频率分辨光学快门论文_刘青青

导读:本文包含了频率分辨光学快门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,超短,快门,光学,频谱,傅立叶,频率。

频率分辨光学快门论文文献综述

刘青青[1](2018)在《基于频率分辨光学快门法的超短脉冲测量技术研究》一文中研究指出自20世纪60年代激光器问世以来,激光器的输出性能不断提高。激光输出峰值功率从千瓦(103W)级提高到了拍瓦(1015W)级,脉冲宽度从纳秒(ns)和皮秒(ps)量级进入到飞秒(fs)甚至阿秒(as)量级。经过近几十年的发展,以皮秒脉冲和飞秒脉冲为主的超短脉冲已经在社会应用领域和科学研究领域发挥着越来越重要的作用。而脉冲激光的发展也对激光测量技术提出了更高要求,在一定程度上促进了激光脉冲测量技术的发展。目前,超短脉冲的测量技术主要以光学测量法为主。使用比较广泛的主要有自相关测量法、频率分辨光学快门法(FROG)、相位相干直接电场重建法(SPIDER)。叁种方法各有优劣,结合实验室的具体测量需求,本论文主要基于FROG方法搭建了一套超短脉冲测量系统,具体研究内容如下:(1)调研了超短脉冲的发展和应用,引出超短脉冲测量技术的重要性以及发展历程,阐述了超短脉冲测量技术的应用价值。(2)理论模拟了FROG测量技术的测量机理,重点研究了FROG二维行迹图的生成以及脉冲宽度和相位信息的重构过程,理论上验证了FROG测量技术的可行性,分析了FROG测量对啁啾的方向的不确定性。(3)实验上重点研究了实验光路结构的设计、倍频晶体的选取、延迟产生的原理以及便携性的实现,在此基础上成功搭建了一整套SHG-FROG测量系统,并利用该套SHG-FROG测量系统对实验室飞秒激光脉冲进行了测量,取得了良好的测量效果。(4)对SHG-FROG测量的实验数据进行处理和分析,并将所得结果与强度自相关仪结果进行对比,检验了SHG-FROG测量装置的准确性。同时分析给出该套SHG-FROG测量系统的优缺点,并针对缺点给出相应解决方案。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

李文斌[2](2008)在《二次谐波频率分辨光学快门法测量超短脉冲》一文中研究指出飞秒激光脉冲具有高功率、超短脉冲持续时间的特性,被广泛应用于物理、化学、生物和大气探测等领域,因而如何表征飞秒脉冲成为当前比较重要的课题。目前,测量超短脉冲的方法主要有频率分辨光学快门法(FROG)和光谱位相相干直接电场重构法(SPIDER)。FROG和SPIDER测量方法的优点是都可以直接从测量所得数据中重构出飞秒脉冲的振幅和相位信息。本文介绍了SPIDER和FROG测量超短脉冲的基本原理,数值模拟了SPIDER和二次谐波频率分辨光学快门法(SHG FROG)测量超短脉冲相位和强度,搭建了SHG FROG测量装置,实验测得钛宝石飞秒激光系统(Coherent Inc.)输出的超短脉冲的FROG描迹图,并用FROG重构程序反演出飞秒脉冲的相位和强度分布。主要工作包括以下几个方面:1.根据SPIDER实验原理和算法导出一种离散型的相位表达式,数值模拟SPIDER测量超短脉冲相位,使用离散型相位表达式重构出脉冲相位信息。2.详细讨论了FROG测量原理、算法,着重讨论了二次谐波频率分辨光学快门法(SHG FROG)的实验原理和算法,并数值模拟SHG FROG测量超短脉冲的强度和相位。3.讨论了实验装置中的时间延迟线原理,并制作一套延迟装置,讨论了BBO的透射率以及非线性效率,选择BBO作为实验倍频晶体,介绍了光谱仪的基本特点,使用光谱仪采集SHG FROG信号。4.搭建了SHG FROG测量超短脉冲系统,并用它测量钛宝石飞秒激光系统输出的时域带宽120fs左右、中心波长在800nm附近的超短脉冲,生成SHG FROG描迹图,最终重构出超短脉冲的强度、相位信息。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01)

