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《西南交通大学》 2004年
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平行光栅对的误配与光束特性分析

严云富  
【摘要】:高功率超短脉冲激光已在强场物理、超快光学等众多领域获得应用,一直是人们的研究热点之一。其中,啁啾脉冲放大技术是实现高功率超短脉冲激光的关键技术。由于平行光栅对具有色散补偿作用,故在啁啾脉冲放大系统中作为压缩器使用,所以平行光栅对的研究是与高功率超短脉冲激光技术紧紧联系在一起的,具有很强的应用价值。 首先,在三维空间内利用光线追迹法,对刻线不平行而光栅面平行时的压缩光栅对进行研究。根据此时光通过光栅对的群延时,数值计算了系统的2阶和3阶色散量,以及它们与光栅对严格平行时的相对误差。分析了光的接收位置相对于严格平行时的偏移量随入射角的变化关系。这对于光栅对系统的校准具有参考作用。 其次,利用平面波角谱理论和光栅一级衍射方程,导出了单色光束通过平行光栅对的传输方程。该方程对任意分布形式的输入光束具有普适性、并便于利用快速傅立叶变换算法实现。针对超高斯入射光束进行的数值模拟结果表明,光束通过光栅对时表现出纵横非对称性。接下来,将此传输方程与光在自由空间的传输方程相比较,引入了角谱轴向传输的等效距离公式。通过对此等效距离的分析,发现存在临界入射角,当光轴以大于此角入射时,相对于自由空间传输情况,接收光束在空间上将出现压窄效应。分析中还发现,在入射光束空间带宽较窄的条件下,可以对传输方程进行简化。利用简化的传输方程,得到了高斯光束入射时的接收光束分布的表达式。最后,以傅立叶变换理论为基础,将传输方程从单色光束拓展到了脉冲光束入射时的情形,从而可以对脉冲光束的时空传输特性等进行分析。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN256

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【参考文献】
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