OPCPA系統(tǒng)中色散的研究.pdf

1、光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)技術(shù)結(jié)合了光參量放大(OPA)技術(shù)和啁啾脈沖放大(CPA)技術(shù)的優(yōu)點，具有極高的增益系數(shù)、很寬的增益帶寬、弱的熱效應(yīng)、高的轉(zhuǎn)換效率和增益的時間選擇性強等特點．OPCPA系統(tǒng)包括脈沖展寬、放大以及壓縮三個部分。目前，脈沖的展寬，壓縮變換操作技術(shù)是這種技術(shù)得到成功的關(guān)鍵之一．現(xiàn)在色散的研究多集中于脈沖單獨作用在展寬器、壓縮器的情況。在這樣的背景下，理論上深入討論OPCPA系統(tǒng)的色散，具有很重要的意義。

2、 本文研究了常用展寬器、壓縮器以及材料的色散，并具體分析了脈沖通過展寬、放大、壓縮的整個物理過程，在此基礎(chǔ)上，分別討論了光柵對表面失配、刻線失配對入射脈沖寬度和時間波形的影響。主要的研究結(jié)果如下： 1．研究了入射脈沖的初始嚼啾及展寬器各項參數(shù)對脈沖寬度的影響。由于展寬器的二階色散為正，當C>0時，脈沖單調(diào)展寬，C<0，脈沖有一個初始窄化的過程。而展寬器的刻線間距越小，光柵與透鏡的距離越小，則展寬器的展寬倍數(shù)越大。同時展寬倍數(shù)也隨

3、脈沖的入射角、入射脈沖的波長變化，脈沖的入射角通常選擇為Littrow角。 2．研究了來源于光柵對不平行的色散對無初始啁啾飛秒脈沖時間波形的影響。對光柵對表面不平行和光柵刻線不平行這兩類光柵對失配的情況對比分析表明，光柵表面失調(diào)比光柵刻線失調(diào)對脈沖時間波形和寬度的影響更大。當光柵表面失配時，光柵G<,2>順時針旋轉(zhuǎn)時的脈寬變化比G<,2>逆時針旋轉(zhuǎn)時脈寬變化快。壓縮器光柵完全平行情況下，選擇適當泵浦光和信號光功率可使輸出脈沖寬度

4、達到最小。 3．研究了光柵對不平行的色散對初始啁啾飛秒脈沖時間波形的影響。當光柵對表面不平行時，光柵旋轉(zhuǎn)方向以及初始啁啾共同作用導(dǎo)致脈沖寬度略大于或小于無初始啁啾脈沖的寬度?？傮w上，光柵G<,2>順時針旋轉(zhuǎn)時的脈寬變化比G<,2>逆時針旋轉(zhuǎn)時脈寬變化快．而當脈沖有初始啁啾時，將對脈沖出現(xiàn)的預(yù)脈沖、尾脈沖有一定的削弱作用，脈沖前后沿的對稱性也發(fā)生了變化。當光柵對刻線不平行時，只考慮二階色散的影響時，初始啁啾導(dǎo)致脈沖寬度小于無初始啁