龙井华,阮双琛[3](2002)在《频率分辨光学快门测量超短脉冲研究》一文中研究指出超短光脉冲的测量对脉宽的进一步缩短及应用具有重要意义 .二次谐波产生自相关法只能获得近似的脉冲宽度 ,不能得到相位信息 .频率分辨光学快门 (FROG)技术能同时测量脉冲强度和相位 .它包括实验和算法两部分 .实验是测量两个具有相对时间延迟脉冲经各种瞬时(本文来源于《深圳大学学报》期刊2002年02期)

龙井华[4](2002)在《频率分辨光学快门的理论研究和LD泵浦Cr:LiSAF蓝光激光器的研究》一文中研究指出二十世纪八十年代,超短脉冲激光技术开始了迅猛的发展,不仅将人类认识自然界的时间分辨能力提高到了飞秒量级,而且又开拓了激光技术新型的研究和应用领域。超短脉冲激光技术的发展不仅取决于激光技术本身的积累性发展,同时还得益于测量技术的改进和新方法的产生。这是因为脉冲特征参数的准确测量是脉冲产生理论研究的要求,而且在众多应用研究中,需要不同特性的脉冲,或者直接利用脉冲的特征参数的测量获得所需要的结果。随着脉冲宽度接近单周期,甚至向阿秒接近,脉冲的准确测量成为解决问题的关键因素之一。最为广泛应用的是二次谐波自相关法,它能够提供脉冲宽度的粗略估计和很少的相位信息。对于更多接近光学周期的复杂脉冲,这种方法已经不能满足实际要求。实验人员所期望的是能够实时测量脉冲的全部特征参数的技术。频率分辨光学快门技术利用各种瞬时响应的非线性光学效应,测量脉冲的时频联合分布图,结合图像处理技术中成熟的相位恢复算法,能够对各种波长范围、能量和宽度的脉冲实现强度和相位的完全测量。发展高效、快速的相位恢复算法是实现实时测量的基础。SHG-FROG将FROG技术的优势和成熟简单的SHG自相关技术相结合,成为测量小于10fs激光脉冲的标准方法之一。本文对频率分辨光学快门技术中相位恢复算法进行了研究,并对SHG-FROG测量近单周期脉冲中频率效应进行了数值模拟研究,为建立SHG-FROG测量系统提供了理论依据。 激光二极管(LD)泵浦的固体激光器是激光技术发展的一个方向,全固化蓝光激光器由于波长短、转换效率和可靠性高等优点,可以广泛应用于激光致冷、激光显示、高密度存储和光谱学等领域。经过优化LD纵向泵浦的模式匹配,LD泵浦Cr∶LiSAF激光器获得了准连续输出,采用LBO晶体经腔内倍频,获得了稳定的蓝光输出。 论文第一章概要介绍超短光脉冲发展的近况和对脉冲测量的必要性,介绍了传统SHG自相关测量方法,主要阐述FROG技术的测量特点,以及FROG技术和脉冲测量相关领域的进展。 第二章讨论与超短光脉冲测量相关的基本知识。完整定义了脉冲在时域和频域的表示方法、脉冲的强度和相位的表示,特别是分析了这些概念物理有效的范围, 这对于测量单周期脉冲提供了理论支持。分析了超短光脉冲的空间惆嗽效应和传输 中的色散效应。克尔透镜锁模钛宝石激光器是典型的飞秒超短脉冲激光器,因此也 分析了克尔透镜锁模激光脉冲产生的原理。 在第叁章,主要工作是用时频分析理论对频率分辨光学快门以及R 图的边 缘作出解释,这在以前还未有报道;采用矩阵向量外积的变换建立了理想的(无噪 音)PG于 和SHG干 频谱图,其中PG干 图的建立也未见报道。本章还分析 了SHG自相关方法的原理,及其在测量脉宽和相位方面的局限性。介绍了R 的 基本光束几何。对数值模拟的FROG图进行分析,发现它能直观表现脉冲的有关特 征。这为直观实时测量提供了依据。 在第四章,采用向量矩阵的外积变换和奇异值分解的若干性质建立了SHG干 测量脉冲的相位恢复算法。快速算法的建立是实现脉冲实时测量的关键。用该算法 从无噪音的SHG干 图中完成了各种常见类型超短脉冲的强度和相位分布,获得 了理想的叩 误差。 在第五章,首次采用数值模拟的方法分析了SHG-FROG测量接近光学振荡周期 脉冲的各种频率依赖的效应,包括非线性晶体的有限相位匹配带宽、基波模式、二 阶极化和探测器响应,以及非常光折射率的频率依赖效应。频率边缘检测是分析上 述效应的方法,这种分析为SHG-FROG测量数据消除系统误差提供了有效的依据。 在第六章,实验研究了LD泵浦Cr:LISAF激光器的准连续运转,在国内首次采 用L8o晶体实现全固体C::MSAF激光腔内倍频蓝光输出。m纵向泵浦固体激光器 由于受LD的高度非衍射极限输出所限,需要特别考虑在短的吸收长度上保证泵浦 光和激光的模式匹配。分析了LD纵向泵浦固体激光器的模式匹配,计算了像散腔 模式大小,分析了内腔倍频理论。准连续运转是平均输出功率 32 mw,斜效率 5.6%; 采用旧 晶体的第I类相位匹配,腔内倍频激光获得430urn的蓝光输出。(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2002-06-01)

