飛秒激光脈沖整形研究.pdf

1、超短脈沖自出現(xiàn)以來，發(fā)展十分迅速，飛秒脈沖具有脈沖持續(xù)時間短、光譜范圍寬、峰值功率高、聚焦范圍小等優(yōu)點，可以實現(xiàn)超高空間分辨率以及時間分辨率，引發(fā)了基礎科學和技術科學廣泛而深刻的變革，已被廣泛應用于物理、化學、光譜學、生物醫(yī)學、微加工、三維存儲等領域。
　　飛秒脈沖在光學系統(tǒng)中傳輸時，光學器件的色散、像差、面型誤差、裝調誤差等，將對脈沖產(chǎn)生嚴重影響，導致脈沖展寬甚至形變以及光束質量下降等現(xiàn)象，致使整個光學系統(tǒng)的性能不佳。因此，我們

2、需要通過脈沖整形技術改善脈沖質量。
　　到目前為止，有關超短脈沖的研究范圍十分廣泛，研究方法多種多樣，但大多僅局限于理想透鏡或簡單光學系統(tǒng)，缺乏飛秒脈沖在實際復雜光學系統(tǒng)中傳輸問題的研究。本文中，基于超短脈沖的傳輸特性，采用波動光學與幾何光線追跡相結合的方法，對飛秒脈沖在光學系統(tǒng)中的傳輸進行了仿真模擬，尤其是復雜光學系統(tǒng)中，該方法充分考慮了球差、色差等光學像差對飛秒脈沖的影響，并可對脈沖的展寬與形變現(xiàn)象進行分析。
　　通常，

3、光學系統(tǒng)中的材料具有正色散特性，使得超短脈沖在傳輸過程中，不同頻譜成分的傳播速度不同，紅光比藍光傳輸速度快，紅光成分與藍光成分將逐漸分開，造成脈沖寬度增大以及脈沖峰值功率降低。而棱鏡、光柵是負色散器件，藍光傳輸速度比紅光快，可以對脈沖光束進行壓縮，用于進行普通光學材料的色散校正，從而使脈沖的所有頻率分量同時到達，脈沖寬度和峰值功率保持不變。
　　利用該方法首先對飛秒脈沖在平行平板的傳輸做了仿真模擬，隨后模擬了超短脈沖在三片式鏡頭中