超快强激光 等离子体通道细丝 自聚焦 非线性效应 光谱展宽.doc

超快强激光论文：紫外与近红外超快激光诱导等离子体通道特性的比较研究【中文摘要】超快激光等离子通道(光丝)的产生和传输在过去的十几年中成为了一个热门问题。在近红外飞秒光丝方面的研究取得了令人瞩成果,尤其超连续谱、光丝自压缩、多光子电离、锥状辐射等,为获得周期量级的超短脉冲提供了可能。而迄今为止,对于超快脉冲激光成丝的研究基本上是在红外光谱范围内进行的。由于紫外激光成丝阈值低,聚焦性能优越,所以研究紫外激光的成丝特性成为了目前超快激光领域有特色的研究。本论文利用mJ级紫外飞秒激光脉冲光源,研究其光谱、丝长、成丝位置、丝径、能量透过率和成丝阈值等特性,并与近红外飞秒激光成丝特性相比较,进一步验证发展紫外强场光物理的潜在优势,并为开展紫外强场等离子体通道的光谱研究提供有参考价值的数据,这是本论文的主要目标。本人进行了以下实验工作：1、采用了倍频-补偿-和频的共线结构实现晶体中飞秒脉冲的高效谐波转换,优化了其中的相位失配、群速度失配等参数,使三次谐波的转换效率可达到10%,实现了紫外飞秒激光毫焦量级的输出,峰值功率达到10GW级,为进一步研究紫外脉冲激光成丝的实验研究提供了必要条件。2、利用紫外飞秒激光在不同焦距下聚焦产生等离子体通道,重点研究了紫外光丝的成丝.【英文摘要】Over the years, the propagation of femtosecond filament in transparent media has attracted considerable attentions. Filamentation in the near-infrared (IR) femtosecond pulse has achieved numerous excellent results, such as the generation of super-continuum from ultraviolet (UV) to IR, multiphoton ionization and conical emission, etc. the pulse self-compression due to filamentation provides the possibility for generation of few-cycle pulse. The UV femtosecond laser pulse has numerous outstanding optical feat.【关键词】超快强激光 等离子体通道细丝 自聚焦 非线性效应 光谱展宽【英文关键词】Ultrafast intense laser Plasma filaments Self-focusing Nonlinear effect Spectrum broadening【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】紫外与近红外超快激光诱导等离子体通道特性的比较研究摘要6-7ABSTRACT7-8第一章 绪论11-20序11-121.1 研究背景12-171.1.1 超快强激光的发展12-141.1.2 超快激光等离子通道研究进展14-151.1.3 超快激光等离子体通道的特性15-171.2 本论文的研究目的和内容17-19参考文献19-20第二章 超快激光产生等离子体通道的机理20-342.1 超快激光在大气中的传输机制20-252.1.1 强激光引起的介质折射率变化21-222.1.2 激光自聚焦和自散焦理论22-232.1.3 强激光的自相位调制和自频谱展宽效应23-252.2 等离子体通道形成的物理模型25-282.2.1 运动焦点模型262.2.2 自导引模型26-272.2.3 动态空间补偿模型27-282.3 等离子体通道中几种非线性效应和应用28-312.3.1 超连续谱29-302.3.2 圆锥辐射30-312.4 小结31-32参考文献32-34第三章 高效紫外超快强激光产生方法及优化34-433.1 非线性频率转换技术34-383.1.1 非线性频率转换原理35-363.1.2 影响频率转换效率的因素36-383.2 高效紫外超快强激光产生方法及优化38-413.3 小结41-42参考文献42-43第四章 紫外及近红外超快激光等离子体光丝的特性实验研究43-614.1 研究紫外超快激光等离子体通道特性的实验装置44-454.2 紫外超快激光诱导产生的等离子体通道特性的研究45-534.2.1 光谱变化45-474.2.2 焦距变化对成丝长度、成丝位置的影响47-494.2.3 丝的直径在不同焦距下的变化49-504.2.4 成丝前后能量透过率在不同焦距下的变化50-514.2.5 成丝阈值随焦距的变化51-534.3 比较紫外与近红外超快激光等离子体通道的特性53-594.3.1 光谱比较53-544.3.2 成丝长度和成丝位置的比较54-564.3.3 丝径的比较56-574.3.4 成丝前后能量透过率的比较57-584.3.5