飞秒激光在空气中成丝的特性研究

发布时间：2021-04-09 10:28

　　飞秒激光在透明介质中传播时,当其峰值功率超过克尔自聚焦临界功率时便会发生自聚焦效应,使得介质中的分子被电离并产生大量的等离子体,而产生的等离子体将会对入射脉冲激光产生散焦作用,当二者达到动态平衡时即形成了等离子体细丝,也就是为人们熟知的飞秒成丝。在成丝的过程中将会发生许多非线性效应,例如锥角辐射、超连续白光、太赫兹辐射、高次谐波以及自相位调制等等。这些非线性效应使得飞秒成丝受到越来越多的关注并成功地应用在许多领域中。本论文针对飞秒激光在空气成丝过程中产生的超连续白光、三次谐波等非线性效应做了相关的研究;同时采用锥透镜作为聚焦光学元件以及不同的探测方法研究了在不同条件下飞秒激光在空气中成丝的相关特性。主要研究内容如下:（1）介绍了入射激光偏振,外置透镜焦距变化对于在飞秒激光成丝过程中产生的超连续白光的影响。通过从相同焦距下不同入射激光能量及入射光偏振态的角度分析了其对白光光谱的影响。在相同的光场强度以及相同的自聚焦临界功率的条件下分析了不同入射光偏振态对于产生的超连续白光的影响。并尝试用不同的机理解释超连续白光形成的原因。（2）采用双光束技术探寻空气中分子准直对于产生的三次谐波的调制作用... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

飞秒激光在空气中传输时的成丝现象(入射光能量6.6mJ，脉宽35fs，

尔效应引起的光束自聚焦：(a)不均匀的激光强度，(b)在用下，(c)光束中心的相位速度低于边缘位置的相位速度，面波，(e)发生会聚形成的波前。意的是，当自聚焦效应单独作用时并不能保证有成里我们需要考虑激光光束在传播过程中的衍射作存在会导致光束在传播的过程中发散。倘若自聚焦过程中衍射带来的负面影响那么光束的传播仍然过程，只不过由于自聚焦作用的存在会导致光束发综上，只有当自聚焦作用恰好能够抵消衍射作用时大于其本身的瑞利长度，此时相对应的激光脉冲功界功率 P，其具体表达式为：

图 1. 3 (a) 空气中光克尔效应示意图，(b) 等离子体的散焦作用示意图。飞秒激光在空气中传播时，自聚焦效应以及散焦作用是同时存在，当这两种效应达到动态平衡时激光光束可以在空气中形成一个很

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3127460