飛秒脈沖光譜全息的記錄和再現(xiàn).pdf

1、在過(guò)去的三十多年，超快激光技術(shù)發(fā)展迅速，脈寬已經(jīng)從皮秒壓縮到飛秒、甚至阿秒量級(jí)。伴隨著這種超短脈沖技術(shù)的發(fā)展和成熟，超短脈沖整形技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)。飛秒光譜全息是脈沖整形技術(shù)的一種，是在1990年由Y.T.Mazurenko提出的。相對(duì)于主動(dòng)式脈沖整形技術(shù)，光譜全息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)飛秒脈沖信號(hào)的存儲(chǔ)、再現(xiàn)、時(shí)間反演、卷積和相關(guān)等非線(xiàn)性處理操作，在飛秒光通信、超快動(dòng)態(tài)過(guò)程記錄等方面具有廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合飛秒脈沖光譜全息的記錄和再現(xiàn)結(jié)構(gòu)，對(duì)其

2、整個(gè)物理過(guò)程進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，主要的研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面：
　　 1．結(jié)合Y.T.Mazurenko提出的傳統(tǒng)的光譜全息結(jié)構(gòu)，用數(shù)學(xué)描述了飛秒時(shí)間脈沖光譜全息的記錄和再現(xiàn)。推導(dǎo)得到了輸出脈沖在不同波矢方向上的光場(chǎng)表達(dá)式，詳細(xì)討論了記錄、讀出過(guò)程中對(duì)信號(hào)、參考和探測(cè)脈沖入射角的要求以及各脈沖在頻譜面上光場(chǎng)的分布圖像，并且分析了信號(hào)、參考及探測(cè)脈沖寬度對(duì)結(jié)果的影響。得到結(jié)論：為把信號(hào)脈沖記錄下來(lái)，記錄時(shí)所選擇參考脈沖的寬度要小于信

3、號(hào)脈沖的寬度，且讀出時(shí)探測(cè)脈沖寬度要小于信號(hào)脈沖寬度，否則讀出過(guò)程中因丟失頻譜分量會(huì)造成輸出脈沖的展寬。
　　 2．結(jié)合傳統(tǒng)的光譜全息記錄結(jié)構(gòu)和改進(jìn)型的光譜全息結(jié)構(gòu)，考慮同時(shí)包含空間成分和時(shí)間成分的飛秒脈沖光譜全息的記錄和再現(xiàn)。結(jié)合Mazurenko提出的傳統(tǒng)的光譜全息結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了添加空間項(xiàng)后再現(xiàn)輸出脈沖的光場(chǎng)分布。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：光譜全息結(jié)構(gòu)對(duì)飛秒脈沖中空間項(xiàng)和時(shí)間項(xiàng)的調(diào)制作用是相同的，但調(diào)制后的空間項(xiàng)與時(shí)間項(xiàng)仍是相互獨(dú)立的，即空間