超短脉冲技术论文-李志明,田梦,王子璇,王晓妍,申利民

超短脉冲技术论文-李志明,田梦,王子璇,王晓妍,申利民

导读:本文包含了超短脉冲技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:工艺参数,自适应,超短脉冲激光器,加工速度

超短脉冲技术论文文献综述

李志明,田梦,王子璇,王晓妍,申利民[1](2019)在《超短脉冲激光器加工工艺参数自适应及其生效技术》一文中研究指出为了解决超短脉冲激光数控加工中激光参数与加工速度等参数不匹配导致的加工宽度与加工深度过大或过小的问题,分别从作用机理推导、加工工艺参数内在规律探寻角度建立了基于激光参数及加工速度表示的加工宽度和加工深度表达式,进而建立超短脉冲激光器加工工艺参数求解模型。在基于UMAC的开放式数控系统基础上,针对加工速度匀速和变速两种情况,分别给出了超短脉冲激光器加工工艺参数自适应及生效的技术方案。通过仿真实验,验证了超短脉冲激光器加工工艺参数求解模型的预测性能,其对数控情境下超短脉冲激光器加工工艺参数自适应的相关研究工作,以及提高加工工艺实验效率、降低成本等均具有参考价值。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2019年08期)

黄沛,方少波,黄杭东,侯洵,魏志义[2](2018)在《基于平衡光学互相关方法的超短脉冲激光相干合成技术》一文中研究指出相干合成技术是超快光学领域的重要研究方向之一.当单路脉冲激光的连续谱超过一个倍频程时,精确控制其光谱相位(色散管理)是获得亚周期超短脉冲激光的关键.由于常见的脉冲压缩系统存在光谱带宽限制,因此多通道相干合成技术受到了广泛的关注.本文将充气空心光纤展宽后的超倍频程连续光谱分波段独立压缩,并利用平衡光学互相关方法锁定子脉冲之间的相位延迟,获得了4.1 fs的合成脉冲.实验结果表明相干合成技术在高能量亚周期超快光场调控中存在优势.(本文来源于《物理学报》期刊2018年24期)

吕志国,杨直,李峰,李强龙,王屹山[3](2018)在《基于光纤中超短脉冲非线性传输机理与特定光谱选择技术的多波长飞秒激光的产生》一文中研究指出高集成、高可靠性宽调谐飞秒激光源在超快光谱学、量子光学及生物成像等研究与应用领域具有重要价值.如在生物多光子显微成像中,具有适中能量的宽调谐飞秒激光源不仅可满足多种生物组织荧光激发所需的峰值功率与激发波长,而且也可以显着提升非线性荧光产生效率、成像分辨率以及增大成像穿透深度.采用自主研发的高可靠性全保偏光纤飞秒激光器作为抽运源,基于低色散光纤中高峰值功率飞秒激光脉冲非线性传输引起的光谱加宽机制,本文开展了多波长全光纤飞秒激光产生技术研究.通过采用中心波长在980, 1000,1050, 1070与1100 nm的带通滤波片选择性地对单模光纤输出光谱中最左边与最右边光谱旁瓣进行滤波,在上述中心波长处分别可获得203, 195, 196, 187与194 fs的激光输出.本文提出的基于全光纤飞秒激光脉冲在单模光纤中非线性传输引起的光谱加宽机制与特定光谱选择技术的实验方案为高集成、高可靠性宽调谐飞秒激光源的实现提供了新的研究途径.(本文来源于《物理学报》期刊2018年18期)

蔡懿,李景镇,郑水钦,陈振宽,徐世祥[4](2018)在《高精度光谱剪切干涉技术还原超短脉冲时域电场》一文中研究指出光谱相位干涉直接电场重建法(SPIDER)~([1])是获取超短激光电场时域信息(强度和相位)最主要的两种方法之一。相比于另外一种方法——基于自相关的频率分辨光开关(FROG)~([2])——需要获取"延迟-频率"二维信息,并采用复杂的迭代还原算法,该方法的特点是仅需测量激光脉冲一维频谱剪切干涉图就可以还原光场信息,算法直接高效,支持高速实时显示。然而传统SPIDER将差分光谱相位编码到干涉条纹间隔上,受限于交流项提取过程(滤波)以及测量信噪比,难以有效还原窄带脉冲或具有复杂频谱结构的脉冲。这里我们将二步相移技术应用到SPIDER测量中,通过记录两幅具有π相移的一维干涉图,可以直接消除干涉谱中的直流分量,从而大大减轻滤波对脉冲延迟量和滤波窗宽度的要求,可以实现[0,∞)的宽窗滤波。此外,二步相移可以有效减小测量信噪比,从而使SPIDER可以工作在更小的频谱剪切量下,换而言之,即对具有精细频谱结构的脉冲有更强的还原能力。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20)

