啁啾脉冲放大系统中单光栅展宽器的优化

计算了啁啾脉冲激光放大系统中单光栅展宽器在入射角大于和小于利特罗角两种入射情况 ,发现对同一飞秒脉冲在相同展宽比条件下 ,入射角小于利特罗角时所需光栅宽度要远小于入射角大于利特罗角时所需的光栅宽度 ,且在入射角小于利特罗角时存在一最佳入射角 ,此时所对应的光栅宽度达到最小值。同时理论分析及数值计算显示 ,在上述条件下入射角小于利特罗角时此单光栅展宽器的等效光栅对间距较入射角大于利特罗角时大为缩短。     

基于同心展宽器的飞秒啁啾脉冲放大研究北大核心CSCD

在啁啾脉冲放大(CPA)系统中,时域展宽器与压缩器的匹配是获得高对比度飞秒脉冲的关键。相比较常规的Martinez和Offner结构的展宽器,基于同心结构的展宽器由于物与像完全重合,可以消除像差带来的高阶色散的影响,进而采用光栅对压缩器以获得更好的压缩效果。透射光栅对和凹面反射镜组合实现的同心展宽器具有结构紧凑的优点,将该展宽器替代原有的Martinez型展宽器,在重复频率为1 k Hz、泵浦功率为11.4 W的泵浦条件下,展宽后的啁啾脉冲经环形腔钛宝石再生放大器进行能量放大,再由光栅对进行压缩,可获得脉冲宽度为47.5 fs的压缩结果,接近于光谱带宽22.1 nm的傅里叶变换极限。该结果表明基于透射光栅的同心展宽器可以获得较好的飞秒脉冲压缩效果。     

基于多台阶反射光栅的飞秒脉冲压缩装置

反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件,可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽,具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构,由两个周期分别为40μm和20μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上,输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回,从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置,脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲,即46.6 fs,由此证明只要多台阶光栅效率足够高,此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。     

超短脉冲激光系统中用于光谱整形和群延迟控制的可编程声光色散滤波器

介绍了一种利用声光相互作用对超短脉冲激光系统中的增益窄化和群延迟色散等进行补偿的装置——可编程声光色散滤波器(AOPDF）。其基本思想最初南法国的P.Tournois提出,后来开发了商业化的产品Dazzler装置,并在世界其他国家的超短脉冲激光装置中得到了广泛的应用。本文从AOPDF的基本原理以及耦合波方程出发,旨在向读者全面地介绍AOPDF中声光相互作用的过程以及对群延迟的控制。     

近红外飞秒脉冲激光制作光纤光栅的研究

根据近红外飞秒激光有大的空间相干尺寸和相位掩模衍射光的级次走离效应,运用双光束干涉原理分析了光纤纤芯处干涉光强的分布,同时运用波长800 nm飞秒激光在没有经过光敏性处理的掺铥光纤上制作了光纤布拉格光栅,最后把理论分析的结果与实验现象进行了比较.     

极紫外啁啾多层膜反射镜产生亚飞秒脉冲

超短超强激光与稀有气体相互作用产生高次谐波获取亚飞秒脉冲是近年来超短超快光学的研究热点之一.具有谐波选择和啁啾补偿作用的极紫外啁啾多层膜反射镜是产生亚飞秒脉冲的有效元件.阐述了运用极紫外啁啾多层膜反射镜由高次谐波得到哑飞秒脉冲的机制,计算了特定实验条件下高次谐波产生过程中的啁啾,利用遗传算法完成了极紫外啁啾多层膜反射镜的设计,模拟分析了其产生亚飞秒脉冲的作用.结果表明,所设计极紫外啁啾多层膜反射镜能够获得半峰全宽为132 as的脉冲.     

