工作在超短脉冲条件下的光学介质薄膜

论文摘要

激光自出现以来一直朝着提高功率、扩展波长范围、缩短脉冲宽度以及全固态化、小型化的方向发展。目前，它已经深入到国民经济、国防建设和人们日常生活的大部分领域。近年来，激光科学技术中最引人注目的成就之一是超短脉冲激光技术的迅速发展。由于激光系统中包含了大量的光学元件，涉及了大量光学薄膜，因而超短脉冲与光学介质、光学薄膜的相互作用引起了极大的关注。总的来说，这种作用包含了介质和薄膜对光脉冲的影响，以及光脉冲对介质和薄膜的影响。当超短脉冲辐照光学薄膜元件时，基于反射和透射的相移更加重要，因为它直接影响了脉冲形状。由于多层膜的分布特性，膜堆的色散和反射时延会影响脉冲的展宽和畸变。研究光学介质薄膜的反射、透射及位相特性，有利于更有效地对超短脉冲的色散进行补偿，更好地控制超短脉冲经过光学薄膜元件后的特性，利用介质膜堆的负色散效应产生脉宽更短的超短脉冲。除此之外，由于超短脉冲的峰值功率越来越高，还要考虑到介质膜堆的吸收和抗损伤特性。在高功率激光系统中，光学介质薄膜作为光学元件的一个组成部分，通常是非常薄弱的环节。因而激光对光学薄膜的损伤一直是限制激光向高功率、高能量方向发展的瓶颈。研究光学介质薄膜的抗激光损伤的问题，不断提高其抗激光损伤的能力，对改进激光系统并扩展其在科研及生产中的应用，具有非常重要的应用意义，同时也是发展激光战略防卫武器的理论基础。 随着激光技术和高功率激光系统应用的快速发展，对超短脉冲与光学薄膜的相互作用的研究在今后很长一段时间内也将仍然是比较活跃的课题。今后的

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 研究进展
• 1.3 本文的主要工作
• 参考文献
• 第二章 介质薄膜介绍
• 2.1 引言
• 2.2 光学薄膜理论基础
• 2.2.1 电磁场基本性质
• 2.2.2 光学薄膜系统的特性计算
• 2.2.3 QW介质膜的光学特性
• 2.2.4 光学薄膜的驻波场分析
• 2.3 介质膜系的结构
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 QW介质镜反射特性的研究
• 3.1 引言
• 3.2 反射特性与频率的关系
• 3.2.1 多层QW介质膜堆的反射系数
• 3.2.2 反射时延
• 3.3 权重因子的引入
• 3.4 利用权重因子研究介质镜
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第四章 超短脉冲对光学元件的损伤
• 4.1 引言
• 4.2 超短脉冲介绍
• 4.2.1 超短脉冲的发展
• 4.2.2 超短脉冲的产生方法
• 4.3 超短脉冲对光学材料的损伤
• 4.3.1 光学材料的损伤机理
• 4.3.2 高功率激光与介质薄膜的相互作用
• 4.3.3 光学材料的损伤阈值
• 4.4 损伤的理论模型
• 4.4.1 电子密度
• 4.4.2 解析分析
• 4.5 小结
• 参考文献
• 第五章 多个超短脉冲辐照下介质薄膜的温升
• 5.1 引言
• 5.2 光学元件的温升分布
• 5.2.1 温升分布
• 5.2.2 计算与讨论
• 5.3 介质膜堆中的温升分布
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第六章 总结
• 在读期间科研成果简介
• 致谢