论文摘要
光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）技术结合了光参量放大（OPAL）技术和啁啾脉冲放大（CPA）技术的优点，具有极高的增益系数、很宽的增益带宽、弱的热效应、高的转换效率和增益的时间选择性强等特点。OPCPA系统包括脉冲展宽、放大以及压缩三个部分。目前，脉冲的展宽／压缩变换操作技术是这种技术得到成功的关键之一。现在色散的研究多集中于脉冲单独作用在展宽器、压缩器的情况。在这样的背景下，理论上深入讨论OPCPA系统的色散，具有很重要的意义。本文研究了常用展宽器、压缩器以及材料的色散，并具体分析了脉冲通过展宽、放大、压缩的整个物理过程，在此基础上，分别讨论了光栅对表面失配、刻线失配对入射脉冲宽度和时间波形的影响。主要的研究结果如下：1．研究了入射脉冲的初始啁啾及展宽器各项参数对脉冲宽度的影响。由于展宽器的二阶色散为正，当C＞0时，脉冲单调展宽，C＜0，脉冲有一个初始窄化的过程。而展宽器的刻线间距越小，光栅与透镜的距离越小，则展宽器的展宽倍数越大。同时展宽倍数也随脉冲的入射角、入射脉冲的波长变化，脉冲的入射角通常选择为Littrow角。2．研究了来源于光栅对不平行的色散对无初始啁啾飞秒脉冲时间波形的影响。对光栅对表面不平行和光栅刻线不平行这两类光栅对失配的情况对比分析表明，光栅表面失调比光栅刻线失调对脉冲时间波形和宽度的影响更大。当光栅表面失配时，光栅G2顺时针旋转时的脉宽变化比G2逆时针旋转时脉宽变化快。压缩器光栅完全平行情况下，选择适当泵浦光和信号光功率可使输出脉冲宽度达到最小。3．研究了光栅对不平行的色散对初始啁啾飞秒脉冲时间波形的影响。当光栅对表面不平行时，光栅旋转方向以及初始啁啾共同作用导致脉冲宽度略大于或小于无初始啁啾脉冲的宽度。总体上，光栅G2顺时针旋转时的脉宽变化比G2逆时针旋转时脉宽变化快。而当脉冲有初始啁啾时，将对脉冲出现的预脉冲、尾脉冲有一定的削弱作用，脉冲前后沿的对称性也发生了变化。当光栅对刻线不平行时，只考虑二阶色散的影响时，初始啁啾导致脉冲宽度小于无初始啁啾脉冲的宽度。而当考虑到三阶色散、四阶色散时，初始啁啾导致脉冲宽度大于无初始啁啾脉冲的宽度。光栅G2顺时针旋转时的脉宽变化与G2逆时针旋转时脉宽变化相同。同样，脉冲有初始啁啾时，光栅对刻线不平行对脉冲出现的预脉冲、尾脉冲有一定的削弱作用，脉冲前后沿的对称性也发生了变化。
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标签：光参量啁啾脉冲放大论文; 色散论文; 光栅对论文; 不平行度论文; 数值模拟论文;