飞秒激光多脉冲烧蚀金属铁的数值模拟

从表面微结构加工需求出发,研究了超短脉冲对金属材料的烧蚀作用。利用双温方程推导了多脉冲辐照分析模型,分别对单脉冲及多脉冲烧蚀金属铁的温度变化规律进行了定量计算和比较。结果表明,激光能量密度、脉冲宽度、脉冲时间间隔是影响电子/晶格温度变化规律的几个主要因素,并最终绘制出了在不同的激光能量密度烧蚀下,材料达到烧蚀阈值需要的脉冲个数,以此为加工过程中的激光控制提供理论依据。     

极紫外多层膜光栅技术研究进展

极紫外多层膜光栅是一种人造二维周期性结构,它将横向结构上的光栅衍射与深度结构上的多层膜布拉格衍射相结合,使得在极紫外波段采用非掠入射、高衍射效率、高光谱分辨率的分光元件成为可能,在天文学、物理学、材料科学等领域具有广阔的应用前景。介绍了极紫外多层膜光栅的应用;从光栅衬底制备与多层膜沉积两方面对多层膜光栅制备技术的研究进展进行了分析;并从实际应用角度出发,对未来多层膜光栅技术研究的发展趋势作了展望。     

超短脉冲掺Yb3 光纤激光器的多脉冲运转

报道了一种由偏振敏感的光隔离器(ISO)和偏振控制器(PC)构成的掺Yb3 光纤超短脉冲环形激光器,其在没有进行色散补偿的情况下,通过调节PC的方向,实现了稳定的锁模多脉冲运转.在偏振状态一定的情况下,随着抽运源功率的增加,光纤激光器输出经历单脉冲到多脉冲的改变,通过改变PC和抽运源的抽运电流,可实现不同的多脉冲输出.分析表明,多脉冲的产生主要是可饱和吸收体的过驱动引起的.     

基于多层膜光栅的AFM探针结构表征研究

原子力显微镜是微纳米测量领域主要测量工具之一。由于原子力显微镜探针不可能无限尖锐,使得测量图像包含了一部分探针信息,这是其图像失真的一大影响因素。通过获取探针形状和尺寸,可以有效去除测量图像的"探针效应"从而提升准确度。文中以研制良好样品内一致性的探针校准器为目标,应用Si/SiO2多层膜光栅技术,初步研制了20 nm标称值的线宽结构用于原子力显微镜探针校准。表征结果显示,RFESP型(Rectangular Front Etched Silicon Probe)探针稳定扫描时探针前角由15°增加至36°左右,探针后角由25°增加至45°左右,呈现钝化趋势。由此表明,基于Si/SiO2多层膜光栅技术研制的线宽型探针表征器可以快速表征出探针侧壁角度信息,是原子力显微镜探针扫描过程中探针形貌快速监测和估计的有效手段,对于促进探针表征与图像准确度提升均具有重要意义。     

基于光栅光阀可调谐半导体激光器外腔结构的设计研究

目的:提出利用光栅光阀(GLV)来精密调节光栅外腔半导体激光器输出波束的新方法。方法:这种基于光栅光阀的可调谐外腔半导体激光器的结构使光栅光阀与闪耀光栅形成了共焦结构,便于使被选择的波束可以原路返回,经过在谐振腔中振荡,最后输出。结果:这种基于光栅光阀结构的可调谐外腔半导体激光器可以任意控制输出或者被过滤掉的相应波束的数量。结论:利用光栅光阀的特性,这种可调谐外腔半导体激光器能有效地实现激光输出波束的精密调谐,同时也降低了调谐的机械难度。     

利用光纤的非线性效应产生多波长超短光脉冲

采用光纤环激光器为光源,色散位移光纤为非线性介质,利用光纤的非线性效应产生超连续（ｓｕ－ｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ）光谱信号,光谱宽度超过４０ｎｍ,采用Ｆ－Ｐ腔和可调谐滤波器滤波后成功地得到了１２个不同波长的超短光脉冲,每个波长的光脉冲重复频率为２．５ＧＨｚ,相邻波长间距为３．５ｎｍ。