朱天龙[5](2018)在《基于涡旋超短脉冲泵浦的非共线光参量放大成像技术研究》一文中研究指出涡旋光脉冲是一种波前相位呈螺旋结构的奇异光场。其独特的光强分布以及携带有确定的光子轨道角动量使其在粒子操纵、生物医学以及光学通信等领域都有广泛的应用前景,很快成为现代光学中的一个重要分支研究方向。伴随着激光技术的不断发展,特别是超高功率激光器的获得,光学参量放大的技术亦取得了迅猛的发展。自上世纪九十年代起研究者就尝试将光参量放大技术应用于光学成像领域。近二十年来,该研究在国内外一直被人们广为重视,并取得了诸多重要的研究成果。这种成像技术由于它独特的优势已被证明可应用于生物医学、物理、化学、军事国防等领域。本论文研究了涡旋光在光参量放大成像中的应用,提出了利用涡旋超短脉冲泵浦的非共线光参量放大成像的研究方案,实现了对微弱光学信号的高增益、高对比度、高空间分辨的光参量放大成像。主要做了以下几个方面的研究:1、概述了光参量放大的基本理论。包括分析和讨论了光学参量放大的非线性耦合波方程、晶体的相位匹配方法、空间走离效应等,并通过数值计算的方法讨论非线性光学晶体的增益以及光谱带宽特性等。这些工作为实现较高增益、较高空间分辨的光参量放大成像提供了理论基础。2、研究了涡旋光的基本特性、产生方法及螺旋相位板的滤波特性。理论分析了螺旋相位板的希尔伯特变换特性,建立光学4f系统在谱平面的相位调制模型,应用数值模拟方法研究了螺旋相位板分别对振幅型和纯相位型物体的滤波成像的特性等。这些研究为利用螺旋相位板产生涡旋光进行参量放大成像实验提供了设计依据。3、提出了利用涡旋光泵浦的非共线光参量放大成像技术方案。模拟计算了采用非共线光参量谱平面放大的成像方案:首先在泵浦光中插入普通螺旋相位板对信号光进行相位滤波,获得大增益、较高对比度、较高空间分辨的闲频光图像。随后在普通螺旋相位调制的基础上施加类贝塞尔螺旋振幅调制,消除了旁瓣效应,进一步提高了闲频光图像的信噪比。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

林庆钢[6](2018)在《基于非线性晶体的太赫兹超短脉冲产生及其检测技术研究》一文中研究指出太赫兹波的光谱位于在0.1~10 THz之间。其光子能量低,对一些非极性材料具有很高穿透性,而对一些大分子化合物则具有很大的吸收和色散。利用这些特性可将其应用于医学成像、安全检查、物质光谱鉴别、光通信等领域。本硕士学术论文主要对基于非线性晶体的太赫兹超短脉冲产生方式及检测技术进行研究。该论文的内容可划分为以下叁个部分构成:1.理论和实验研究太赫兹脉冲的正交平衡的单次电光探测技术。该技术的创新点在于将基于频谱编码的单次电光探测技术与我们课题组之前提出的正交平衡探测技术相结合。相比于传统的单次探测频谱编码技术,我们方案的线性动态范围不再受到静态双折射相位的限制,并在信噪比和调制度方面都有显着的提升。其信噪比是传统单次探测技术的2.2倍(我们提出的新型单次探测技术的信噪比为588:1,一般的单次探测技术的信噪比为267:1),调制度是传统单次探测技术的两倍。2.理论和实验研究基于光学差频的涡旋太赫兹超短脉冲的产生技术。该技术的创新点在于利用光学差频过程的角动量守恒,通过两个偏振方向相互垂直,传播方向一致,拓扑荷大小相同且正负号相反的两个涡旋光的差频来产生涡旋太赫兹脉冲。当两泵浦脉冲的拓扑荷为?1时,实验上我们测到了拓扑荷为-2的太赫兹脉冲,其脉宽在2ps左右,频谱范围为1-3THz。该产生技术不需要在太赫兹光路上添加额外的调制器件,将在太赫兹波段产生涡旋光的难题转换到泵浦脉冲所在的近红外波段,可以有效的降低了由于目前太赫兹调制元器件的相对匮乏带来的技术障碍。3.理论研究和设计了基于旋光晶体的太赫兹材料的偏振光谱特性测量技术。该技术利用旋光晶体具有旋光色散的特性,使太赫兹波的频谱成分产生偏振色散,从而实现其频谱-偏振映射。再通过将输出的太赫兹波聚焦到样品中,使不同偏振方向的太赫兹波都获得样品信息。利用两个平衡探测器来同时太赫兹波的水平及竖直偏振分量,然后通过对探测结果进行适当处理,能够获悉各个振动方向的太赫兹光谱特性。该方法的创新点在于只需经过一次时间扫描,就可以同时获得样品偏振方向相关的吸收和折射率色散特性。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

