工作在超短脈沖條件下的光學(xué)介質(zhì)薄膜.pdf

1、四川大學(xué)博士學(xué)位論文工作在超短脈沖條件下的光學(xué)介質(zhì)薄膜姓名：蘭嵐申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：陳建國(guó)20060420四川大學(xué)博士學(xué)位論文研究主要朝兩個(gè)方向發(fā)展：一方面，人們將更加深入研究及控制光學(xué)介質(zhì)薄膜的高階色散來(lái)產(chǎn)生更短的脈沖；另一方面人們需要更加深入、具體、全面地分析激光損傷的機(jī)制和過(guò)程，精確計(jì)算和測(cè)量光學(xué)元件損傷閾值．從而提高光學(xué)元件抗損傷的能力，以滿足超強(qiáng)激光系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要．本文重點(diǎn)研究超短脈沖條件下的光學(xué)介質(zhì)薄膜

2、．一方面研究光學(xué)介質(zhì)薄膜對(duì)超短脈沖的影響．從膜系的基本特性入手，研究光學(xué)介質(zhì)膜系中每一層對(duì)整個(gè)膜系的反射率、反射時(shí)延等特性的貢獻(xiàn)．另一方面研究超短脈沖對(duì)光學(xué)元件特別是光學(xué)介質(zhì)薄膜的損傷，分析損傷機(jī)制和損傷閾值．從溫度場(chǎng)來(lái)研究超短脈沖對(duì)光學(xué)元件的熱效應(yīng)，以及熱效應(yīng)對(duì)光學(xué)元件的影響．主要研究結(jié)果包括以下幾點(diǎn)；i l ．利用基于多光束干涉原理的等效腔模型導(dǎo)出了無(wú)損條件下多層介質(zhì)膜的’反射系數(shù)的遞推公式，在此基礎(chǔ)上。證明了在中心頻率附近．復(fù)反射

3、系數(shù)可表示為中心頻率處的反射系數(shù)與相位因子的積，進(jìn)而導(dǎo)出了相位和反射時(shí)延的表達(dá)式．給出了反射率、相移和反射時(shí)延隨入射光頻率變化的曲線。、 還研究了介質(zhì)膜堆的反射時(shí)延隨膜層數(shù)目變化情況．2 ． 利用反射系數(shù)的遞推表達(dá)式研究了由弱吸收介質(zhì)鍍制而成的四分之一波長(zhǎng)( Q w ) 鏡的反射特性．引入了一個(gè)具有普適性的權(quán)重因子來(lái)定量描述構(gòu)成多層介質(zhì)鏡中各膜層介質(zhì)對(duì)總的反射時(shí)延、反射率下降等參量的貢獻(xiàn)。為了方便使用，給出了介質(zhì)的折射率表示的權(quán)重因子的

4、表達(dá)式，并以此討論了折射率對(duì)反射時(shí)延及反射率下降的影響．研究表明，如果娜鏡的高低折射率比越大，權(quán)重因子就越?。移鏀?shù)層介質(zhì)鏡的權(quán)重因子較偶數(shù)層的?。虼?，如果想使Q w 鏡的反射時(shí)延或反射率和透射率下降小些，在給定吸收系數(shù)的情況下，可選擇入射光首先接觸的膜堆頂層為高折射率材料的反射鏡，即一般情況下層數(shù)為奇數(shù)的反射鏡，也可以選擇高低折射率比比較大的膜系．除此之外，研究還表明吸收導(dǎo)致的入射光的反射率和透射率的下降的比值是偏離反射率與透射率的