飞秒激光与大气、玻璃以及晶体相互作用若干现象的研究

论文题目: 飞秒激光与大气、玻璃以及晶体相互作用若干现象的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 无线电物理

作者: 鲁波

导师: 余昺鲲

关键词: 飞秒激光,大气,自聚焦,超连续谱,玻璃,喇曼光谱,锐钛矿,晶体,晶体,晶体

文献来源: 上海大学

发表年度: 2005

论文摘要: 飞秒激光技术推动了强场物理、材料物理等相关学科的迅猛发展。它的超高、超强特性以及极高的时间分辨特性为进一步研究物质世界提供了新的方法。飞秒激光与物质相互作用发现了许多有趣的现象。这些领域具有巨大的应用前景，受到了学术界的高度重视。本文开展的主要工作以及得到的结论概括如下：第一部分：飞秒激光与大气的相互作用。 1) 研究了飞秒激光在大气中的传输特性。数值模拟结果表明在低功率入射、大气没有被电离的情况下，随着传输距离或入射功率的增加，频谱逐渐展宽。这对超连续谱的产生和应用具有重要的理论指导意义。 2) 探讨了圆锥辐射角随着波长的变化关系。理论分析表明离泵浦波长越远的新生波长发散角越大。结合自相位调制和衍射公式解释了这一圆锥辐射现象。根据这一理论，可以构建丝截面上的光强分布，它也将变成测量丝强度剖面的方法。第二部分：飞秒激光与硼酸盐和钛酸盐的相互作用。 1) 高重复率的飞秒激光与硼酸盐玻璃的相互作用 1．用晶体生长的基元理论解释了飞秒激光辐照硼酸盐玻璃后结构的变化。在玻璃无规则网络结构中，存在着与晶体中相同或者相近的基团。激光辐照后，在飞秒激光场引起的高温高压下，硼酸盐玻璃的网络结构被破坏，价键发生断裂，生长基元遵循能量最低的原理进行微结构的重排，形成了β-BaB2O4晶体。 2．用共焦显微喇曼的mapping，研究了飞秒激光辐照硼酸盐玻

论文目录:

摘要

Abstract

第一章引言

1.1 强激光的发展历史及研究意义

1.2 强激光和物质相互作用的概述

1.3 超短超强激光场与物质的相互作用中的各种现象

1.4 本论文的工作

第二章飞秒激光在大气中非线性传输

2.1 飞秒激光在介质中传输时非线性效应

2.1.1 光克尔效应

2.1.2 光束自聚焦

2.1.3 小尺度自聚焦

2.1.4 自相位调制

2.1.5 脉冲的扭曲与破裂现象

2.2 飞秒激光在大气中的非线性传输

2.3 空气中飞秒脉冲传输产生的光谱的横向分部

2.4 本章小结

第三章飞秒红外激光在玻璃内诱导功能晶体的生成

3.1 喇曼(Raman)光谱学原理及其发展

3.1.1 喇曼散射现象概述

3.1.2 喇曼散射理论解释

3.1.3 激光喇曼(Raman)光谱

3.2 实验装备

3.2.1 样品制备

3.2.2 飞秒激光系统

3.2.3 共焦喇曼谱仪

3.2.4 实验采用的分析手段

3.3 800nm飞秒激光在硼酸盐和钛酸盐玻璃中诱导功能晶体的产生

3.3.1 800nm飞秒激光在硼酸盐玻璃内诱导β-BaB_2O_4晶体

3.3.2 800un飞秒激光在钛酸盐玻璃内诱导锐钛矿和Ba_2TiO_4晶体

3.4 本章小结

第四章飞秒激光与晶体的相互作用

4.1 激光晶体的发展

4.2 红外飞秒激光辐照过的α-BaB_2O_4晶体相变的喇曼光谱研究

4.3 40%Yb掺杂的YAP晶体的浮区法生长

4.3.1 浮区法生长晶体介绍

4.3.2 高浓度Yb掺杂的YAP晶体的浮区法生长

4.4 本章小结

第五章结果和讨论

参考文献

作者在攻读博士学位期间公开发表的论文

致谢

发布时间: 2006-12-12

参考文献

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[7].飞秒激光在透明介质中的三维光存储研究[D]. 刘青.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）2004
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