频率分辨光学快门论文开题报告

(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:

飞秒激光脉冲具有高功率、超短脉冲持续时间的特性,被广泛应用于物理、化学、生物和大气探测等领域,因而如何表征飞秒脉冲成为当前比较重要的课题。目前,测量超短脉冲的方法主要有频率分辨光学快门法(FROG)和光谱位相相干直接电场重构法(SPIDER)。FROG和SPIDER测量方法的优点是都可以直接从测量所得数据中重构出飞秒脉冲的振幅和相位信息。本文介绍了SPIDER和FROG测量超短脉冲的基本原理,数值模拟了SPIDER和二次谐波频率分辨光学快门法(SHG FROG)测量超短脉冲相位和强度,搭建了SHG FROG测量装置,实验测得钛宝石飞秒激光系统(Coherent Inc.)输出的超短脉冲的FROG描迹图,并用FROG重构程序反演出飞秒脉冲的相位和强度分布。主要工作包括以下几个方面:1.根据SPIDER实验原理和算法导出一种离散型的相位表达式,数值模拟SPIDER测量超短脉冲相位,使用离散型相位表达式重构出脉冲相位信息。2.详细讨论了FROG测量原理、算法,着重讨论了二次谐波频率分辨光学快门法(SHG FROG)的实验原理和算法,并数值模拟SHG FROG测量超短脉冲的强度和相位。3.讨论了实验装置中的时间延迟线原理,并制作一套延迟装置,讨论了BBO的透射率以及非线性效率,选择BBO作为实验倍频晶体,介绍了光谱仪的基本特点,使用光谱仪采集SHG FROG信号。4.搭建了SHG FROG测量超短脉冲系统,并用它测量钛宝石飞秒激光系统输出的时域带宽120fs左右、中心波长在800nm附近的超短脉冲,生成SHG FROG描迹图,最终重构出超短脉冲的强度、相位信息。

(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。

频率分辨光学快门论文参考文献

[1].刘青青.基于频率分辨光学快门法的超短脉冲测量技术研究[D].华中科技大学.2018

[2].李文斌.二次谐波频率分辨光学快门法测量超短脉冲[D].哈尔滨工业大学.2008

[3].龙井华,阮双琛.频率分辨光学快门测量超短脉冲研究[J].深圳大学学报.2002

[4].龙井华.频率分辨光学快门的理论研究和LD泵浦Cr:LiSAF蓝光激光器的研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2002

论文知识图

测量激光脉冲由于测试工作相...叁种不同脉冲的时间强度、瞬时频率、...实验装置数值模拟的SHG.FROG图(左列)和频域(右...光谱滤波因子R(山)及其主要的组成项(...图数值模拟的过程(a)矢量对的外积...

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