Abdul,Qayyum,Khan[7](2018)在《基于超短脉冲激光消融技术的二氧化钛纳米材料制备及其在降解水体污染方面的应用》一文中研究指出全球工业增长极大地增加了废弃副产物的产生。随着时间的推移,由于这些副产物,环境污染已成为严重的问题。工业废物中的重金属和有机染料等污染物污染河流,最终导致地下水污染。为了应对这些挑战,研究人员正在努力推出新技术。关注新材料制造及其在水中污染物降解中的应用势在必行。在不同的纳米材料中,纳米颗粒和纳米复合材料形式的二氧化钛(TiO_2)在研究领域引起了极大的关注。这是因为其在光催化氧化还原反应,污染废水解毒,染料降解和太阳能电池制造方面有许多有趣的应用。水热化学法,溶胶-凝胶法和热分解法等不同的技术已经被用于TiO_2纳米颗粒的制备。然而这些技术耗时且在合成过程中需要额外的清洁剂,并且在大多数情况下所产生的纳米颗粒是非化学纯的。超短激光烧蚀为纳米材料制造提供了一种替代方法。它已被用于如金属,非金属和半导体等各种纳米材料加工。激光材料加工包括薄膜制造,纳米晶体制造,表面清洁和微电子器件制造。采用激光烧蚀的纳米材料制造不需要额外的处理来去除表面活性剂和其他有害化学药品。因此,用于纳米材料制造的激光烧蚀技术是绿色制造方法。在本文中,我们的工作致力于研究用超短激光烧蚀制造纳米材料及其在水中污染物降解方面的应用。本论文的工作按照以下结构进行安排。第一章涉及到当前工作的背景、目的和论文的结构。第二章描述超短激光烧蚀,实验装置,样品制备和产生超短激光的光纤系统的搭建。本章也包含了关于CIP压片的细节。第叁章致力于在水中利用“自制”光纤激光系统制备纳米TiO_2。“自制”光纤激光器制备纳米颗粒导致TiO_2纳米颗粒的烧蚀产量的增加。我们观察到用高压压片制成的纳米颗粒表现出从金红石到锐钛矿相的二氧化钛的相位角变化。在第四章中描述了合成锐钛矿TiO_2与MoO_3混合与的纳米复合材料。制备的纳米复合材料的光敏性根据光伏和光催化染料降解进行测试。与用于电流电压和MB染料降解的TiO_2纳米颗粒相比,所制备的纳米复合材料表现出高效的光敏性。第五章的工作致力于通过混合金红石Ti O_2与Cu和WO_3来光催化降解染料。表征技术,如紫外可见吸收光谱,XRD,XPS和电子自旋共振(ESR)被用于表征纳米复合材料。太阳光和可见光源被用于实现MB染料降解。据观察,与太阳光作为染料降解源相比,在可见光照射下MB染料降解花费更多时间。在可见光照射下从溶液中去除MB染料更加耗时归因于较少的OH~·自由基生成。在第六章中,进行了还原型TiO_2的辉光放电等离子体电解(GDPE)制造。辉光放电是通过使用Ti板作为阴极和两个Ti棒的阳极产生的。在电解液中,施加了不同的功率用于产生辉光放电。作为辉光放电的结果,制造出Ti~(3+)自掺杂灰色TiO_(2-x)。所制备的灰色TiO_(2-x)纳米颗粒用于从溶液中去除RhB染料,其在可见光照射下也显示出高效染料去除能力。所制备的纳米粒子的高效光俘获能力归因于氧空位和内部/表面晶体缺陷的存在。最后,在本文的研究工作的基础上,第七章得出结论。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-01)

