随着激光技术及相关器件单元(如啁啾镜,半导体可饱和吸收体)的提出及发展,获得短至2个光学周期的激光脉冲已经成为现实。同时,超短超强啁啾脉冲放大技术和光参量啁啾脉冲放大技术也得到了迅猛发展,目前已经可以获得1022Wcm-2的聚焦功率,这为人类提供了前所未有的全新的实验手段及物理条件。激光系统正向着产生更短的脉冲宽度、更高的峰值功率、更强的可聚焦峰值功率密度、更高的重复率、更好的稳定性等方面发展。 本论文围绕上海光机所强场激光物理国家重点实验室已建成的23TW的啁啾脉冲放大钛宝石激光系统开展了一系列研究工作,包括提出一些有力措施及建议,从而可以改进目前的激光系统性能,使得激光系统可以输出重复率高达(100MHz)、高对比度的超短脉冲。此外,开展了三项应用飞秒激光与物质相互作用的工作,诸如提高等离子体通道的寿命,多光子吸收引起的频率上转换现象以及铁电晶体的飞秒激光全息存储特性。本论文工作的主要结果与创新点包括: 1. 提出一种由钛宝石再生放大器获得高重复率的啁啾脉冲序列的新方法:通过改变钛宝石再生放大器中泡克耳斯盒电光开关的传统工作模式,从而获得了高重复率(100MHz)的啁啾脉冲序列,经过放大和压缩后,可以获得高重复率的飞秒太瓦级激光脉冲序列。实验证明,用此高重复率的激光脉冲在空气中聚焦产生的等离子体通道,与低重复率的激光脉冲序列相比较,等离子体通道中的电子可以在较高的密度下维持较长的时间。 此100MHz的飞秒太瓦级激光脉冲列是当前国际在飞秒太瓦级激光输出上最高的重复率。本论文提出并演示的这种获得高重复率脉冲列的方法可以推广到含有泡克耳斯盒电光开关的再生放大器的所有单次运行(如钕玻璃激光装置)或低重复率运行的高功率激光系统,从而进一步...
随着人们对生命科学认知的需求,多光子荧光显微术已经成为一种重要的生物成像技术。多光子激发需要同时吸收多个光子来完成电子跃迁,是一个非线性光学过程,因此它的产生需要很高的激发光强(>109 w/cm2)...
随着激光技术的不断发展,激光脉冲的宽度也越来越窄。从早期的连续波, 纳秒脉冲,皮秒脉冲一直到现在的飞秒脉冲,以及最近正在研究之中的阿秒脉冲,标志着激光与物质的相互作用不断地进入新的领域。由于超短激光脉...
高功率激光驱动器是进行惯性约束聚变研究的基本工具。为实现激光脉冲对聚变材料的有效压缩,要求主激光脉冲在时间形状、同步精度、空间均匀性、频域、系统稳定性、能量等方面满足特定的要求。光谱控制技术 作为一种...
高功率固体激光驱动器的前端系统作为一个高质量的种子光源,其作用是为后级提供一个具有一定整形能力、一定能量、一定脉冲宽度、一定频谱宽度和一定信噪比的高稳定高光束质量的种子激光脉冲。它主要包括主振荡器、脉...
本論文利用侵入式、雷射退火與雷射引發噴射沉積法製作的金屬奈米團簇開發新型一維奈米結構與光學資料儲存媒介及生醫感測試紙。本論文之第一部分是利用奈米金團簇來開發具高密度奈米結構同質矽抗反射層。利用矽基材表...
惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion-ICF)是当今国际上的重大科研领域,有着极其重要的科学意义和应用前景。高功率激光驱动器是探索实现聚变点火的重要技术手段和途径。IC...
随着半导体激光技术和固体激光材料的飞速发展,采用半导体激光器作为泵浦源的全固态激光器为固体激光技术带来了一次革命性的突破,自上个世纪末以来半导体泵浦固体激光器(Diode Pumped Solide-...
高功率激光驱动器的结构可以分为两个部分:激光产生和激光放大。而实现激光驱动器前端对小能量种子光源的放大,是预放模块的主要功能。它将激光驱动器装置的前端种子光源与主放大分系统联系起来,对微弱的种子光源脉...
在飞秒激光系统中,通常会利用脉冲压缩装置,消除腔内材料色散的影响,一般使用的棱镜对体积庞大且不易调节,而啁啾镜则成本较高。为此,本论文提出了一种基于透射式、高密度、深刻蚀光栅的脉冲压缩装置。该装置具有...
准分子是激发态结合而基态离解的受激二聚体。准分子激光作为一种能够精确聚焦和控制的紫外光源,由于其波长短、均匀性好和脉冲能量高的特点,在集成电路光刻、材料加工、受激拉曼散射、光栅刻写和激光医学等领域具有...
乙烯是主要的化工生产原料,其产量是衡量一个国家化工行业发展的重要指标。目前乙烯生产装置主要采用蒸汽裂解制烯烃技术,传统蒸汽裂解制烯烃原料来源窄、耐杂质能力弱、反应条件苛刻、装置投资高,经过几十年的发展...
近年来,非接触无损三维测量吸引了越来越多的关注并在众多领域得到了广泛地运用。非接触式光学测量物体表面的方法现在被广泛运用于各个行业,包括:医疗卫生保健、珍贵文物数字化、逆向工程、工业检测、计算机图形学...
过去十多年,世界手性药物市场需求迅速增长,手性制药工业的发展壮大,已经引起了各国政府、学术界,特别是企业界的高度重视。手性药物中含有大量的手性胺单元,因此研究高效构建手性胺结构单元的方法具有重要的意义...
在本論文中,我們展示了幾個新穎的發光二極體元件結構,用來提高發光二極體的發光效率和調變頻寬。首先,為瞭解表面光柵在垂直式發光二極體上用以提高光萃取效率的最佳化光柵週期,我們建構勞埃德干涉搭配光輔助電化...
随着激光脉冲朝着脉宽更短、带宽更大、能量更高的方向发展,系统中的剩余色散对脉冲质量的影响更为重要。短的脉宽对应着宽的带宽,意味着更容易受色散的影响。即使残留的少量高阶色散,仍会影响输出脉冲的强度对比度...
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随着激光技术的不断发展,激光脉冲的宽度也越来越窄。从早期的连续波, 纳秒脉冲,皮秒脉冲一直到现在的飞秒脉冲,以及最近正在研究之中的阿秒脉冲,标志着激光与物质的相互作用不断地进入新的领域。由于超短激光脉...
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