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光谱位相干涉测量仪(SPIDER)的理论与实验研究

何铁英  
【摘要】:  本文对光谱位相相干直接电场重建法(Spectral Phase Interferometry for Direct Electrical-Field Reconstruction,简称 SPIDER)进行了理论和实验研究,论文工 作的主要内容包括以下几个方面: ? ?   概括了近年来超短激光脉冲评价技术的发展情况,介绍了光谱位相 相干直接电场重建法(SPIDER)产生的背景,分析了 SPIDER 装 置测量超短激光脉冲的原理,深入剖析了 SPIDER 脉冲位相还原算 法的流程。  ? ?   基于 SPIDER还原飞秒脉冲电场的基本理论,通过进行数值模拟, 重点研究了τ, φ ,Ω 三个参数之间的关系,以及它们对测量误差 的影响。特别是确定出对于不同宽度脉冲的最佳τ的选取范围,以 及展宽器色散φ 对 SPIDER 测量范围的限制。 ? ?   分析了 SPIDER 光谱位相干涉仪中非线性晶体 BBO 位相匹配类型 的选取原则,建立了基于 SPIDER 测量的 BBO 晶体光谱滤波器的 公式模型,计算了不同参数 BBO 晶体的和频效率带宽,对于不同 宽度的待测脉冲,确定了 BBO 光谱滤波器的厚度范围。 ? ?   建立了适用于测量较窄飞秒脉冲位相的 SPIDER 实验装置,其中, 基于美国 NI 公司的 LABVIEW 图形编程开发环境,成功地开发出 人机对话型接口软件,使SPIDER装置的操作更加实时化和可视化。 应用该装置对一台掺钛蓝宝石飞秒激光器输出脉冲的光谱位相进 行了实际测量和诊断,得到比较满意的结果。


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