刘青青[8](2018)在《基于频率分辨光学快门法的超短脉冲测量技术研究》一文中研究指出自20世纪60年代激光器问世以来,激光器的输出性能不断提高。激光输出峰值功率从千瓦(103W)级提高到了拍瓦(1015W)级,脉冲宽度从纳秒(ns)和皮秒(ps)量级进入到飞秒(fs)甚至阿秒(as)量级。经过近几十年的发展,以皮秒脉冲和飞秒脉冲为主的超短脉冲已经在社会应用领域和科学研究领域发挥着越来越重要的作用。而脉冲激光的发展也对激光测量技术提出了更高要求,在一定程度上促进了激光脉冲测量技术的发展。目前,超短脉冲的测量技术主要以光学测量法为主。使用比较广泛的主要有自相关测量法、频率分辨光学快门法(FROG)、相位相干直接电场重建法(SPIDER)。叁种方法各有优劣,结合实验室的具体测量需求,本论文主要基于FROG方法搭建了一套超短脉冲测量系统,具体研究内容如下:(1)调研了超短脉冲的发展和应用,引出超短脉冲测量技术的重要性以及发展历程,阐述了超短脉冲测量技术的应用价值。(2)理论模拟了FROG测量技术的测量机理,重点研究了FROG二维行迹图的生成以及脉冲宽度和相位信息的重构过程,理论上验证了FROG测量技术的可行性,分析了FROG测量对啁啾的方向的不确定性。(3)实验上重点研究了实验光路结构的设计、倍频晶体的选取、延迟产生的原理以及便携性的实现,在此基础上成功搭建了一整套SHG-FROG测量系统,并利用该套SHG-FROG测量系统对实验室飞秒激光脉冲进行了测量,取得了良好的测量效果。(4)对SHG-FROG测量的实验数据进行处理和分析,并将所得结果与强度自相关仪结果进行对比,检验了SHG-FROG测量装置的准确性。同时分析给出该套SHG-FROG测量系统的优缺点,并针对缺点给出相应解决方案。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

杨康文,郝强,曾和平[9](2018)在《超短脉冲偏振分割放大技术研究进展(特邀)》一文中研究指出介绍了超短脉冲偏振分割器的基本类型和放大器的光路布局,总结了国内外采用偏振分割放大技术抑制光纤非线性效应、提高超短脉冲输出能量和突破增益介质抗损伤阈值方面的新进展。重点报道了偏振分割放大技术在高重复频率高功率掺铒飞秒激光器研制方面的最新进展,基于双程放大结构和多级偏振分割,同时实现超短脉冲的非线性放大与脉冲压缩,结合光学倍频,获得百毫瓦百飞秒,中心波长780 nm的激光脉冲,为实现结构紧凑、使用方便、环境稳定、光束质量好的飞秒激光光源提供了一个有效的技术途径,有望部分替代钛宝石激光器,在太赫兹产生、生物医学成像、光学非线性效应研究等方面拓展应用。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年01期)

