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

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

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【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6-7

ABSTRACT7-8

第一章 绪论

1.1.1 超

11-20序11-121.1 研究背景12-17

快强激光的发展12-1414-15

1.1.2 超快激光等离子通道研究进展

1.2 第二

1.1.3 超快激光等离子体通道的特性15-17

参考文献19-2020-34

本论文的研究目的和内容17-19章 超快激光产生等离子体通道的机理大气中的传输机制

20-25

2.1 超快激光在

2.1.1 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22-23

23-25

2.1.3

强激光的自相位调制和自频谱展宽效应通道形成的物理模型2627-2828-3130-31

25-28

2.2 等离子体

2.2.1 运动焦点模型

2.2.3 动态空间补偿模型

2.2.2 自导引模型26-27

2.3 等离子体通道中几种非线性效应和应用2.3.1 超连续谱29-302.4 小结31-32

2.3.2 圆锥辐射

第三章

参考文献32-3434-43

高效紫外超快强激光产生方法及优化转换技术34-3835-36

3.1 非线性频率

3.1.1 非线性频率转换原理

3.2 高

3.1.2 影响频率转换效率的因素36-38

3.3 小结

效紫外超快强激光产生方法及优化38-4141-42

参考文献42-43

第四章 紫外及近红外超快激光

4.1 研究紫外超快激光4.2 紫外超快激光诱导4.2.1 光谱变化

等离子体光丝的特性实验研究43-61等离子体通道特性的实验装置44-45产生的等离子体通道特性的研究45-5345-4747-4949-5050-51

4.2.2 焦距变化对成丝长度、成丝位置的影响4.2.3 丝的直径在不同焦距下的变化

4.2.4 成丝前后能量透过率在不同焦距下的变化4.2.5 成丝阈值随焦距的变化51-53

4.3 比较4.3.1 光

紫外与近红外超快激光等离子体通道的特性53-59谱比较53-5454-56

4.3.2 成丝长度和成丝位置的比较

4.3.3 丝径的比较56-574.3.4 成丝前后能量

透过率的比较57-58小结59-6061-6462-634.3.5 成丝阐值的比较58-59

第五章 总结与展望5.2 下一步工作及设想攻读硕士期间发表的论文

4.4

参考文献60-615.1 论文总结61-625.3 结束语63-6464-65

致谢

65-66