納秒激光在液體介質(zhì)中的光譜展寬研究.pdf

1、寬頻帶激光在高功率激光系統(tǒng)中傳輸能消除菲涅耳衍射，從而可抑制小尺度自聚焦。另外，激光的寬頻帶同時(shí)也能抑制光學(xué)元件的橫向SBS效應(yīng)、改善光束的近場(chǎng)均勻性等，從而有利于放大器儲(chǔ)能的提取及光束質(zhì)量的提高。
　　本文通過(guò)納秒高功率激光與液體介質(zhì)相互作用，利用介質(zhì)的非線(xiàn)性效應(yīng)使單縱模激光光譜展寬。從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了三種介質(zhì)CS2、CCl4和H2O中，池長(zhǎng)、入射脈沖峰值功率、脈寬和光束直徑各參數(shù)對(duì)光譜展寬量的影響。
　　首先理論上

2、從麥克斯韋方程組出發(fā)，在考慮非線(xiàn)性極化強(qiáng)度的情況下，利用慢變振幅近似、介質(zhì)瞬時(shí)響應(yīng)、介質(zhì)各向同性以及光波的近軸傳輸?shù)冉浦?，推?dǎo)出了光波傳輸?shù)姆蔷€(xiàn)性薛定諤方程。然后，從非線(xiàn)性薛定諤方程出發(fā)，來(lái)討論介質(zhì)中自聚焦效應(yīng)。推導(dǎo)出計(jì)算自聚焦焦距公式和自聚焦閾值功率公式。發(fā)現(xiàn)自相位調(diào)制是導(dǎo)致光譜展寬的主要機(jī)制，并推導(dǎo)出計(jì)算光譜展寬量的公式。簡(jiǎn)單地討論了輸出激光的偏振特性。
　　實(shí)驗(yàn)上通過(guò)改變各參數(shù)來(lái)摸索其對(duì)光譜展寬的影響，并與理論計(jì)算相比較