张新[10](2017)在《基于啁啾光纤光栅温度特性的超短脉冲精确色散补偿技术研究》一文中研究指出随着激光应用的不断发展,对激光器性能指标的要求也越来越高。飞秒激光器以其独特的优势,被广泛的应用于各个领域。但是,当脉冲宽度达到飞秒量级的时候,由于系统中各个器件可能存在不确定因素,比如引入叁阶色散或者非线性效应,而导致脉冲的形状变差。这对激光器的应用会造成很大的限制。本文根据啁啾光纤光栅(CFBG)的温度特性,对啁啾脉冲放大(CPA)系统中的作为展宽器的CFBG进行温度控制,以实现精细的色散调节,从而精确补偿系统中的色散,优化输出脉冲形状。首先从理论上计算了当整体改变CFBG的温度时,其反射谱会发生漂移,色散量也会发生一定的变化。理论上推导并画出补偿系统中叁阶色散时,需要给CFBG施加的温度场。在实验中,由于缺乏直接测量色散量的仪器,故提出采用自相关仪测量压缩后脉冲宽度,通过脉冲宽度的变化间接反映色散量的变化。对于二阶色散的补偿,采用对CFBG整体加温的方式,在光栅对作为压缩器的光纤CPA系统进行精确色散补偿。虽然光栅对可以通过控制光栅的间距和角度来实现系统色散的补偿,但是补偿的精度不高而且光路调节比较困难。而采用温度调谐的方法,不仅降低了光路调节的困难,同时提高了调节精度,调节精度可到达3fs/℃,很容易获得系统的最小输出脉宽。叁阶色散的补偿比较复杂。根据系统中主要引入叁阶色散的器件,光栅对和CFBG,建立了一个相对简单的计算模型,即不考虑系统非线性效应,同时不考虑其他器件引入的叁阶色散,计算出补偿系统中叁阶色散需要给CFBG施加的温度场。根据理论计算所需要的温度场,本文采用五个半导体制冷器(TEC)来拟合所需要的温度场,并且获得一定的效果,脉冲底座明显减小了。但是由于引入的温度场不是连续的,故引入了更高阶的色散,脉冲的底座虽然减小了但是变宽了。为了深入的研究温度场对脉冲底座的影响,该文将其分为叁组,分别研究每一组对脉冲底座的影响。实验结果表明中间的温度越高,脉冲底座越低并且向两边扩散,而靠近中间两侧的TEC的温度越高,脉冲底座就会向脉冲中心靠拢。当然对于叁阶色散的补偿还有待于进一步的研究,并且对于系统的非线性效应并没有考虑在内,而非线性也会对最后脉冲输出产生一定的影响,所以温度调谐CFBG精确补偿光纤CPA系统的色散还需要继续努力深入研究。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)》期刊2017-05-01)

超短脉冲技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

相干合成技术是超快光学领域的重要研究方向之一.当单路脉冲激光的连续谱超过一个倍频程时,精确控制其光谱相位(色散管理)是获得亚周期超短脉冲激光的关键.由于常见的脉冲压缩系统存在光谱带宽限制,因此多通道相干合成技术受到了广泛的关注.本文将充气空心光纤展宽后的超倍频程连续光谱分波段独立压缩,并利用平衡光学互相关方法锁定子脉冲之间的相位延迟,获得了4.1 fs的合成脉冲.实验结果表明相干合成技术在高能量亚周期超快光场调控中存在优势.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

超短脉冲技术论文参考文献

[1].李志明,田梦,王子璇,王晓妍,申利民.超短脉冲激光器加工工艺参数自适应及其生效技术[J].计算机集成制造系统.2019

[2].黄沛,方少波,黄杭东,侯洵,魏志义.基于平衡光学互相关方法的超短脉冲激光相干合成技术[J].物理学报.2018

[3].吕志国,杨直,李峰,李强龙,王屹山.基于光纤中超短脉冲非线性传输机理与特定光谱选择技术的多波长飞秒激光的产生[J].物理学报.2018

[4].蔡懿,李景镇,郑水钦,陈振宽,徐世祥.高精度光谱剪切干涉技术还原超短脉冲时域电场[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018

[5].朱天龙.基于涡旋超短脉冲泵浦的非共线光参量放大成像技术研究[D].深圳大学.2018

[6].林庆钢.基于非线性晶体的太赫兹超短脉冲产生及其检测技术研究[D].深圳大学.2018

[7].Abdul,Qayyum,Khan.基于超短脉冲激光消融技术的二氧化钛纳米材料制备及其在降解水体污染方面的应用[D].华东师范大学.2018

[8].刘青青.基于频率分辨光学快门法的超短脉冲测量技术研究[D].华中科技大学.2018

[9].杨康文,郝强,曾和平.超短脉冲偏振分割放大技术研究进展(特邀)[J].红外与激光工程.2018

[10].张新.基于啁啾光纤光栅温度特性的超短脉冲精确色散补偿技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所).2017

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