论文开题报告
(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:
基于宽带脉冲的计算模型,采用4阶龙格-库塔法研究了光学参量放大所满足的叁光波耦合方程。数值结果表明:时间不同步导致大量本底能量不能被压缩,使本底形成,导致飞秒脉冲展宽,如抖动从0变化到150 ps,则其预脉冲宽度由0.2 ps展宽到0.7 ps,降低了输出飞秒激光对比度,并导致输出能量稳定性降低。采用长而平滑泵浦光脉冲、选择适当长度的非线性晶体、并使系统工作于增益饱和区,能实现高对比度和高稳定的飞秒激光输出。
(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。
光学参量啁啾脉冲放大论文参考文献
[1].李晓莉.光学参量啁啾脉冲放大技术的研究[D].西安电子科技大学.2010
[2].马再如,冯国英,陈建国,周寿桓.光学参量啁啾脉冲放大中时间抖动对飞秒脉冲对比度的影响[J].强激光与粒子束.2009
[3].王红英.光学参量啁啾脉冲放大技术研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2008
[4].冷雨欣.光学参量啁啾脉冲放大激光器相关技术研究(稳定性)[C].2004年全国强场激光物理会议论文集(二).2004
[5].刘红军,赵卫,陈国夫,王屹山.小型化超宽带光学参量啁啾脉冲放大系统的研究[C].第六届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集.2003
[6].朱鹏飞,钱列加,薛绍林,林尊琪.基于“神光-Ⅱ”装置的飞秒拍瓦级光学参量啁啾脉冲放大的特性分析与系统设计[J].物理学报.2003
[7].刘红军.光学参量啁啾脉冲放大技术的理论与实验研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2002
[8].刘红军,陈国夫,赵卫,王屹山,赵尚弘.用光学参量啁啾脉冲放大技术产生TW级激光脉冲系统的最优化设计[J].物理学报.2001
[9].杨晓东,徐至展,张正泉,彭家晖,冷雨欣.BBO-Ⅰ非共线光学参量啁啾脉冲放大增益带宽实验研究[J].光学学报.2000