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超短超强激光脉冲在低密度等离子体和空气中的传输

超短超强脉冲激光在低密度等离子体和空气中的非线性传输是当今强激光与物质相互作用研究的一个重要课题。本论文阐述了超短超强激光在低密度等离子体和空气中的长距离自聚焦和自导引效应。1.考虑有质动力与电荷分离场的平衡,推出了超短超强脉冲激光在低密度等离子体中的折射率、电子密度和电荷分离场的表达式以及激光束斑的演化方程。首次利用自恰电子空腔效应分析了超短超强激光在低密度等离子体中的长距离传输和自聚焦效应,详细分析了长距离传输的条件。2.考虑多光子电离效应和光学Kerr效应,首次利用力学类比的方法研究了超短脉冲激光在电离气体中的传输,详细分析了传输距离与激光初始光斑、初始发散角以及激光功率的关系,提出了实现长距离传输的条件。3.发展了一种适用于超短脉冲激光的光学偏振放大技术,并应用于10ps KrF激光放大系统中,可在有限的激光输出口径内有效地提取激光的输出能量。对10ps状态下KrF介质的饱和光通量进行了测量。4.开展了10ps KrF激  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光学学报》1971年00期
光学学报

超短脉冲激光在均匀等离子体中的一维演化

超短脉冲激光在均匀等离子体中的一维演化程亚徐至展韩申生张文琦陈建文(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要研究了均匀等离体中超短脉冲激光在传输过程中的脉宽、峰值功率随时间、空间变化的解析式。结果表明,对于25fs左右的超短脉冲,由等离体色散引起的脉宽变长及峰值功率降低效应是明显的。关键词等离子体,超短脉冲激光,传输。随着超短脉冲激光技术的发展,尤其是通过超短脉冲与气体靶相互作用可以得到X射线激光,或产生大幅度的等离子尾波场用于加速电子以及利用其产生的高次谐波作短波长光源,研究超短脉冲在均匀等离子体中的传播显得十分必要[1~3]。在已经研究过的短脉冲光束的三维传播问题中[5],由于近似条件的限制,只能计算光脉宽至少在十几个波长以上的光束的演化。但是目前短脉冲激光技术已经可以产生短至20fs左右的激光,脉宽可小于10个波长。对这类光束的演化,其纵向脉宽变化较大,原有结果需要重新考虑。本文针对脉冲极短、焦斑半径较大的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学》1989年04期
量子电子学

超短脉冲激光产生方法新说

到目前为止,关于产生超短脉冲激光的方法已有许多技术。为寻求新的产生方法和探索新的产生超短脉冲激光的技术途径,作者根据其产生过程的物理机制的不同,提出新的分类方法: 一、受激辐射的物理机制:各种锁模激光,包括超短腔激光腔,分布反馈激光器以及受激喇曼过程中的脉冲压缩; 二、自发辐射的物理机制:超辐射,行波放大自发辐射(ASE)...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国材料进展》2010年05期
中国材料进展

中科院物理所在全固态超短脉冲激光研究方面取得系列新进展

中科院物理研究所魏志义研究组通过广泛的合作,在全固态超短脉冲激光研究领域取得系列重要进展,相继研制成功多种性能优良的全固态超短脉冲激光。由于广泛的前沿应用,超短脉冲激光是激光领域最活跃的研究方向之一。但传统的超短脉冲激光不仅技术复杂,而且多数需要采用特殊的泵浦源,导致这类激光器件十分娇贵,只能局限于一些专门的实验室。因此,发展可用半导体激光直接泵浦的超短脉冲激光技术与器件,具有重要意义。自20世纪90年代,国际上一些研究组就开始了二极管激光直接泵浦掺Nd,Cr等共价离子的激光研究,并在1um波段实现了多种稳定的皮秒脉冲输出。2000年前后,人们采用掺Yb离子的新型激光材料又在Yb:YAG等激光中实现了飞秒输出。但与钛宝石激光相比,这类激光所能产生的脉宽还不具备竞争优势,除二极管激光直接泵浦的高效率特点外,一些物理及光学性能也不如钛宝石激光理想。为此,寻求性能先进的新型全固态超短脉冲激光,是人们竞相努力的方向。2009年魏志义研究...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光机电信息》2007年10期
光机电信息

超快激光刻写获得类似羽毛笔书写字体的效果 用超短脉冲激光在透明材料上刻写

激光技术用于刻写和其他设计应用已有多年,最近这一领域又有新的进展和奇异的发现。研究人员利用超短激光脉冲在透明材料,如石英玻璃上刻写,获得了外形类似于以往用羽毛笔蘸墨水书写的形式。这项成果有可能在激光直写、材料加工处理和光学装饰等领域得到应用。英国南安普敦大学光电研究中心的一个研究小组对超短激光脉冲和光学材料间的相互作用进行了研究,结果令人震惊。实验中使用的是锁模相干钛宝石激光器系统,脉冲周期为150fs,脉冲重复频率为250kHz,工作波长为800nm。利用Nikon公司生产的0.55-NA(数值孔径)、50×(倍率)物镜将激光束聚焦到样品内,交替改变扫描方...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国原子能科学研究院年报》2006年00期
中国原子能科学研究院年报

超短脉冲激光聚焦特性的研究

将756nm、100fs的超短激光在传输一定距离后进行聚焦,在有和没有较严重自聚焦现象产生的情况下,对比分析远场发散角、焦斑大小以及能量集中度。发现在相同的聚焦系统下,激光束在空气中击穿时远场发散角略有增大,同时脉宽度展宽;所能获得的焦斑大小没有明显区别,均为12~13μm;在没有自聚焦的情况下有效焦斑尺寸内所包含的能量较高,为60%左右;使用非球面镜获得了非常好的聚焦效果,接近系统的衍射极限能力,且有效焦斑尺寸内包含了70%以上的能量。不同情况下测得的激光聚焦参数列于表1。表1不同情况下测得的...  (本文共1页) 阅读全文>>